[發明專利]芯片封裝結構及其制造方法

在審

• 申請號: 202110270310.5
• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN112885793A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 沈戌霖;印鑫;劉怡然
• 申請（專利權）人: 蘇州晶方半導體科技股份有限公司
• 主分類號: H01L23/31
• 分類號: H01L23/31;H01L21/56;H01L21/78;H01L23/488
• 代理公司: 蘇州威世朋知識產權代理事務所(普通合伙) 32235
• 代理人: 沈曉敏

本發明提供一種芯片封裝結構及其制造方法，通過設置沿芯片基底側邊向內縮進的絕緣層和阻焊層，在未切割的晶圓中，使絕緣層和阻焊層暴露出切割道，一方面，在切割分離各芯片時，可直接對晶圓硅基體部分進行切割，避免對絕緣層和阻焊層進行切割，從而避免由于切割作用在這兩層邊緣處形成微裂紋；另一方面，絕緣層和阻焊層在基底表面形成完整的連續膜層結構，不會出現在切斷的膜層中應力于單側產生而得不到補償的情況。阻焊層延伸至絕緣層外側，其包覆絕緣層且和基底結合，可以完全密封保護絕緣層，從而減緩水汽等對絕緣層的侵蝕，同時阻焊層的部分應力可以直接被基底承擔，當阻焊層與基底之間未出現分層時，絕緣層只會受到少量應力。

技術領域

本發明涉及封裝技術領域，具體地涉及一種芯片封裝結構及其制造方法。

背景技術

基于芯片封裝結構各層材料本身的材質特性，如成膜缺陷、致密性、熱膨脹系數等，各層材料內部和各層之間都會產生不同的應力，其中阻焊層所使用的材料的應力影響是最大的，特別是在芯片可靠性測試冷熱沖擊過程中，應力變化更是劇烈。而芯片基底硅材和絕緣層是相對比較脆的材料，在應力變化過程中，最易發生分層。

現有技術中，通常是在晶圓表面形成完整覆蓋晶圓的絕緣層和阻焊層，之后切割得到單顆芯片。采用此種方法得到的芯片，一方面，由于切割的原因，在其邊緣處會產生無法避免的微裂紋，另一方面，膜層到芯片邊緣處斷開，應力沒有另一側的補償，使得芯片基底邊緣受到的應力更大，因此，當分層發生時，往往起始于芯片的邊緣的芯片基底或絕緣層，然后向內部延伸。

發明內容

本發明的目的在于提供一種芯片封裝結構及其制造方法。

本發明提供一種芯片封裝結構，所述芯片包括基底，其具有第一面、與第一面相對的第二面以及連接第一面和第二面的多個側面，于所述基底第一面上依次設有絕緣層、金屬布線層和阻焊層，所述阻焊層上設有電連接于所述金屬布線層的焊接凸起，其特征在于，

所述絕緣層邊緣和所述阻焊層邊緣分別沿所述基底側面向內縮進第一距離a和第二距離b，其中，0nm≤b＜a；

所述絕緣層位于所述阻焊層內部，所述阻焊層位于所述絕緣層外側的部分覆蓋所述基底，且包覆所述絕緣層側邊。

作為本發明的進一步改進，所述基底側面設有沿所述基底第一面向內凹陷的溝槽，所述溝槽沿所述基底側面長度方向分布。

作為本發明的進一步改進，所述溝槽于所述基底側面形成臺階結構，具有溝槽側壁面與溝槽底面，所述溝槽側壁面頂端和與其同側的所述基底側面之間間隔第三距離c，其中，c≤b。

作為本發明的進一步改進，所述絕緣層和所述金屬布線層之間設有緩沖層。

作為本發明的進一步改進，所述基底第二面設有焊墊，所述基底第一面設有向其第二面延伸的通孔，所述通孔底部暴露所述焊墊，所述金屬布線層沿所述通孔側壁延伸至所述焊墊，與其電性連接。

本發明還提供一種芯片封裝結構制造方法，包括步驟：

提供晶圓，所述晶圓具有相對的第一面及第二面，所述晶圓上陣列排布多顆芯片基底，相鄰所述基底之間分布有切割道；

于所述基底第一面形成絕緣層，于每個所述基底上形成間隔獨立分布的所述絕緣層，每個所述基底上的所述絕緣層邊緣沿所述切割道向內縮進第一距離a；

于所述絕緣層上依次形成金屬布線層和阻焊層，于每個所述基底上形成間隔獨立分布的所述阻焊層，每個所述基底上的所述阻焊層邊緣沿所述切割道向內縮進第二距離b，其中，0nm≤b＜a，所述阻焊層位于所述絕緣層外側的部分覆蓋所述基底，且包覆所述絕緣層側邊；

于所述阻焊層上開設暴露所述金屬布線層的通孔，在所述通孔內形成電性連接于所述金屬布線層的焊接凸起；

沿切割道切割晶圓，獲得多個獨立的芯片封裝結構。