[发明专利]一种缓解芯片封装应力的结构及其制作方法

说明书

本发明公开了一种缓解芯片封装应力的结构及其制作方法。本发明通过在芯片焊垫稀疏或无焊垫的一侧的绝缘层上设置开口并填充金属的方法，减小绝缘层与芯片的接触面积，从而降低绝缘层对芯片的作用，缓解封装的应力，增强封装的可靠性。

技术领域

本发明涉及一种半导体封装技术，尤其涉及一种晶圆级封装技术，属于半导体芯片封装领域。

背景技术

随着各类电子产品不断向高集成度、高性能、轻量化和微型化方向发展，电子封装的封装密度也越来越高，芯片的I/O数也越来越多。为了满足这些要求，产生了诸如BGA、CSP、Flip Chip等先进封装形式。但无论是何种封装形式，晶圆级封装以其高度整合、可降低产品成本、缩短制造时间等优势，正逐渐成为主流封装技术。鉴于此，晶圆级封装的可靠性成为其发展过程中一个重要的因素。

在晶圆级封装过程中，常常出现由于芯片四周焊垫分布不均匀，导致后续的绝缘层在芯片四周也分布不均，特别是在芯片未设置焊垫的一侧绝缘层与芯片接触面积大，在后续的制程中，绝缘层与芯片接触面积大的一侧的芯片频频出现裂纹，最终导致芯片失效。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种缓解芯片封装应力的结构及其制作方法，在芯片上覆盖绝缘层，在绝缘层四周形成暴露出焊垫的第一开口和暴露钝化层的第二开口，在开口内填充金属后制作导电结构，封装完毕切割形成单颗芯片封装体。

本发明采用的技术方案为一种缓解芯片封装应力的结构及其制作方法，其中，一种缓解芯片封装应力的结构，该结构包括芯片正面设置导电结构和芯片背面设置导电结构；芯片正面设置导电结构时，包括至少一芯片，一绝缘层，所述芯片具有正面和与之相对的背面，所述正面含有钝化层及钝化层内的焊垫，所述芯片正面有一层绝缘层，绝缘层四周有暴露焊垫的第一开口，和暴露钝化层的第二开口，所述第二开口相对第一开口设置，以使第一开口与第二开口分布趋于均匀，从所述第一开口内引出有导电线路，所述第二开口内填充有金属层。

芯片背面设置导电结构时，包括至少一芯片，所述芯片具有正面和与之相对的背面，所述正面含有功能区及焊垫，所述焊垫在芯片正面四周分布不均。所述芯片背面形成有暴露芯片焊垫的孔和/或槽，所述芯片背面有一层钝化层，所述钝化层上有一层绝缘层，所述绝缘层四周有暴露焊垫的第一开口和暴露钝化层的第二开口，所述第二开口相对第一开口设置，以使第二开口与第一开口分布趋于均匀，从所述第一开口内引出有导电线路，所述第二开口内填充有金属层。

有益效果

本发明提供一种高可靠性金属填充封装结构及其制作方法，通过减小绝缘层与芯片的接触面积，从而降低绝缘层对芯片的作用，缓解封装的应力，增强封装的可靠性。

附图说明

图1.1为本发明正面设置导电结构时，芯片晶圆的结构示意图；

图1.2为A-A结构示意图；

图2.1为本发明正面设置导电结构时，在芯片正面形成具有第一开口和第二开口的绝缘层后的结构示意图；

图2.2为B-B结构示意图；

图3为本发明正面设置导电结构时，在绝缘层上形成导电线路和金属层的剖面结构示意图；

图4为本发明正面设置导电结构时，在导电线路上形成导电结构及保护层的剖面结构示意图；

图5为本发明正面设置导电结构时，单颗芯片的剖面结构示意图；

图6.1为本发明背面设置导电结构时，芯片晶圆的剖面结构示意图；

图6.2为C-C结构示意图；

图7为本发明背面设置导电结构时，芯片背面形成钝化层后的剖面示意图；