[发明专利]芯片封装结构及芯片封装方法

说明书

本申请提供了一种芯片封装结构及芯片封装方法，该芯片封装结构包括芯片11以及全包裹该芯片的塑封材料12。其中，芯片11上设有导体柱111，该导体柱111穿过塑封材料该导体柱111的第一端被耦合至芯片11的内部电路，导体柱111的第二端用于芯片11耦合外电路。可见，该芯片封装结构通过塑封材料12全包裹芯片11，在对芯片11各个面保护的同时还可以平衡各个方向上芯片11与塑封材料12之间的应力，进而避免芯片11在某一方向上应力过大导致的芯片11的开裂、崩边等问题，提高封装芯片结构的长期可靠性。

技术领域

本申请涉及芯片封装技术领域，尤其涉及一种芯片封装结构及芯片封装方法。

背景技术

晶圆级芯片规模封装(Wafer Level Chip Scale Packaging，简称WLCSP)，即晶圆级芯片封装方式，不同于传统的先切割再封测芯片封装方式，WLCSP是先在整片晶圆上进行封装和测试，然后再切割成一个个的IC颗粒，因此封装后的体积等同于IC裸晶的原尺寸。WLCSP封装方式，可缩小芯片模块尺寸，符合芯片对于机体空间的高密度需求。

通常WLCSP封装芯片包括硅层(裸芯片)、重布线层、塑封层以及用于芯片电连接外电路的焊球。其中，塑封层通常半包裹硅层和重布线层，塑封层、硅层、重布线层的热膨胀系数不同，当芯片工作时，会导致芯片在某一方向上应力过大，进而导致芯片向一个方向翘边变形，甚至引起导致的芯片的开裂、崩边等问题。

发明内容

第一方面，本申请实施例提供了一种芯片封装结构，包括：芯片和全包裹该芯片的塑封材料，芯片上设有导体柱，该导体柱穿过塑封材料，导体柱的第一端被耦合至所述芯片的内部电路，导体柱的第二端用于该芯片耦合外电路。

上述芯片封装结构通过塑封材料全包裹芯片，在对芯片各个面保护的同时还可以平衡各个方向上芯片与塑封材料之间的应力，进而避免芯片在某一方向上应力过大导致的芯片的开裂、崩边等问题，提高封装芯片结构的长期可靠性。

在第一方面的一种实现中，该塑封材料为一体成型结构，可避免出现现有技术中多次形成的塑封材料之间的分界面，进而防止外界水蒸气通过分界面进入到芯片引起芯片的失效，提高该塑封材料形成塑封结构的密封性，以及提高芯片的长期可靠性。

在第一方面的一种实现中，该塑封材料的外表面与导体柱的第二端的端面齐平。

进一步地，该芯片封装结构还包括：设置于导体柱的第二端上的焊球。该芯片封装结构中焊球位于塑封材料外，不会限制焊球在高温焊接时焊料合金的自由融熔和凝固过程，提高芯片与外电路的焊接的牢固性。

在第一方面的一种实现中，芯片包括：

裸芯片；

第一绝缘层，该第一绝缘层覆盖裸芯片；

重布线层，该重布线层设于第一绝缘层背对裸芯片的表面，且填充贯穿第一绝缘层的第一过孔，耦合至裸芯片的内部电路；

第二绝缘层，该第二绝缘层覆盖第一绝缘层以及部分覆盖重布线层，且开设用于显露部分重布线层的第二过孔；

导体柱，该导体柱填充第二过孔，该导体柱的第一端电连接至裸芯片的内部电路，导体柱的第二端的端面高于第二绝缘层背对裸芯片的表面。

进一步地，该裸芯片的表面可以包括一个或多个无源器件，以增强芯片的功能。

进一步地，所述第一绝缘层的厚度为20um-120um。

第二方面，本申请实施例还提供了一种芯片封装方法，包括：

提供多个芯片，该芯片的第一表面上设有导体柱，该导体柱的第一端被耦合至芯片的内部电路，导体柱的第二端用于该芯片耦合外电路；

将导体柱的第二端粘结在承载基板上，以在承载基板上固定芯片，相邻的芯片之间具有间隙；