[發明專利]一種芯片封裝結構及封裝方法

在審

• 申請號: 201911156937.7
• 申請日: 2019-11-22
• 公開（公告）號: CN110854085A
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發明（設計）人: 姚大平
• 申請（專利權）人: 江蘇中科智芯集成科技有限公司
• 主分類號: H01L23/31
• 分類號: H01L23/31;H01L21/60
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 張琳琳

本發明公開了一種芯片封裝結構及封裝方法，該芯片封裝結構包括：待封裝芯片，具有多個焊盤；硅基介質層，設置于待封裝芯片的器件面上；硅基介質層內開設有與焊盤相對應的第一凹槽，焊盤通過第一凹槽顯露于硅基介質層外；與焊盤一一對應的延伸焊盤，延伸焊盤填充第一凹槽并延伸至硅基介質層外，延伸焊盤與焊盤相耦合；延伸焊盤遠離第一凹槽的槽底的端部的橫截面積大于或小于第一凹槽的槽底面積。基于硅基介質材料的應用，在制備延伸焊盤時，延伸焊盤與焊盤的耦合能保持較低接觸電阻值，保證了封裝結構的整體電學性能；通過在第一凹槽內設置與焊盤相耦合的延伸焊盤，可實現對封裝芯片的焊盤的尺寸和焊盤間距的調節。

技術領域

本發明涉及半導體集成電路封裝技術領域，尤其涉及到一種芯片封裝結構及封裝方法。

背景技術

晶圓級扇出型封裝技術憑借其高密度集成、輕薄短小、良好的散熱性能和良好的高頻性能等優點，逐步引領先進封裝的技術發展方向。扇出封裝技術通過重構晶圓，在晶圓級實現多芯片系統集成，制備方法從單芯片二維封裝發展到多芯片三維集成，是當今性價比最高的先進封裝方法。

但是，在進行高端芯片的封裝時，芯片引腳數量較多，有的芯片保證了焊盤具有一定的尺寸，則焊盤之間的間距較小，在對芯片進行后續封裝時，由芯片的焊盤引出重布線或者將焊盤耦合至其他結構的操作空間均較小，從而導致操作的難度較大，操作容錯性較小，無法滿足使用制備精度較小或者制備工藝較差的裝置對該芯片進行后續封裝的要求；而有的芯片保證了焊盤之間具有一定的間距，則焊盤(Pad)的尺寸相對比較小，由焊盤引出的重布線尺寸也很細窄，焊盤與重布線的接觸面積較小，就成為重布線斷裂的高發區域，無法滿足較長使用壽命的封裝結構的要求。

因此，如何根據實際需要對芯片的焊盤的尺寸以及芯片焊盤之間的間距進行調整，擴大芯片的封裝應用范圍成為亟待解決的問題。

發明內容

因此，本發明要解決的技術問題在于，解決現有引腳數量較多的芯片的焊盤尺寸以及焊盤之間的間距固定后，無法滿足不同封裝結構以及封裝工藝的需求，應用范圍較小的問題。

為此，根據第一方面，本發明提供了一種芯片封裝結構，包括：待封裝芯片，具有多個焊盤；硅基介質層，設置于待封裝芯片的器件面上；硅基介質層內開設有與焊盤相對應的第一凹槽，焊盤通過第一凹槽顯露于硅基介質層外；與焊盤一一對應的延伸焊盤，延伸焊盤填充第一凹槽并延伸至硅基介質層外，延伸焊盤與焊盤相耦合；延伸焊盤遠離第一凹槽的槽底的端部的橫截面積大于或小于第一凹槽的槽底面積。

可選地，延伸焊盤的縱向截面為梯形，且延伸焊盤遠離第一凹槽的槽底的端部的橫截面積大于第一凹槽的槽底面積。

可選地，延伸焊盤的縱向截面為凸形，延伸焊盤的橫截面積自延伸焊盤開始延伸至硅基介質層外的位置處減小。

可選地，芯片封裝結構還包括：填充介質層，設置于硅基介質層上，用以填充延伸焊盤之間的間隙。

可選地，延伸焊盤通過導電粘附與金屬種子層與對應的焊盤相耦合。

根據第二方面，本發明提供了一種芯片封裝方法，包括如下步驟：提供待封裝芯片；待封裝芯片具有多個焊盤；在待封裝芯片的器件面上設置硅基介質層；在硅基介質層內開設與焊盤相對應的第一凹槽，用以顯露出焊盤；在第一凹槽內填充延伸焊盤，并使得延伸焊盤延伸至硅基介質層外；延伸焊盤與焊盤相耦合；延伸焊盤遠離第一凹槽的端部的橫截面積大于或小于第一凹槽的槽底面積。

可選地，在硅基介質層內開設與焊盤相對應的第一凹槽，用以顯露出焊盤的步驟，包括：在硅基介質層上形成第一延伸介質層；在硅基介質層和第一延伸介質層內形成縱向截面為梯形的凹槽；凹槽處于硅基介質層中的部分為第一凹槽；延伸焊盤設置于凹槽內。