[發明專利]芯片構件與芯片封裝體

在審

• 申請號: 201310698911.1
• 申請日: 2013-12-18
• 公開（公告）號: CN104733414A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: 陳伯欽;黃祿珍
• 申請（專利權）人: 相豐科技股份有限公司
• 主分類號: H01L23/488
• 分類號: H01L23/488;H01L23/31
• 代理公司: 上海市華誠律師事務所 31210
• 代理人: 梅高強;崔巍

技術領域

本發明涉及一種芯片構件（chip?element），特別涉及一種芯片封裝體（chip?package）。

背景技術

在半導體產業中，集成電路（integrated?circuits，IC）的生產主要可分為三個階段：集成電路的設計（IC?design）、集成電路的制作（IC?process）及集成電路的封裝（IC?package）。

在集成電路的制作中，芯片（chip）是由晶片（wafer）制作、形成集成電路以及切割晶片（wafer?sawing）等步驟而完成。晶片具有主動面（active?surface），主動面為晶片的具有主動組件（active?element）的表面。當晶片內部的集成電路完成之后，晶片的主動面上設置有多個接墊（pad），以使最終由晶片切割所形成的芯片可通過接墊向外與承載器（carrier）電連接。承載器可為導線架（leadframe）或基板（substrate）。芯片的接墊可以通過打線接合技術（wire?bonding?technology）或覆晶接合技術（flip-chip?bonding?technology）與承載器的多個接點（contact）電連接，從而構成芯片封裝體。

就覆晶接合技術而言，首先，在設置在晶片的主動面上的多個接墊上，分別形成多個導電凸塊（conductive?bump）；在晶片切割后，通過將芯片的主動面朝向基板的方式將芯片設置在基板上，并且利用這些導電凸塊將芯片的接墊分別與基板的接點電連接。由于這些導電凸塊通常以面數組（area?array）的方式排列于芯片的主動面上，因此覆晶接合技術適用于高接點數及高接點密度的芯片封裝體。此外，相較于打線接合技術，由于各個導電凸塊可為芯片與基板間提供較短的電性傳輸路徑，因此覆晶接合技術可提升芯片封裝體的電性效能（electrical?performance）。

然而，導電凸塊的材質通常為金或錫鉛合金。導電凸塊的材質若為金，則芯片與基板通常以熱壓合的方式連接，使得芯片與基板間的連接強度較差，且金的價格較貴。在此必須說明的是，導電凸塊的材質若為金，則無法以使用焊錫（soldering?tin）作為焊料（solder）的焊接方式讓金凸塊與基板的接點電連接，因為焊錫中的錫最終會完全取代金凸塊中的金。而導電凸塊的材質若為錫鉛合金，則導電凸塊彼此之間的間距（pitch）較大且導電性與導熱性較差。

發明內容

本發明的目的在于提供一種芯片封裝體，其中外表面的一部分設置有抗氧化層（anti-oxidation?layer）的銅凸塊（copper?bump）用于將芯片與基板電連接。

本發明的目的在于提供一種芯片構件，其具有外表面設置有抗氧化層的銅凸塊。

本發明提供一種芯片封裝體，包括基板、芯片、至少一個電連接件（electrical?connecting?element）與焊料層（solder?layer）；基板具有至少一個接點；芯片設置于基板上，且具有至少一個接墊；電連接件包括銅凸塊與抗氧化層，銅凸塊設置于接墊上，抗氧化層設置于銅凸塊不與接墊連接的外表面的至少一部份上；焊料層設置于銅凸塊與接點之間；接墊通過電連接件與焊料層與接點電連接。

進一步地，抗氧化層的材質為錫、金、銀、或有機保焊劑（organic?solderability?preservative，OSP）。

優選地，抗氧化層以化學電鍍、浸泡、或噴涂的方式形成。

進一步地，芯片為指紋辨識芯片（fingerprint?identification?chip），其具有二維感測區域，并且基板具有貫穿口（through?opening），其對應于二維感測區域。

優選地，芯片封裝體更包括保護層（protective?layer），設置于二維感測區域上。此外，保護層的材質可包括奈米鉆石（nanodiamond）。

進一步地，基板更包括至少一個應力釋放孔（stress-releasing?hole），該應力釋放孔連接貫穿口的角落。

本發明提供一種芯片構件，包括芯片與至少一個電連接件；芯片具有至少一個接墊；電連接件包括銅凸塊與抗氧化層；銅凸塊設置于接墊上，抗氧化層設置于銅凸塊不與接墊連接的外表面上。

進一步地，抗氧化層的材質為錫、金、銀、或有機保焊劑。

優選地，抗氧化層是以化學電鍍、浸泡、或噴涂的方式形成。

進一步地，芯片為指紋辨識芯片，且具有二維感測區域。