[發(fā)明專利]提高可靠性的微凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)及制作方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201410346165.4 | 申請(qǐng)日: | 2014-07-18 |
| 公開(公告)號(hào): | CN104091793A | 公開(公告)日: | 2014-10-08 |
| 發(fā)明(設(shè)計(jì))人: | 何洪文;孫鵬;曹立強(qiáng) | 申請(qǐng)(專利權(quán))人: | 華進(jìn)半導(dǎo)體封裝先導(dǎo)技術(shù)研發(fā)中心有限公司 |
| 主分類號(hào): | H01L23/485 | 分類號(hào): | H01L23/485;H01L21/60 |
| 代理公司: | 無錫市大為專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32104 | 代理人: | 殷紅梅;劉海 |
| 地址: | 214135 江蘇省無錫市新區(qū)*** | 國省代碼: | 江蘇;32 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 提高 可靠性 微凸點(diǎn) 結(jié)構(gòu) 制作方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種提高可靠性的微凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)及制作方法,屬于高密度電子封裝技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)
為了適應(yīng)電子產(chǎn)品向更輕、更小、更薄、可靠性更高的方向發(fā)展,電子封裝對(duì)高密度封裝提出了更高的要求。細(xì)節(jié)距微凸點(diǎn)技術(shù)是未來技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。微凸點(diǎn)的作用是充當(dāng)IC(integrated?circuit,集成電路)與電路板之間的機(jī)械互連、電互連的作用。由于芯片和基材的熱膨脹系數(shù)(CTE)不一樣,在冷熱循環(huán)測試過程中會(huì)導(dǎo)致微凸點(diǎn)受到相互的約束作用,使其不能完全自由脹縮,從而發(fā)生形變,最終導(dǎo)致微凸點(diǎn)斷裂,降低微凸點(diǎn)的可靠性。
為了防止微凸點(diǎn)發(fā)生變形和開裂,封裝過程中需要填充underfill(底部填充)材料,從而保護(hù)微凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。然而,傳統(tǒng)的方法和結(jié)構(gòu)存在弊端,underfill材料和鈍化層材料彼此的粘附性較差,容易在界面開裂,從而增加了微凸點(diǎn)失效的隱患。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足,提供一種提高可靠性的微凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)及制作方法,解決了underfill材料和鈍化層材料粘附性較差的缺陷,使得封裝結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定,而且,該結(jié)構(gòu)有效地防止微凸點(diǎn)裂紋的擴(kuò)展,提高了微凸點(diǎn)的可靠性。
按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案,所述提高可靠性的微凸點(diǎn)結(jié)構(gòu),包括半導(dǎo)體基體,在半導(dǎo)體基體正面設(shè)有鈍化層,在鈍化層中設(shè)置微凸點(diǎn)結(jié)構(gòu);所述微凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)包括設(shè)置于半導(dǎo)體基板表面的焊盤、設(shè)置于焊盤表面的種子層和設(shè)置于種子層上的微凸點(diǎn);其特征是:在所述微凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)的外周設(shè)置刻蝕槽,刻蝕槽位于鈍化層上,刻蝕槽由鈍化層的上表面延伸至半導(dǎo)體基板的表面。
進(jìn)一步的,所述刻蝕槽為圍繞微凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)的圓環(huán)形刻蝕槽,或者為多個(gè)分布于微凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)周圍的圓柱形刻蝕槽。
進(jìn)一步的,在所述微凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)中,焊盤位于鈍化層中,種子層覆蓋鈍化層。
所述提高可靠性的微凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)的制作方法,其特征是,采用以下工藝步驟:
(1)在半導(dǎo)體基板制作焊盤;
(2)在半導(dǎo)體基板及焊盤正面制作鈍化層,鈍化層厚度為5~20μm;
(3)在鈍化層上刻蝕形成開窗,開窗的位置與焊盤一一對(duì)應(yīng),開窗由鈍化層的上表面延伸至焊盤的上表面;
(4)在鈍化層上表面制作種子層,種子層覆蓋住鈍化層和焊盤暴露的表面,種子層厚度為100nm~300nm;
(5)在種子層上涂覆一層光刻膠,光刻膠厚度為15μm~100μm;
(6)在光刻膠上制作圖形開口,并將焊盤上方的光刻膠去除;同時(shí),將焊盤周圍的光刻膠、種子層和鈍化層去除,露出半導(dǎo)體基板的表面,在焊盤的外圍形成圓環(huán)形的刻蝕槽或者多個(gè)分布于焊盤周圍的圓形刻蝕槽;
(7)在焊盤上制作凸點(diǎn),對(duì)凸點(diǎn)進(jìn)行回流焊工藝,形成微凸點(diǎn);同時(shí),去除光刻膠和多余的種子層。
進(jìn)一步的,所述焊盤的材質(zhì)為銅。
進(jìn)一步的,所述鈍化層的材質(zhì)為PI。
進(jìn)一步的,所述種子層的材質(zhì)為銅。
進(jìn)一步的,所述微凸點(diǎn)的材質(zhì)為Sn。
本發(fā)明所述提高可靠性的微凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)及制作方法,解決了underfill材料和鈍化層材料粘附性較差的缺陷,使得封裝結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定,而且,該結(jié)構(gòu)有效地防止微凸點(diǎn)裂紋的擴(kuò)展,提高了微凸點(diǎn)的可靠性。
附圖說明
圖1~圖8為本發(fā)明所述微凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)制造過程的示意圖。
圖1為在半導(dǎo)體基板上得到焊盤的示意圖。
圖2為在半導(dǎo)體基板及焊盤上制作鈍化層的示意圖。
圖3為在鈍化層上制作開窗的示意圖。
圖4為制作種子層的示意圖。
圖5為在種子層表面涂覆光刻膠的示意圖。
圖6為形成刻蝕槽的示意圖。
圖7為在焊盤上形成凸點(diǎn)的示意圖。
圖8為本發(fā)明所述微凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)一種實(shí)施例的剖視圖。
圖9為圖8的俯視圖。
圖10為本發(fā)明所述微凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)另一種實(shí)施例的俯視圖。
圖中序號(hào)為:半導(dǎo)體基體1、微凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)2、焊盤3、鈍化層4、種子層5、微凸點(diǎn)6、圓環(huán)形刻蝕槽7-1、圓柱形刻蝕槽7-2。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
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