[发明专利]半导体芯片的封装结构及封装方法

权利要求书

1.一种半导体芯片的封装结构，其特征在于，所述封装结构包括：

半导体芯片，所述半导体芯片表面具有电极；

保护层，形成于所述半导体芯片表面，所述保护层对应所述电极具有电极开孔；

封装材料，包围所述半导体芯片及所述保护层；

重新布线层，形成于所述封装材料及半导体芯片上，所述重新布线层通过所述保护层的电极开孔与所述半导体芯片的电极连接；以及

金属凸块，制作于所述重新布线层上。

2.根据权利要求1所述的半导体芯片的封装结构，其特征在于：所述保护层包括环氧树脂、硅胶、PI、PBO、BCB、氧化硅、磷硅玻璃，含氟玻璃中的一种或两种以上组合。

3.根据权利要求1所述的半导体芯片的封装结构，其特征在于：所述保护层的侧壁被所述封装材料完全包围，所述保护层的上表面露出于所述封装材料，且与所述封装材料的上表面处于同一平面。

4.根据权利要求1所述的半导体芯片的封装结构，其特征在于：所述封装材料包括聚酰亚胺、硅胶以及环氧树脂中的一种。

5.根据权利要求1所述的半导体芯片的封装结构，其特征在于：所述重新布线层包括图形化的金属布线层以及图形化的介质层，所述金属布线层通过所述保护层的电极开孔与所述半导体芯片的电极相连。

6.根据权利要求5所述的半导体芯片的封装结构，其特征在于：所述介质层的材料包括环氧树脂、硅胶、PI、PBO、BCB、氧化硅、磷硅玻璃，含氟玻璃中的一种或两种以上组合，所述金属布线层的材料包括铜、铝、镍、金、银、钛中的一种或两种以上组合。

7.根据权利要求1所述的半导体芯片的封装结构，其特征在于：所述金属凸块包括铜柱、位于所述铜柱上表面的镍层、以及位于所述镍层上的焊料凸点。

8.根据权利要求7所述的半导体芯片的封装结构，其特征在于：所述金属阻挡层包括镍层，所述焊料凸点的材料包括铅、锡及银中的一种或包含上述任意一种焊料金属的合金。

9.一种半导体芯片的封装方法，其特征在于，所述封装方法包括：

1)提供一晶圆，所述晶圆表面具有半导体芯片的电极；

2)于所述晶圆表面形成保护层，并去除所述电极表面的保护层以形成电极开孔，对所述晶圆进行切割以获得表面具有保护层的半导体芯片；

3)提供一支撑衬底，于所述支撑衬底表面形成分离层；

4)将所述半导体芯片粘附于所述分离层上，其中，所述半导体芯片具有保护层的一面朝向所述分离层；

5)采用封装材料对所述半导体芯片进行封装，所述封装材料包覆所述半导体芯片及所述保护层；

6)基于所述分离层分离所述封装材料与所述支撑衬底；

7)于所述封装材料及半导体芯片上制作重新布线层，所述重新布线层通过所述保护层的电极开孔与所述半导体芯片的电极连接；以及

8)于所述重新布线层上制作金属凸块。

10.根据权利要求9所述的半导体芯片的封装方法，其特征在于：所述保护层包括环氧树脂、硅胶、PI、PBO、BCB、氧化硅、磷硅玻璃，含氟玻璃中的一种或两种以上组合。

11.根据权利要求9所述的半导体芯片的封装方法，其特征在于：所述支撑衬底包括玻璃衬底、金属衬底、半导体衬底、聚合物衬底及陶瓷衬底中的一种；所述分离层包括胶带及聚合物层中的一种，所述聚合物层首先采用旋涂工艺涂覆于所述支撑衬底表面，然后采用紫外固化或热固化工艺使其固化成型。

12.根据权利要求9所述的半导体芯片的封装方法，其特征在于：步骤5)采用封装材料封装所述逻辑芯片的方法包括压缩成型、传递模塑成型、液封成型、真空层压及旋涂中的一种，所述封装材料包括聚酰亚胺、硅胶以及环氧树脂中的一种。

13.根据权利要求9所述的半导体芯片的封装方法，其特征在于：步骤7)制作所述重新布线层为交替进行如下步骤：

采用化学气相沉积工艺、蒸镀工艺、溅射工艺、电镀工艺或化学镀工艺于所述封装材料及半导体芯片表面形成金属层，并对所述金属层进行刻蚀形成图形化的金属布线层，所述金属布线层通过所述电极开孔与所述半导体芯片的电极相连；

采用化学气相沉积工艺或物理气相沉积工艺于所述金属布线层上形成介质层，并对所述介质层进行刻蚀形成图形化的介质层。