[發明專利]芯片封裝方法及封裝結構

有效

• 申請號: 201410041992.2
• 申請日: 2014-01-28
• 公開（公告）號: CN103779245A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 王之奇;楊瑩;王蔚
• 申請（專利權）人: 蘇州晶方半導體科技股份有限公司
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60;H01L21/56;H01L23/488;H01L23/31
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，特別涉及一種芯片封裝方法及封裝結構。

背景技術

晶圓級芯片封裝（Wafer?Level?Chip?Size?Packaging，WLCSP）技術是對整片晶圓進行封裝測試后再切割得到單個成品芯片的技術，封裝后的芯片尺寸與裸片一致。晶圓級芯片尺寸封裝技術改變傳統封裝如陶瓷無引線芯片載具（Ceramic?Leadless?Chip?Carrier）、有機無引線芯片載具（Organic?Leadless?Chip?Carrier）和數碼相機模塊式的模式，順應了市場對微電子產品日益輕、小、短、薄化和低價化要求。經晶圓級芯片尺寸封裝技術封裝后的芯片尺寸達到了高度微型化，芯片成本隨著芯片尺寸的減小和晶圓尺寸的增大而顯著降低。晶圓級芯片尺寸封裝技術是可以將IC設計、晶圓制造、封裝測試、基板制造整合為一體的技術，是當前封裝領域的熱點和未來發展的趨勢。

現有的晶圓級芯片尺寸封裝方法主要包括以下步驟：

首先，將半導體晶圓的客戶層表面與基板壓合，所述客戶層是指形成有器件的材料層，晶圓表面的器件部分被基板保護，減少外界的污染和損害；對晶圓相對于基板的背面進行減薄后，并利用光刻技術以及等離子體干法刻蝕工藝，對晶圓進行刻蝕，形成凹槽，并暴露出若干焊墊。

然后，在凹槽表面形成絕緣層，并對焊墊進行激光打孔。

最后，在晶圓背面上沉積金屬層，并對所述金屬層進行圖形化，形成金屬線路，完成布線；在金屬線路上形成填充凹槽的阻焊層，并且在焊接處形成開口，在所述開口內形成焊球；再將晶圓沿切割道中心切割開，得到芯片；將芯片通過錫球電連接到PCB板上，實現信號輸入和輸出。

更多晶圓級芯片尺寸封裝方法可以參考公開號為CN101419952A的中國專利。

現有的芯片封裝方法形成的封裝結構的可靠性還有待進一步的提高。

發明內容

本發明解決的問題是提供一種芯片封裝方法及封裝結構，提高封裝結構的可靠性。

為解決上述問題，本發明提供一種芯片封裝方法，包括：提供基底，所述基底包括第一表面和與所述第一表面相對的第二表面，所述第一表面具有客戶層以及位于客戶層內的若干焊墊；刻蝕所述基底的第二表面，形成第一凹槽，所述第一凹槽底部暴露出若干焊墊及部分客戶層的表面；在所述第一凹槽內壁表面及基底的第二表面形成絕緣層；形成第二凹槽，所述第二凹槽沿焊墊的排列方向，依次貫穿相鄰焊墊以及相鄰焊墊之間的客戶層；在所述第一凹槽、第二凹槽以及絕緣層表面形成布線金屬層；在所述布線金屬層表面形成阻焊層，所述阻焊層內具有開口，所述開口暴露出部分布線金屬層的表面；在所述開口內形成位于布線金屬層表面的焊球。

可選的，所述第二凹槽為直線形，所述第二凹槽的寬度小于焊墊的寬度。

可選的，所述客戶層內的部分第二凹槽與第一凹槽側壁之間具有第一距離，所述焊墊內的第二凹槽與第一凹槽側壁之間具有第二距離，所述第一距離大于第二距離，第一距離與第二距離之間的差值范圍為10微米～100微米。。

可選的，采用激光劃線工藝形成所述第二凹槽。

可選的，在第二凹槽的寬度方向上，所述第二凹槽的寬度大于相鄰焊墊之間的距離，所述第二凹槽去除了相鄰的部分焊墊以及所述相鄰焊墊之間的客戶層。

可選的，采用切割工藝或激光劃線工藝形成所述第二凹槽。

可選的，還包括：在形成所述布線金屬層之后，在相鄰焊墊之間的客戶層內形成第三凹槽，所述第三凹槽將第二凹槽及第二凹槽內的金屬布線層斷開。

可選的，采用激光劃線工藝形成第三凹槽。

可選的，還包括：提供基板，將所述基底的第一表面與基板壓合后再形成所述第一凹槽。

可選的，所述絕緣層的材料包括高分子有機絕緣聚合物或無機絕緣介電材料。

可選的，采用噴涂工藝、旋涂工藝或化學氣相沉積工藝形成所述絕緣層。

為解決上述問題，本發明的技術方案還提供一種上述方法形成的封裝結構，包括：基底，所述包括第一表面和與所述第一表面相對的第二表面，所述第一表面具有客戶層以及位于客戶層內的若干焊墊；位于所述基底的第二表面內的第一凹槽，所述第一凹槽底部暴露出若干焊墊及部分客戶層的表面；位于所述第一凹槽內壁表面及基底的第二表面的絕緣層；沿焊墊的排列方向，依次貫穿相鄰焊墊以及相鄰焊墊之間的客戶層的第二凹槽；位于所述第一凹槽、第二凹槽以及絕緣層表面的布線金屬層；位于所述布線金屬層表面的阻焊層，所述阻焊層內具有開口，所述開口暴露出部分布線金屬層的表面；位于所述開口內的布線金屬層表面的焊球。