[實用新型]半導體芯片封裝結構

有效

• 申請號: 201922429738.0
• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN211088247U
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 徐罕;陳彥亨;吳政達;林正忠;高建章
• 申請（專利權）人: 中芯長電半導體（江陰）有限公司
• 主分類號: H01L23/31
• 分類號: H01L23/31;H01L23/29;H01L23/498;H01L21/48;H01L21/56
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉

本實用新型提供一種半導體芯片封裝結構，包括半導體芯片、導電柱、環氧樹脂層、聚合樹脂層、凸塊下金屬層、焊球及保護膜；導電柱位于半導體芯片的上表面；環氧樹脂層將半導體芯片及導電柱塑封且覆蓋半導體芯片的側壁，環氧樹脂層的下表面和半導體芯片的下表面相平齊，導電柱暴露于環氧樹脂層的上表面；聚合樹脂層位于環氧樹脂層的上表面，聚合樹脂層內具有開口，開口暴露出導電柱；凸塊下金屬層位于導電柱的上表面且延伸到聚合樹脂層的上表面；焊球位于凸塊下金屬層的上表面，且焊球的上表面高于聚合樹脂層的上表面；保護膜位于半導體芯片和環氧樹脂層的下表面。本實用新型有助于減少器件尺寸、降低器件功耗及延長器件使用壽命。

技術領域

本實用新型涉及半導體芯片封裝制造領域，特別是涉及一種半導體芯片封裝結構。

背景技術

隨著電子信息技術的飛速發展以及消費者需求的不斷提升，電子產品不斷趨向輕巧、多功能、低功耗發展。為了在更小的封裝面積下容納更多的引腳數，各種新型的封裝方式應運而生，晶圓級芯片封裝(Wafer Level Chip Scale Packaging，簡稱WLCSP)就是其中的一種。所謂晶圓級芯片封裝顧名思義就是先在整片晶圓上進行封裝和測試，然后才切割成一個個獨立的芯片顆粒。現有的晶圓級芯片封裝通常是先在晶圓上形成重新布線層，再于重新布線層上形成塑封材料層，之后于塑封材料層中形成通孔并于通孔內填充跟重新布線層電連接的金屬以實現器件的電性導出。這種傳統的封裝方法工藝較為復雜，導致生產成本的上升，且容易導致器件的不良，在形成重新布線層的過程中以及在塑封材料層內形成開口的過程中容易導致錯位而難以準確地和芯片電連接，而在開口內填充金屬的過程中因容易導致填充缺陷導致器件電阻偏大而使得器件性能下降，各結構層之間的粘附性不強導致水汽易滲入封裝結構內，導致器件的可靠性和使用壽命下降。同時傳統方法封裝出的結構普通偏大，不僅與器件小型化的市場需求背道而馳，同時容易導致器件功耗偏高等不足。

實用新型內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種半導體芯片封裝結構，用于解決現有技術中的晶圓級芯片封裝方法工藝流程復雜，導致生產成本偏高，且制備出的器件結構偏大、電阻和功耗偏高、器件可靠性下降等問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本實用新型提供一種半導體芯片封裝結構，所述半導體芯片封裝結構包括半導體芯片、導電柱、環氧樹脂層、聚合樹脂層、凸塊下金屬層、焊球及保護膜；所述導電柱位于所述半導體芯片的上表面，所述導電柱與所述半導體芯片電連接；所述環氧樹脂層將所述半導體芯片及所述導電柱塑封且覆蓋所述半導體芯片的側壁，所述環氧樹脂層的下表面和所述半導體芯片的下表面相平齊，所述導電柱暴露于所述環氧樹脂層的上表面；所述聚合樹脂層位于所述環氧樹脂層的上表面，所述聚合樹脂層內具有開口，所述開口暴露出所述導電柱；所述凸塊下金屬層位于所述導電柱的上表面且延伸到所述聚合樹脂層的上表面；所述焊球位于所述凸塊下金屬層的上表面，且所述焊球的上表面高于所述聚合樹脂層的上表面；所述保護膜位于所述半導體芯片和所述環氧樹脂層的下表面。

可選地，所述半導體芯片封裝結構還包括金屬種子層，位于所述半導體芯片和所述導電柱之間。

可選地，所述凸塊下金屬層包括第一金屬層和第二金屬層，所述第一金屬層位于所述導電柱的上表面且延伸到所述聚合樹脂層的上表面，所述第二金屬層位于所述第一金屬層的上表面。

可選地，所述第一金屬層包括銅層和鈦層，所述銅層位于所述導電柱的上表面且延伸到所述聚合樹脂層的上表面，所述鈦層位于所述銅層的上表面，所述第二金屬層包括電鍍銅層。

可選地，所述聚合樹脂層內的開口自下而上逐漸增大。

可選地，所述聚合樹脂層的厚度小于所述環氧樹脂層的厚度。

可選地，所述導電柱包括銅柱。

可選地，所述保護膜包括樹脂膜。

更可選地，所述保護膜的厚度為8～50μm。