[发明专利]半导体器件封装方法

说明书

技术领域

本发明半导体器件封装领域，尤其涉及一种半导体器件封装方法。

背景技术

近年来，半导体器件在成本降低和前道晶圆制造工艺提升的共同促进下，实现了同样功能的半导体器件的单体芯片尺寸越来越小的目标，这样会导致半导体器件上用于外接的电极之间的节距越来越小，原来的用于倒装焊的半导体器件柱状结构容易引起电极之间的桥接从而导致半导体器件失效。同时，现在的半导体器件对避免α射线的辐射影响、凸点与倒装载体之间以及凸点和半导体芯片的结合力强度等方面也有了越来越高要求。

图1是现有半导体器件柱状凸点结构示意图，在半导体芯片101上有电极102，在半导体芯片101和电极102上选择性的覆盖有氧化硅或氮化硅等材料形成的钝化层103，在钝化层103上再有选择的形成一层聚酰亚胺(PI)、聚苯并噁唑(PBO)或苯并环丁烯(BCB)等保护层209。然后通过半导体常用的图形转移法,利用溅射加电镀的工艺在半导体电极表面形成凸点下金属层UBM和电镀金属焊料212,典型的UBM由溅射的钛层和铜层组成的金属层210以及电镀镍层211组成,金属焊料212回流后形成球状凸点,最后倒装在基板上形成图1所示的现有倒装芯片封装结构。这种倒装芯片封装结构虽然在结构上满足了倒装芯片封装结构的要求，但是容易引起电极之间的桥接、凸点与倒装载体之间以及凸点和半导体芯片结合处容易产生裂纹，致使电极断裂，从而导致半导体器件失效。同时，也没有在最大程度上避免电镀金属焊料212中α射线对半导体芯片101内电路的影响导致的半导体器件失效。

发明内容

本发明的目的是提供一种半导体器件封装方法。

本发明提供了一种半导体器件封装方法，包括以下步骤，

在芯片的电极上键合第一导电柱；

在金属层上形成第二导电柱；

在所述第二导电柱远离所述金属层的一端设置焊帽；

倒装所述芯片，并将第一导电柱远离电极的一端焊接在焊帽上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是芯片电极上键合形成的第一导电柱，能够很好的缓解凸点结构和半导体芯片结合点处的应力，解决由于热膨胀不均匀容易引起的电极断裂导致半导体器件的失效问题。使用热超声技术可以实现直接在半导体芯片电极上形成凸点，避免了半导体器件柱状凸点结构制造工艺造成的凸点与凸点之间的漏电流。

附图说明

图1是现有技术中提供的倒装芯片封装结构示意图；

图2是本发明实施例提供的半导体器件封装方法的流程图；

图3是本发明实施例提供的半导体封装器件芯片的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的半导体封装器件芯片键合第一导电柱的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的金属板的截面图；

图6是本发明实施例提供的金属板上形成干胶光阻的截面图；

图7是本发明实施例提供的在表面整体形成光阻开口后的截面图；

图8是本发明实施例提供的光阻开口内电镀第二导电柱与焊帽的截面图；

图9是本发明实施例提供的去除干胶光阻后的截面图；

图10是本发明实施例提供在金属板双面涂上光阻的截面图；

图11是本发明实施例提供对金属板的双面光阻光刻形成图案后的截面图；

图12是本发明实施例提供的金属板双面蚀刻形成金属层的截面图；

图13是图12所示结构去除光阻后的截面图；

图14是图13所示结构底面贴有胶带的截面图；

图15是本发明实施例提供的半导体器件上第一导电柱倒装在焊帽上的截面图；

图16是本发明实施例提供的第一导电柱与焊帽回流焊接后的截面图；

图17是本发明实施例提供的芯片外围及芯片与金属层之间填充塑封料的截面图；

图18是本发明实施例提供的金属层底面去除胶带后的截面图；

图19是是本发明实施例提供的半导体封装结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

图2为本发明实施例提供的半导体器件封装方法的流程图，如图2所示，本发明实施例提供的半导体器件封装方法包括以下步骤：

S101，在芯片的电极上键合第一导电柱；

S102，在金属层上形成第二导电柱；

S103，在第二导电柱远离金属层的一端设置焊帽；

S104，倒装芯片，并将第一导电柱远离电极的一端焊接在焊帽上。

首先实施步骤S101，在芯片的电极上键合第一导电柱。