[实用新型]芯片构件与芯片封装体

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种芯片构件（chip element），特别涉及一种芯片封装体（chip package）。

背景技术

在半导体产业中，集成电路（integrated circuits，IC）的生产主要可分为三个阶段：集成电路的设计（IC design）、集成电路的制作（IC process）及集成电路的封装（IC package）。

在集成电路的制作中，芯片（chip）是由晶片（wafer）制作、形成集成电路以及切割晶片（wafer sawing）等步骤而完成。晶片具有主动面（active surface），主动面为晶片的具有主动组件（active element）的表面。当晶片内部的集成电路完成之后，晶片的主动面上设置有多个接垫（pad），以使最终由晶片切割所形成的芯片可通过接垫向外与承载器（carrier）电连接。承载器可为导线架（leadframe）或基板（substrate）。芯片的接垫可以通过打线接合技术（wire bonding technology）或覆晶接合技术（flip-chip bonding technology）与承载器的多个接点（contact）电连接，从而构成芯片封装体。

就覆晶接合技术而言，首先，在设置在晶片的主动面上的多个接垫上，分别形成多个导电凸块（conductive bump）；在晶片切割后，通过将芯片的主动面朝向基板的方式将芯片设置在基板上，并且利用这些导电凸块将芯片的接垫分别与基板的接点电连接。由于这些导电凸块通常以面数组（area array）的方式排列于芯片的主动面上，因此覆晶接合技术适用于高接点数及高接点密度的芯片封装体。此外，相较于打线接合技术，由于各个导电凸块可为芯片与基板间提供较短的电性传输路径，因此覆晶接合技术可提升芯片封装体的电性效能（electrical performance）。

然而，导电凸块的材质通常为金或锡铅合金。导电凸块的材质若为金，则芯片与基板通常以热压合的方式连接，使得芯片与基板间的连接强度较差，且金的价格较贵。在此必须说明的是，导电凸块的材质若为金，则无法以使用焊锡（soldering tin）作为焊料（solder）的焊接方式让金凸块与基板的接点电连接，因为焊锡中的锡最终会完全取代金凸块中的金。而导电凸块的材质若为锡铅合金，则导电凸块彼此之间的间距（pitch）较大且导电性与导热性较差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种芯片封装体，其中外表面的一部分设置有抗氧化层（anti-oxidation layer）的铜凸块（copper bump）用于将芯片与基板电连接。

本实用新型的目的在于提供一种芯片构件，其具有外表面设置有抗氧化层的铜凸块。

本实用新型提供一种芯片封装体，包括基板、芯片、至少一个电连接件（electrical connecting element）与焊料层（solder layer）；基板具有至少一个接点；芯片设置于基板上，且具有至少一个接垫；电连接件包括铜凸块与抗氧化层，铜凸块设置于接垫上，抗氧化层设置于铜凸块不与接垫连接的外表面的至少一部份上；焊料层设置于铜凸块与接点之间；接垫通过电连接件与焊料层与接点电连接。

进一步地，抗氧化层的材质为锡、金、银、或有机保焊剂（organic solderability preservative，OSP）。

优选地，抗氧化层以化学电镀、浸泡、或喷涂的方式形成。

进一步地，芯片为指纹辨识芯片（fingerprint identification chip），其具有二维感测区域，并且基板具有贯穿口（through opening），其对应于二维感测区域。

优选地，芯片封装体更包括保护层（protective layer），设置于二维感测区域上。此外，保护层的材质可包括奈米钻石（nanodiamond）。

进一步地，基板更包括至少一个应力释放孔（stress-releasing hole），该应力释放孔连接贯穿口的角落。

本实用新型提供一种芯片构件，包括芯片与至少一个电连接件；芯片具有至少一个接垫；电连接件包括铜凸块与抗氧化层；铜凸块设置于接垫上，抗氧化层设置于铜凸块不与接垫连接的外表面上。

进一步地，抗氧化层的材质为锡、金、银、或有机保焊剂。

优选地，抗氧化层是以化学电镀、浸泡、或喷涂的方式形成。

进一步地，芯片为指纹辨识芯片，且具有二维感测区域。