[实用新型]晶圆级芯片封装结构

说明书

技术领域

本实用新型属于半导体封装技术领域，特别是涉及一种晶圆级芯片封装结构。

背景技术

随着集成电路的功能越来越强、性能和集成度越来越高，以及新型的集成电路出现，封装技术在集成电路产品中扮演着越来越重要的角色，在整个电子系统的价值中所占的比例越来越大。同时，随着集成电路特征尺寸达到纳米级，晶体管向更高密度、更高的时钟频率发展，封装也向更高密度的方向发展。

在现有的晶圆级芯片封装结构(WLCSP)中，为了满足小尺寸发展的需求，会在晶圆级芯片封装结构中使用低k介质层(譬如，重新布线层)，以及在后续要进行激光切割(laser saw)或刀片切割(blade saw)；但由于低k介质层比较脆，尤其是在低k介质层暴露于大气环境中，大气中的水汽进入到低k介质层内之后，使得所述低k介质层在后续的切割过程中会容易产生裂痕(crack)，而低k介质层中裂痕的存在会严重影响封装芯片的性能。同时，在切割的过程中，由于半导体芯片的背面直接裸露在外，很容易造成半导体芯片从背面发生破裂(chipping)等问题。

因此，提供一种可以保护低k材料层且防止在切割过程中导致低k介质层产生裂痕的晶圆级芯片封装结构及其制备方法实属必要。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种晶圆级芯片封装结构，用于解决现有技术中低k材料层溶液收到水分渗入且在切割过程中容易导致低k介质层产生裂痕等的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种晶圆级芯片封装结构，所述晶圆级芯片封装结构包括：

半导体芯片；

重新布线层，位于所述半导体芯片的正面，且与所述半导体芯片电连接；

焊料凸块，位于所述重新布线层远离所述半导体芯片的表面，且与所述重新布线层电连接；以及

保护材料层，塑封于所述半导体芯片、所述重新布线层以及所述焊料凸块的外围，且所述保护材料层的上表面不高于所述焊料凸块的上表面，所述保护材料层的下表面与所述半导体芯片的背面相平齐。

作为本实用新型的一种优选方案，所述保护材料层为高分子防水材料层。

作为本实用新型的一种优选方案，所述保护材料层为环氧树脂层。

作为本实用新型的一种优选方案，所述重新布线层包括：

介质层，位于所述半导体芯片的正面；以及

金属连线层，至少位于所述介质层内，且所述金属连线层实现所述半导体芯片与所述焊料凸块的电连接。

作为本实用新型的一种优选方案，所述重新布线层包括：

第一介质层，位于所述半导体芯片的正面；

至少一层金属线层，位于所述第一介质层内，且与所述半导体芯片电连接；

第二介质层，覆盖于所述第一介质层及所述金属线层的上表面；以及

凸块下金属层，位于所述第二介质层内及所述第二介质层表面，且与所述金属线层及所述焊料凸块电连接。

作为本实用新型的一种优选方案，所述焊料凸块包括：

金属柱，位于所述重新布线层远离所述半导体芯片的表面，与所述重新布线层电连接；焊球，位于所述金属柱的远离所述半导体芯片的表面。

作为本实用新型的一种优选方案，所述焊料凸块包括焊球。

作为本实用新型的一种优选方案，所述晶圆级芯片封装结构内所述半导体芯片的数量为一个。

作为本实用新型的一种优选方案，所述晶圆级芯片封装结构内所述半导体芯片的数量为至少两个，且相邻所述半导体芯片之间具有间距。

作为本实用新型的一种优选方案，所述晶圆级芯片封装结构还包括底层保护层，所述底层保护层与所述保护材料层共同将所述半导体芯片、所述重新布线层以及所述焊料凸块塑封。

本实用新型还提供一种晶圆级芯片封装结构的制备方法，包括如下步骤：

1)提供一晶圆，所述晶圆内形成有若干个半导体芯片；

2)于所述晶圆上表面形成重新布线层，所述重新布线层与所述半导体芯片电连接，所述重新布线层包括介质层及位于所述介质层内以及至少位于所述介质层内的金属连线层；于所述重新布线层上表面形成焊料凸块，且所述焊料凸块与所述金属连线层电连接；

3)于所述介质层内形成上下贯穿所述介质层的第一沟槽，所述第一沟槽对应位于各所述半导体芯片之间，且环绕所述半导体芯片；