[发明专利]一种具有重布线层的封装结构及制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及封装技术领域，更具体地说，涉及一种具有重布线层的封装结构及制造方法。

背景技术

在芯片封装过程中，为了减小过长引线带来的电阻损耗，通常采用重布线层(RDL)来将半导体芯片表面上的焊区重新布置以形成与引线框架的引脚较近的新的焊区，以减小引线的互连电阻。

在现有技术中，这种具有重布线层的封装结构一般为：在半导体芯片上形成焊垫，焊垫一般为铜材料，然后通过涂膜、曝光、开孔形成一个焊垫处开口，然后在焊垫处开口通过沉积溅射形成一层金属连接结构(一般为铜连接结构)，然后将重布线层连接至所述金属连接结构，以实现将重布线层与半导体芯片进行连接，但这种芯片与重布线层连接的方式不足之处在于，由于在做重布线层前，需要经过多次工艺过程：涂膜、曝光、开孔、清洗和溅射等工艺，在这些工艺工程中容易引入沾污、氧化等损坏从而破坏焊垫与铜连接结构的稳定性，从而使得芯片连接失效。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种具有重布线层的封装结构及制造方法，通过引线键合技术在焊盘上形成金属连接结构，然后再经过涂膜、曝光、开孔在金属连接结构处形成一个开口，然后在金属连接结构开口处进行重布线层连接。本发明的实施方案可以解决在连接重布线层前的工艺造成的焊盘失效问题。

依据本发明的一种具有重布线层的封装结构的制造方法，包括以下步骤：

在半导体芯片的有源面上形成多个焊垫；

通过引线键合工艺在所述焊垫上依次形成金属连接结构，多个焊垫对应形成多个金属连接结构；

在所述半导体芯片的有源面、焊垫以及金属连接结构的表面覆盖第一钝化层、并将所述第一钝化层进行开口处理，以裸露出所述金属连接结构的部分；

通过掩膜在所述第一钝化层和所述金属连接结构裸露的表面形成重布线层。

在所述第一钝化层和重布线层的表面覆盖第二钝化层，并将所述第二钝化层进行开口处理，以裸露所述重布线层的部分；

通过掩膜在裸露的重布线层部分形成金属层，用以与外部电路形成电气连接。

进一步地，所述金属连接结构形成的步骤包括：

采用引线键合工艺进行一次键合，熔融金属丝以在所述焊盘表面上形成一个金属球；

切断金属丝，通过压力将所述金属球压在焊盘上，以形成所述金属连接结构。

优选地，所述金属连接结构为扁平圆柱状结构。

优选地，所述金属连接结构的开口直径小于所述金属连接结构的直径。

优选地，所述金属连接结构为金属铜、金属金或金属银合金。

依据本发明的一种具有重布线层的封装结构，包括，

半导体芯片，具有一有源面，所述有源面上包括多个焊垫；

金属连接结构，通过引线键合工艺在所述焊垫上依次形成金属连接结构，多个焊垫对应形成多个金属连接结构；

第一钝化层，覆盖于所述半导体芯片的有源面、焊垫以及金属连接结构的表面，并将所述第一钝化层进行开口处理，以裸露出所述金属连接结构的部分；

重布线层，覆盖于所述第一钝化层和金属连接结构的裸露部分；

第二钝化层，覆盖于所述第一钝化层和重布线层的表面，并将所述第二钝化层进行开口处理，以裸露所述重布线层的部分；

金属层，覆盖在裸露的重布线层部分，用以与外部电路形成电气连接。

优选地，所述金属连接结构为扁平圆柱状结构。

优选地，所述金属连接结构的开口直径小于所述金属连接结构的直径。

优选地，所述金属连接结构为金属铜、金属金或金属银合金。

通过上述的具有重布线层的封装结构及制造方法，首先是通过引线键合工艺在所述焊垫上形成金属连接结构，然后经过涂膜、曝光、开孔在金属连接结构处形成一个开口，然后在金属连接结构开口处进行重布线层连接，之后再次通过涂膜、曝光、开孔在重布线层处开口形成金属层，以与外部电路电气连接。本发明实施例的技术方案与现有技术的封装方案相比，具有以下有益效果：

1)通过引线键合工艺形成金属连接结构，其工艺简单；

2)由于在涂膜、曝光、开孔前形成了金属连接结构，使得焊盘连接稳定可靠；

3)金属连接结构和重布线层在金属连接结构开口的部分共同形成了一个双圆柱结构，能够消除后续工艺步骤中外应力对芯片的影响。

附图说明

图1a-1h为根据本发明实施例的制造具有重布线层的封装结构的方法的各阶段的截面图。