[发明专利]带有厚底部基座的晶圆级封装器件及其制备方法

说明书

技术领域

本发明一般涉及一种半导体器件的封装体及其制备方法，更确切的说，本发明涉及在一种晶圆级封装器件中，将芯片进行整体封装而使其无裸露在塑封体之外的部分，并在芯片的底部设有一较厚的金属底部基座。

背景技术

在晶圆级封装WLCSP中，先行在整片晶圆上进行封装和测试，然后才将其切割成单颗的IC封装体，所获得的封装体的体积即几乎等同于裸芯片的原尺寸，从而使该封装体具备良好的散热及电气性能。

在这种封装方式中，无论是基于降低衬底电阻还是缩小芯片尺寸的目地，芯片最终都要被减薄至一定的厚度。而芯片愈薄愈容易碎裂，这就要求极力避免对芯片造成任何形态的损伤。公开号为US2009/0032871的美国专利揭露了一种晶圆级封装的方法，其中芯片完成塑封并被从晶圆上分割下来之后，芯片正面的一部分电极通过位于芯片侧面的导电结构与芯片背面的电极进行连接，然而芯片背面的电极仍然是裸露在塑封料之外，其不良影响是导致芯片抗湿能力差及塑封体无法提供全方位的机械保护。专利号为6107164的美国专利同样也公开了一种晶圆级封装的方法，通过先在晶圆的正面进行切割并进行塑封，再从晶圆的背面减薄晶圆，之后将芯片从晶圆上分割下来，所获得的完成塑封的芯片的背面仍然还是裸露在塑封料之外。类似的，还有专利号分别为US6420244和6852607的美国专利案，这些申请均没有很好解决如何在减薄晶圆的同时还能将芯片进行完全密封保护的问题，并且其散热效果也不佳。

发明内容

本发明提供一种带有底部基座的晶圆级封装器件，包括：一芯片及设置在芯片正面的各焊垫上的金属互连结构；一覆盖在芯片背面的底部金属层；一通过导电粘合层焊接在底部金属层上的底部基座；一覆盖在芯片正面的并包覆在各金属互连结构侧壁周围的顶部塑封层；以及包覆在顶部塑封层、芯片、底部金属层、导电粘合层和底部基座各自周边外侧的一横截面呈环形框状的塑封体。

上述的带有底部基座的晶圆级封装器件，所述焊垫包括第一类、第二类焊垫；并且在所述芯片内设置有对准第二类焊垫并贯穿芯片厚度的通孔，所述底部金属层通过填充在通孔内的导电材料而电性连接到所述第二类焊垫上。

在一些实施方式中，上述的带有底部基座的晶圆级封装器件，所述金属互连结构的顶端与顶部塑封层的上表面处于同一平面。

上述的带有底部基座的晶圆级封装器件，还包括设置在顶部塑封层上的被分割成多个独立区域的图案化金属层；并且其每个独立区域均具有与一个或多个焊垫交叠的部分，以保障每个焊垫能通过金属互连结构而电性连接到一个相应的独立区域上。

上述的带有底部基座的晶圆级封装器件，部分独立区域带有从顶部塑封层的上表面沿水平方向延伸至塑封体的外侧壁处的引脚。

上述的带有底部基座的晶圆级封装器件，所述底部基座的平面面积小于芯片的横截面面积；以及所述塑封体还包含有环绕在底部基座周边外侧的增大了厚度的部分。

本发明提供一种带有底部基座的晶圆级封装器件，包括：一芯片及设置在芯片正面的各焊垫上的金属互连结构；一覆盖在芯片背面的底部金属层；一通过导电粘合层焊接在底部金属层上的底部基座；一覆盖在芯片正面的并包覆在各金属互连结构侧壁周围的顶部塑封层；以及包覆在芯片、底部金属层、导电粘合层和底部基座各自周边外侧的一横截面呈环形框状的塑封体。

上述的带有底部基座的晶圆级封装器件，所述塑封体包括包覆在一部分厚度的芯片、底部金属层、导电粘合层、底部基座的各自周边外侧的第一塑封体；及包括包覆在另一部分厚度的芯片的周边外侧的第二塑封体。

上述的带有底部基座的晶圆级封装器件，所述焊垫包括第一类、第二类焊垫；并且在所述芯片内设置有对准第二类焊垫并贯穿芯片厚度的通孔，所述底部金属层通过填充在通孔内的导电材料而电性连接到所述第二类焊垫上。

上述的带有底部基座的晶圆级封装器件，所述金属互连结构的顶端凸出于顶部塑封层的上表面。

上述的带有底部基座的晶圆级封装器件，所述底部基座的平面面积小于芯片的横截面面积；并且所述第一塑封体还包括环绕在所述底部基座周边外侧的增大了厚度的部分。