[發明專利]凸塊封裝結構和凸塊封裝結構的制作方法

在審

• 申請號: 202010577124.1
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111540721A
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 何正鴻;孫杰
• 申請（專利權）人: 甬矽電子（寧波）股份有限公司
• 主分類號: H01L23/488
• 分類號: H01L23/488;H01L21/60
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 劉曾

本發明的實施例提供了一種凸塊封裝結構和凸塊封裝結構的制作方法，涉及半導體封裝技術領域，該凸塊封裝結構包括基體、設置在基體上的第一導電凸塊、設置在第一導電凸塊上的第二導電凸塊和設置在第二導電凸塊上的錫球；其中，第二導電凸塊的寬度L2大于第一導電凸塊的寬度L1；第二導電凸塊上開設有凹槽，錫球覆蓋在第二導電凸塊上并部分填充在凹槽中。第一導電凸塊和第二導電凸塊的T字形結構能夠大幅提升銅柱凸塊的結構強度。同時通過設置凹槽，提高了焊料與第二導電凸塊之間的結合力，并且使得焊料能夠起到一定的緩沖作用，從而能夠避免由熱膨脹系數不匹配導致的應力作用在芯片焊接點上導致焊點隱裂甚至失效的問題。

技術領域

本發明涉及半導體封裝技術領域，具體而言，涉及一種凸塊封裝結構和凸塊封裝結構的制作方法。

背景技術

隨著半導體行業的快速發展，倒裝封裝結構廣泛應用于半導體行業中倒裝芯片封裝利用凸塊進行芯片與基體之間的電性連接。凸塊包括了銅柱、金屬層（UBM：under bumpmetalization)以及保護層（passivation）,其銅柱凸塊可得到具有最小間距，倒裝基體銅層采用core-less無核基體和無核基體，其材料多見為FR4樹脂或BT樹脂，基體在受到外界力學、時間、溫度、濕度等條件的影響下，會發生不可逆轉的塑性形變以及封裝體內部芯片材料硅（熱膨脹系數為2.5 ppm/C）與基體材料（熱膨脹系數為12 ppm/C）、材料，由熱膨脹系數不匹配導致的應力作用在芯片bump（焊接點）上，該應力引起產品性能下降，甚至失效。

發明內容

本發明的目的包括，例如，提供了一種凸塊封裝結構和凸塊封裝結構的制作方法，其提高了凸塊的連接強度，能夠避免由熱膨脹系數不匹配導致的應力作用在芯片bump（焊接點）上導致焊點隱裂甚至失效的問題。

本發明的實施例可以這樣實現：

第一方面，本發明實施例提供一種凸塊封裝結構，包括：

基體；

設置在所述基體上的第一導電凸塊；

設置在所述第一導電凸塊上的第二導電凸塊，且所述第二導電凸塊的寬度大于所述第一導電凸塊的寬度；

設置在所述第二導電凸塊上的錫球；

其中，所述第二導電凸塊上開設有凹槽，所述錫球覆蓋在所述第二導電凸塊上并部分填充在所述凹槽中。

在可選的實施方式中，所述基體上還設置有蓋帽層，所述蓋帽層具有凸塊開口，所述第一導電凸塊設置在所述凸塊開口中，以使所述蓋帽層包覆在所述第一導電凸塊外。

在可選的實施方式中，所述蓋帽層由非導電材料形成。

在可選的實施方式中，所述凹槽延伸至所述第一導電凸塊，所述錫球部分填充在所述凹槽中并與所述第一導電凸塊相接觸。

在可選的實施方式中，所述基體上還設置有具有開口的保護層，所述開口內設置有金屬墊，所述金屬墊上設置有金屬層，所述第一導電凸塊設置在所述金屬層上，以使所述第一導電凸塊與所述基體電連接。

在可選的實施方式中，所述金屬層包括設置在所述金屬墊上的第一導電部和設置在部分所述保護層上的第二導電部，所述第一導電凸塊設置在所述第一導電部上。

在可選的實施方式中，所述保護層由高分子介電材料形成。

在可選的實施方式中，所述金屬層包括Ti、TiN、TaN、Ta中至少一種材料。

在可選的實施方式中，所述錫球包括Sn、SnAg、SnAgCu中至少一種材料。

第二方面，本發明實施例提供一種凸塊封裝結構的制作方法，包括：

在所述基體上形成第一導電凸塊；