[發(fā)明專利]一種六面包覆型芯片尺寸的封裝結構及其封裝方法

在審

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• 申請日: 2019-12-16
• 公開（公告）號: CN110808230A
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發(fā)明（設計）人: 金豆;徐虹;徐霞;陳棟;張黎;賴志明;張國棟;陳錦輝
• 申請（專利權）人: 江陰長電先進封裝有限公司
• 主分類號: H01L23/31
• 分類號: H01L23/31;H01L21/56
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 趙華

本發(fā)明一種包覆型芯片尺寸的封裝結構及其封裝方法，屬于半導體封裝技術領域。其包括硅基本體（111）和芯片電極（113），且芯片電極（113）嵌入硅基本體（111）表面，露出芯片電極（113）的正面。在硅基本體（111）表面設置鈍化層（210），且在芯片電極處設置有鈍化層開口（213），所述鈍化層開口（213）的尺寸小于芯片電極（113）的尺寸，且露出芯片電極（113）的正面。主要先完成重現(xiàn)布線層（510），然后進行晶圓重構，完成五面包覆。在完成金屬凸塊（520）后，對所述芯片正面進行包覆，最終實現(xiàn)六面包覆。本發(fā)明有效隔絕芯片表面介電層Ⅰ與外界環(huán)境；另一方面，對介電層Ⅱ表面緩沖應力的同時，還可以支撐金屬凸塊，提高金屬凸塊的可靠性的作用。

技術領域

本發(fā)明涉及一種六面包覆型芯片尺寸的封裝結構及其封裝方法，屬于半導體封裝技術領域。

背景技術

晶圓級芯片尺寸封裝技術，可以滿足封裝短小輕薄、成本低等優(yōu)點。但是完成封裝后的芯片封裝體，側壁硅直接裸露在外界，在存在機械應力或者外界環(huán)境變化時，及易受損造成硅破裂。

而且在封裝過程中，主要還存在以下問題：

1.需要進行包封料流動包封，在包封料流動和后固化過程中，往往會導致芯片偏移；

2.在包覆過程中，因為芯片面向下，主要帶來的問題是包封料因金屬凸塊的阻擋，難以均勻的覆蓋芯片上表面。特別是當金屬凸塊間距較小時，更加明顯；

3.工藝導致翹曲較大，翹曲大會導致取片困難，出現(xiàn)無法吸附圓片問題，甚至有導致碎片的風險；

4.芯片底部無保護，僅有一層背膠膜，在有機械應力的情況下，易受損傷。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服上述不足，針對芯片偏移、芯片表面包覆不均勻、翹曲等問題，提供了一種六面包覆型芯片尺寸的封裝結構及其封裝方法。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：

本發(fā)明一種包覆型芯片尺寸的封裝結構，其包括硅基本體和芯片電極，且芯片電極嵌入硅基本體表面，露出芯片電極正面，在所述硅基本體表面設置鈍化層，且在芯片電極處設置有鈍化層開口，所述鈍化層開口尺寸小于芯片電極尺寸，且露出芯片電極的正面。

所述鈍化層上覆蓋介電層Ⅰ，且與鈍化層開口處設置介電層開口Ⅰ，所述介電層開口Ⅰ的尺寸小于鈍化層開口的尺寸，所述介電層Ⅰ的覆蓋面積小于鈍化層的面積并露出鈍化層的邊緣，在所述介電層Ⅰ上覆蓋金屬種子層Ⅰ，再在所述金屬種子層Ⅰ上覆蓋再布線金屬層；

在所述再布線金屬層上覆蓋介電層Ⅱ，且在所需位置處相應設置介電層開口Ⅱ，所述介電層Ⅱ的側面與介電層Ⅰ的側面齊平，在所述介電層Ⅱ開口處依次設置金屬種子層Ⅱ和金屬凸塊，所述金屬凸塊上設置焊球；

還包括包覆層Ⅰ和包覆層Ⅱ，所述包覆層Ⅰ設置于硅基本體的四周和背面，其上表面向上延展與介電層Ⅱ的上表面齊平，所述包覆層Ⅱ覆蓋介電層Ⅱ和包覆層Ⅰ的上表面，其上表面與金屬凸塊的上表面齊平。

可選地，所述包覆層Ⅰ與包覆層Ⅱ是一體結構，將硅基本體的六個面包覆其中。

本發(fā)明一種包覆型芯片尺寸的封裝結構的封裝方法，包括如下步驟

步驟一，提供一內含集成電路的晶圓，其上分布已完成電路制造的芯片，芯片上覆蓋鈍化層，且在芯片電極處開設鈍化層開口并露出芯片電極，鈍化層開口的尺寸小于芯片電極的尺寸；

步驟二，利用光刻工藝在晶圓表面設置介電層Ⅰ，并開設介電層Ⅰ開口Ⅰ和介電層Ⅰ開口Ⅱ，其中，所述介電層Ⅰ開口Ⅰ露出芯片電極的正面，且介電層Ⅰ開口Ⅰ的尺寸小于芯片電極的尺寸，介電層Ⅰ開口Ⅱ沿劃片道設置，并露出鈍化層的上表面；

步驟三，利用物理氣相沉積的方法在晶圓表面沉積金屬種子層Ⅰ，再利用光刻和電鍍工藝，設置再布線金屬層；