[实用新型]一种晶圆级芯片封装结构

说明书

本实用新型公开了一种晶圆级芯片封装结构，属于半导体芯片封装技术领域。其硅基本体（100）的正面设有钝化层（101）并嵌有金属焊盘（102），在硅基晶圆（100）正面覆盖正面保护层（200），在金属焊盘（102）处形成正面保护层金属焊盘开口（202），在正面保护层金属焊盘开口（202）内设置金属凸块（300），硅基本体（100）的四个侧壁兼有高低起伏的纹路，用填充料包覆金属凸块（300）、正面保护层（200）的裸露面以及硅基本体（100）的侧壁，形成包封层（500），所述金属凸块（300）的上表面露出包封层（500），硅基本体（100）的背面贴上背胶膜形成背面保护层（600）。提供了一种有效保护芯片的晶圆级芯片封装结构。

技术领域

本实用新型涉及一种晶圆级芯片封装结构，属于半导体芯片封装技术领域。

背景技术

在当前的半导体封装技术中，晶圆级芯片尺寸封装是一种先进封装方法，它是先将整片晶圆进行封装，再切割得到单颗芯片的封装方法。随着电子产品的发展，要求芯片尺寸更小、厚度越薄，产品不仅在封装过程中容易损伤；而且在后端应用过程中也易出现产品失效，因此需要对芯片六个面提供足够的保护，以满足日益苛刻的要求。

目前已知的一种方案是：晶圆正面先完成电极凸块，再沿切割道用刀片进行预切割形成沟槽，然后在晶圆表面用聚合物材料填充沟槽。通过研磨方式将电极凸块露出，然后对晶圆背面减薄至露出预切割道，再在背面制作保护层，最后切割形成单颗。该方案采用刀片预切割，在沟槽侧壁会有崩角或隐裂，影响良率及芯片可靠性；刀片形成的沟槽侧壁与底部垂直且表面光滑，不利于填充料与侧壁的结合；刀片开槽受进刀速度限制，其生产效率较低。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述芯片封装工艺方法的不足，提供一种结构简单、能有效保护芯片的晶圆级芯片封装结构。

本实用新型的目的是这样实现的：

本实用新型一种晶圆级芯片封装结构，其包括硅基本体，所述硅基本体的正面设有钝化层并嵌有金属焊盘，在所述金属焊盘处设有钝化层开口露出金属焊盘的上表面，

在所述硅基本体正面覆盖正面保护层，所述正面保护层的厚度范围为2微米至20微米，在金属焊盘处形成正面保护层金属焊盘开口，正面保护层金属焊盘开口小于金属焊盘钝化层开口，在所述正面保护层金属焊盘开口内设置金属凸块，所述金属凸块的高度范围在5微米至50微米，所述硅基本体的厚度范围为50微米至500微米，其纵截面呈矩形、正梯形或倒梯形，并且其四个侧壁兼有高低起伏的纹路；

用填充料包覆金属凸块、正面保护层的裸露面以及硅基本体的侧壁，形成包封层，所述包封层在硅基本体的侧壁的宽度范围在15-150微米，所述金属凸块的上表面露出包封层，硅基本体的背面贴上背胶膜形成背面保护层。

进一步地，所述正面保护层覆盖住钝化层101侧壁的厚度大于1微米。

进一步地，所述金属凸块材质为铜、锡、镍。

进一步地，所述金属凸块高度在5微米至50微米。

有益效果

1）采用干法刻蚀方法形成的沟槽不会形成崩角或隐裂，不会对芯片造成潜在损伤；沟槽侧壁高低起伏的纹路，有助于增加填充材料与侧壁的结合强度；

2）正面保护层覆盖金属焊盘钝化层开口，金属凸块再生长在正面保护层上，该结构生长的金属凸块更安全可靠；在填充沟槽时，正面保护层可作为缓冲层，以保护钝化层不受损伤。

附图说明

图1为本实用新型一种晶圆级芯片封装结构的实施例的剖面示意图；

图中：

硅基本体100

钝化层 101

金属焊盘 102