[发明专利]晶圆级封装结构及制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种封装结构及制作方法，尤其是一种晶圆级封装结构及制作方法，属于半导体封装的技术领域。

背景技术

晶圆级芯片封装（WL-CSP）技术是对整片晶圆进行封装测试后再切割得到单个成品芯片的技术，封装后的芯片尺寸与裸片一致。晶圆级芯片尺寸封装技术改变传统封装，如陶瓷无引线芯片载具、有机无引线芯片载具和数码相机模块式的模式，顺应了市场对微电子产品日益轻、薄、短、小和低价化要求。经晶圆级芯片尺寸封装后的芯片尺寸达到了高度微型化，芯片成本随着芯片尺寸的减小和晶圆尺寸的增大而显着降低。晶圆级芯片尺寸封装技术是可以将IC设计、晶圆制造、封装测试、基本板制造整合为一体的技术，是当前封装领域的热点和未来发展的趋势。

晶圆级芯片封装（WL-CSP）与传统的封装方式不同在于，传统的晶片封装是先切割再封测，而封装后约比原晶片尺寸增加20%；而WL-CSP则是先在整片晶圆上进行封装和测试，然后才划线分割，因此，封装后的体积与IC裸芯片尺寸几乎相同，能大幅降低封装后的IC尺寸。然而此种封装结构无法实现多芯片的SIP封装，使用范围局限在单芯片封装结构中。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种晶圆级封装结构及制作方法，其封装结构紧凑，能实现多芯片的晶圆级封装且能实现SIP封装，提高了封装的适用范围，安全可靠。

按照本发明提供的技术方案，所述晶圆级封装结构，包括晶圆芯片，在所述晶圆芯片的正面上设有晶圆焊盘；在所述晶圆芯片的正面上通过塑封盖压盖塑封有功能芯片，所述功能芯片通过引线与晶圆芯片正面上的表面导电电极电连接，所述表面导电电极位于芯片表面导线层的一端且通过所述芯片表面导线层与晶圆焊盘电连接；在塑封盖的外表面上设有连接导电电极，所述连接导电电极通过塑封盖内的导电柱与表面导电电极以及功能芯片电连接，在连接导电电极上焊接有导电焊球，所述导电焊球与连接导电电极电连接。

在所述芯片表面导线层上覆盖有表面钝化层，所述表面钝化层上还覆盖在晶圆芯片的正面；表面导电电极通过贯通表面钝化层的表面钝化层开口露出，以与导电柱以及引线电连接。

所述功能芯片通过焊接料层固定在表面钝化层上，表面导电电极位于所述功能芯片外的两侧。

所述塑封盖的外表面上还覆盖有外钝化层，所述外钝化层覆盖在塑封盖的外表面以及连接导电电极上，导电焊球通过贯通外钝化层的外钝化层开口与连接导电电极电连接。

一种晶圆级封装结构的制作方法，所述封装结构制作方法包括如下步骤：

a、提供具有若干晶圆芯片的晶圆体，在所述晶圆芯片的正面上具有晶圆焊盘；

b、在晶圆芯片的正面设置芯片表面导线层，所述芯片表面导线层的一端全覆盖在晶圆焊盘上，芯片表面导线的另一端形成表面导电电极，表面导电电极通过芯片表面导线层与晶圆焊盘电连接；

c、在上述晶圆芯片的正面设置表面钝化层，所述表面钝化层覆盖在晶圆芯片的正面以及芯片表面导线层上，表面导电电极通过贯通表面钝化层的表面钝化层开口裸露；

d、在上述晶圆芯片正面的正上方设置所需的功能芯片，所述功能芯片支撑在表面钝化层上，且晶圆焊盘位于功能芯片的下方；

e、将功能芯片通过引线与所述功能芯片外侧的表面导电电极连接，以使得功能芯片与所述功能芯片正下方的晶圆芯片电连接；

f、在上述晶圆芯片的正面塑封有塑封盖，所述塑封盖压盖在功能芯片以及表面导电电极上；

g、在上述塑封盖内设置通孔，所述通孔贯通塑封盖且位于表面导电电极的正上方；

h、在上述通孔内填充导电柱，所述导电柱与表面导电电极电连接；

i、在上述塑封盖的外表面上设置连接导电电极，所述连接导电电极与导电柱电连接；

j、在上述塑封盖的外表面上设置外钝化层，所述外钝化层覆盖在塑封盖的外表面以及部分的连接导电电极上；

k、在塑封盖的外表面上焊接导电焊球，所述导电焊球与未覆盖外钝化层的连接导电电极接触并电连接；

l、对上述晶圆体进行切割，以将晶圆体上的晶圆芯片切割分离，得到所需的单颗晶圆封装结构。

所述功能芯片通过焊接料层设置支撑在表面钝化层上。

通过激光钻孔的工艺在塑封盖内形成通孔。所述导电柱通过电镀填充在通孔内。