[发明专利]焊垫结构及CSP封装方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种焊垫结构及CSP封装方法。

背景技术

目前，主流的图像传感器(Image Seneor)芯片封装技术包括：COB(Chip on Board)和CSP(Chip Scale Packaging)。其中CSP是指芯片尺寸封装和芯片核心尺寸基本相同的芯片封装技术，CSP内核面积与封装面积约为1:1.1，凡是符合这一标准的封装都可以称之为CSP。这样的封装形式大大提高了印刷电路板(PCB)上的集成度，减小了电子器件的体积和重量，提高了产品的性能。

CSP封装是将CIS(CMOS图像传感器)芯片正面的焊垫(Pad)通过一定的方式重新分布到芯片背面，从而缩小封装面积。目前可以实现将正面的Pad重新分布到背面的方法主要是硅通孔方法，即在芯片背面的硅衬底上利用刻蚀的方法形成硅通孔，然后进行绝缘化处理以及在孔内填充金属，并在背面重新分布。

但是该种封装方式结构复杂、工艺难度大，并且价格昂贵。

发明内容

本发明的目的在于提供一种焊垫结构及CSP封装方法，无需形成硅通孔，工艺简单、封装成本低，并且降低了接触电阻，提高封装的可靠性。

为实现上述目的，本发明提供一种焊垫结构，位于一芯片内，包含衬底，依次位于所述衬底之上的底层的金属层、多层中间的金属层以及顶层的金属层，从所述底层的金属层开始，各层所述金属层至所述芯片边缘的距离依次减小，形成阶梯状结构。

可选的，在所述焊垫结构中，从所述底层的金属层开始，各层所述金属层的横截面积依次增大。

可选的，在所述焊垫结构中，还包括层间介质层，位于所述各层金属层之间以及所述底层的金属层与衬底之间。

可选的，在所述焊垫结构中，还包括钝化层，覆盖所述顶层的金属层，并且暴露出一部分所述顶层的金属层。

可选的，在所述焊垫结构中，相邻的各层所述金属层之间通过接触孔相连通。

可选的，在所述焊垫结构中，所述焊垫结构通过所述底层的金属层与芯片的内部电路结构相连接。

本发明还提供一种CSP封装方法，对芯片进行封装，所述芯片包含有上述的焊垫结构，所述封装方法包括以下步骤：

步骤S01：对所述芯片边缘的焊垫结构的背部进行刻蚀，暴露出呈阶梯状的各层金属层；

步骤S02：在所述芯片背部依次形成绝缘层、第二金属层以及保护层。

可选的，在所述CSP封装方法中，在步骤S01中，首先对所述焊垫结构背部的衬底进行刻蚀，暴露出层间介质层；然后对所述层间介质层进行刻蚀，暴露出呈阶梯状的各层金属层。

可选的，在所述CSP封装方法中，通过刻蚀在所述衬底上形成沟槽，所述沟槽底部停止于所述焊垫结构底部的层间介质层上。

可选的，在所述CSP封装方法中，在步骤S02中，形成所述绝缘层之后，通过光刻和刻蚀暴露出所述焊垫结构中的各层金属层。

可选的，在所述CSP封装方法中，在步骤S02中，形成所述第二金属层之后，通过光刻与刻蚀形成图案化的第二金属层。

可选的，在所述CSP封装方法中，在步骤S02中，形成所述保护层之后，进行光刻与刻蚀，在所述保护层上形成至少一个通孔。

可选的，在所述CSP封装方法中，还包括步骤S03，在所述保护层的通孔内设置焊球与所述第二金属层相接触。

与现有技术相比，本发明提供的焊垫结构及CSP封装方法，在焊垫结构中，从所述底层的金属层开始，各层所述金属层至所述芯片边缘的距离依次减小，形成阶梯状结构，CSP封装时，通过刻蚀能够把各层金属层都暴露出来，使各层金属层均可以与背部的第二金属层接触，大大增加了接触面积，降低了接触电阻，提高了封装的可靠性，并且该封装无需形成硅通孔，工艺简单，降低了封装成本。

附图说明

图1为本发明实施例一所提供的包含有焊垫结构的芯片的结构示意图。

图2为本发明实施例二所提供的CSP封装方法的流程流程图。

图3、4、7、9、11、13为本发明实施例二所提供的CSP封装方法各步骤中芯片的结构示意图。

图5、6、8、10、12为本发明实施例二所提供的CSP封装方法各步骤中焊垫结构的示意图。

具体实施方式

为使本发明的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本发明的内容做进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例，本领域的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。