專利名稱：壘晶晶片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是有關(guān)于一種壘晶晶片，且特別是有關(guān)于一種具有不 同尺寸的焊墊及球底金屬層的接觸面積的壘晶晶片。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)今信息爆炸的社會，電子產(chǎn)品遍布于日常生活中，無論在 衣食住行娛樂各方面，均會應(yīng)用到集成電路組件所組成的產(chǎn)品，且伴 隨著電子科技不斷地演進(jìn)，功能性更復(fù)雜、更人性化的產(chǎn)品不斷推陳 出新，就電子產(chǎn)品外觀而言，也朝向輕、薄、短、小的趨勢設(shè)計(jì)，因
此，在半導(dǎo)體封裝(Package)的領(lǐng)域也對應(yīng)開發(fā)出許多高密度半導(dǎo)體封 裝的技術(shù)，例如壘晶封裝(FlipChip, F/C)及球格陣列封裝(BallGrid Array, BGA)等等。
壘晶封裝技術(shù)主要是在晶片(Die)的焊墊(Pad)上形成凸塊(Bump) 之后，再將翻面后的晶片經(jīng)由凸塊而直接連接至基板(Substrate)或印 刷電路板(Printed Circuit Board, PCB)上，與打線(Wire Bonding)及膠 卷自動貼合(Tape Automatic Bonding ， TAB)的封裝技術(shù)相較之下， 壘晶封裝技術(shù)將可提供較短的信號傳導(dǎo)路徑，故具有較佳的電氣特 性。此外，壘晶封裝技術(shù)也可設(shè)計(jì)將晶背裸露在外，用以提高晶片于 運(yùn)作時(shí)的散熱效率?；谏鲜鲈颍瑝揪Х庋b技術(shù)普遍地運(yùn)用在半導(dǎo) 體封裝產(chǎn)業(yè)上。
請參考圖1,其為公知的一種壘晶晶片(FlipChipDie)的剖面示意 圖。壘晶晶片100主要組成自晶片102及多個凸塊114(僅繪示其中兩 個)，其中晶片102的主動表面(ActiveSurface)104上配置有一保護(hù)層 (PassivatkmLayer)106及多個焊墊110(同樣僅繪示其中兩個)，而保護(hù) 層106的開口 108暴露出焊墊110。此外，為了增加凸塊114與焊墊
3110之間的接合性，通常是配置球底金屬層(Under Ball Metallurgy, UBM)112于焊墊110上，用以作為凸塊114與焊墊110之間的接合 媒介，最后使得壘晶晶片100可經(jīng)由凸塊114而連接至外界的基板或 印刷電路板上。
請同樣參考圖l,依照功能上的不同，焊墊110可區(qū)分為信號焊墊 (Signal Pad)及電源/接地焊墊(Power/Ground Pad),而凸塊114也可對 應(yīng)區(qū)分為信號凸塊(Signal Bump)及電源/接地(Power/Ground Bump)。
值得注意的是，由于公知設(shè)計(jì)的焊墊110與球底金屬層112之間 的接觸面積均相同，使得電流經(jīng)由焊墊110流至球底金屬層112的電 流流量相同。為了達(dá)到晶片102的全部電源/接地所需的電流流量， 公知是通過增加焊墊110的數(shù)量，特別是增加電源/接地焊墊的數(shù)目， 來達(dá)成上述目的。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種壘晶晶片，可允許較大的電流從 焊墊通過球底金屬層，而降低晶片的電源/接地焊墊的數(shù)目，并提供 晶片更佳的電氣性能。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是釆用一種壘晶晶片， 此壘晶晶片具有一晶片，其具有一主動表面、 一保護(hù)層、至少一第一 焊墊及至少一第二焊墊，其中保護(hù)層、第一焊墊及第二焊墊均配置于 晶片的主動表面，且保護(hù)層暴露出第一焊墊及第二焊墊。此外，此壘 晶晶片更具有至少一第一球底金屬層，其配置于第一焊墊上，以及至 少一第二球底金屬層，其配置于第二焊墊上，其中第二球底金屬層與 第二焊墊之間的接觸面積大于第一球底金屬層與第一焊墊之間的接 觸面積。另外，此壘晶晶片具有包括至少一第一凸塊，其配置于第一 球底金屬層上，以及至少一第二凸塊，其配置于第二球底金屬層上。
其中，
該第二凸塊的高度相當(dāng)于該第一凸塊的高度。該該第二焊墊所暴露出的面積大于該第一焊墊所暴露出的面積。 該第二球底金屬層的分布面積大于該第一球底金屬層的分布面積。
該第二焊墊的面積大于該第一焊墊的面積。
該晶片更具有一重配置線路層，其配置于該晶片的該主動表面， 而該第一焊墊及該第二焊墊是由該重配置線路層所構(gòu)成。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和有益效果在于本實(shí)用新型的壘晶晶片具有
焊墊與球底金屬層的接觸面積大小不同的設(shè)計(jì)，主要是通過增大保護(hù) 層的開口的孔徑，而增加焊墊所暴露出的面積，并同時(shí)增加球底金屬 層的分布面積，進(jìn)而增加焊墊與球底金屬層之間的接觸面積，故可允 許較大的電流從焊墊通過球底金屬層。此外，本實(shí)用新型更可通過設(shè) 計(jì)增加焊墊的面積，并對應(yīng)增加開口的孔徑，同時(shí)增加球底金屬層的 分布面積，也將增加焊墊與球底金屬層之間的接觸面積。
由于本實(shí)用新型的壘晶晶片具有焊墊與球底金屬層的接觸面積 不同大小的設(shè)計(jì)，故可允許較大范圍的電流從焊墊通過球底金屬層， 因而降低電流從焊墊通過球底金屬層的電性阻抗，進(jìn)而提升晶片的整 體的運(yùn)作效能。此外，在球底金屬層的分布面積也同時(shí)增加的情況下， 將對應(yīng)增加凸塊的體積，故可增加電流通過的截面積，進(jìn)而提高晶片 的電氣效能。另外，為了達(dá)到晶片的電源/接地原先設(shè)計(jì)所需要的電 流流量，本實(shí)用新型對應(yīng)增加電源/接地焊墊與其球底金屬層之間的 接觸面積，因此無須大幅增加電源/接地焊墊的數(shù)目來達(dá)到上述目的。


圖l為公知的一種壘晶晶片的剖面示意圖； 圖2為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例的一種壘晶晶片的剖面示意圖； 圖3為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例另一種壘晶晶片的剖面示意圖。 100:壘晶晶片； 102:晶片；
104:主動表面； 106:保護(hù)層；108:開口；110:焊墊；
112:球底金屬層；114:凸塊；
200、 300:壘晶晶片；202、 302:晶片；
204、 304:主動表面；206、 306:保護(hù)層；
208a、 308a:第一開口；208b、 308b:第二開口；
210a、 310a:第一焊墊；210b、 310b:第二焊墊；
212a、 312a:第一球底金屬層；212b、 312b:第二球底金屬層；214a、 314a:第一凸塊；214b、 314b:第二凸塊。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步 描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而 不能以此來限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
請參考圖2，其為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例的一種壘晶晶片的剖 面示意圖。壘晶晶片200主要包括晶片202、多個第一凸塊214a(僅繪 示其中一個)及多個第二凸塊214b(僅繪示其中一個)。晶片202具有一 主動表面204、 一保護(hù)層206、多個第一焊墊210a(僅繪示其中一個)及 多個第二焊墊210b(僅繪示其中一個),其中主動表面204泛指晶片202 的具有主動組件(ActiveDevice)的一面。此外，保護(hù)層206、第一焊墊 210a及第二焊墊210b則配置于該晶片202的該主動表面204,其中第一 焊墊210a及第二焊墊210b可為晶片202的原有焊墊，亦或是晶片202 的重配置線路層(RedistributionLayer)(未繪示)所構(gòu)成的焊墊。
請同樣參考圖2，保護(hù)層206具有至少一第一開口208a及至少一 第二開口208b,其分別對應(yīng)暴露出第一焊墊210a及第二焊墊210b，值 得注意的是，第二開口208b的孔徑約略大于該第一開口208a的孔徑， 如此將使得第二焊墊210b所暴露出的面積約略大于第一焊墊210a所 暴露出的面積。請同樣參考圖2，為了增加第一凸塊214a與第一焊墊210a之間的 接合性，以及增加第二凸塊214b與第二焊墊210b之間的接合性，壘晶 晶片200更具有至少一第一球底金屬層212a及至少一第二球底金屬層 212b，其中第一球底金屬層212a配置于第一焊墊210a上，而第二球底 金屬層212a則配置于第二焊墊210a上。值得注意的是，第一球底金屬 層212a必須完全涵蓋第一焊墊210a所暴露出來的表面，為了避免受到 對位誤差的影響，第一球底金屬層212a(第二球底金屬層212b)的分布 面積通常設(shè)計(jì)大于第一焊墊210a(第二焊墊210b)所暴露出來的面積， 此外，于凸塊工藝時(shí)，可通過控制第一球底金屬層212a(第二球底金 屬層212b)的面積，對應(yīng)控制第一凸塊214a(第二凸塊214b)的高度。另 外，由于第二焊墊210b所暴露出的面積大于第一焊墊210a所暴露出的 面積，使得第二球底金屬層212b與第二焊墊210b之間的接觸面積將大 于第一球底金屬層212a與第一焊墊210a之間的接觸面積。
請同樣參考圖2，當(dāng)設(shè)計(jì)以第一焊墊210a作為信號焊墊，并以第 二焊墊210b作為電源/接地焊墊時(shí)，由于第二球底金屬層212b與第二 焊墊210b之間的接觸面積大于第一球底金屬層212a與第一焊墊210a 之間的接觸面積，故可允許較大的電流從第二焊墊210b通過第二球底 金屬層212b。此外，當(dāng)?shù)诙虻捉饘賹?12b的尺寸增加時(shí)，第二凸塊 214b的體積也將對應(yīng)增加，同時(shí)在第一凸塊214a與第二凸塊214b的高 度相同的情況下，將可增加電流通過的截面積，因而降低第二凸塊 214b的電性阻抗值，進(jìn)而提高晶片202的電氣效能。
承上所述，由于第二焊墊210b與第二球底金屬層212b之間的接觸 面積較大，故可允許較大的電流從第二焊墊210b流經(jīng)第二球底金屬層 212b,與公知圖1的壘晶晶片100相較之下，為了達(dá)到晶片202的全部 電源/接地所需要的電流流量，可應(yīng)用本實(shí)用新型的壘晶晶片200的 設(shè)計(jì)，對應(yīng)增加電源/接地焊墊與其球底金屬層之間的接觸面積，而 無須額外設(shè)計(jì)增加焊墊的數(shù)目。此外，為了更增加圖2的第二球底金屬層212b與第二焊墊210b之 間的接觸面積，請參考圖3，其為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例的另一種 壘晶晶片的剖面示意圖。圖3與圖2的不同處在于壘晶晶片300的第二 焊墊310b的面積大于壘晶晶片200的第二焊墊210b的面積。如圖3的壘 晶晶片300所示，可設(shè)計(jì)增加第二焊墊310b的面積，并對應(yīng)增加第二 開口308b的孔徑，進(jìn)而增加第二焊墊310b所暴露出的面積，再配置上 更大面積的第二球底金屬層310b,使得第二球底金屬層312b與第二焊 墊310b之間的接觸面積更大。
綜上所述，本實(shí)用新型的壘晶晶片具有焊墊與球底金屬層的接觸 面積大小不同的設(shè)計(jì)，主要是通過增大保護(hù)層的開口的孔徑，而增加 焊墊所暴露出的面積，并同時(shí)增加球底金屬層的分布面積，進(jìn)而增加 焊墊與球底金屬層之間的接觸面積，故可允許較大的電流從焊墊通過 球底金屬層。此外，本實(shí)用新型更可通過設(shè)計(jì)增加焊墊的面積，并對 應(yīng)增加開口的孔徑，同時(shí)增加球底金屬層的分布面積，也將增加焊墊 與球底金屬層之間的接觸面積。
由于本實(shí)用新型的壘晶晶片具有焊墊與球底金屬層的接觸面積 不同大小的設(shè)計(jì)，故可允許較大范圍的電流從焊墊通過球底金屬層， 因而降低電流從焊墊通過球底金屬層的電性阻抗，進(jìn)而提升晶片的整 體的運(yùn)作效能。此外，在球底金屬層的分布面積也同時(shí)增加的情況下， 將對應(yīng)增加凸塊的體積，故可增加電流通過的截面積，進(jìn)而提高晶片 的電氣效能。另外，為了達(dá)到晶片的電源/接地原先設(shè)計(jì)所需要的電 流流量，本實(shí)用新型對應(yīng)增加電源/接地焊墊與其球底金屬層之間的 接觸面積，因此無須大幅增加電源/接地焊墊的數(shù)目來達(dá)到上述目的。
以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技 術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提 下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新 型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1、一種壘晶晶片，至少包括一晶片，具有一主動表面、一保護(hù)層，其特征是，該晶片還包括至少一第一焊墊及至少一第二焊墊，該保護(hù)層、該第一焊墊及該第二焊墊均配置于該晶片的該主動表面，且該保護(hù)層暴露出該第一焊墊及該第二焊墊；至少一第一球底金屬層，配置于該第一焊墊上；至少一第二球底金屬層，配置于該第二焊墊上，其中該第二球底金屬層與該第二焊墊之間的接觸面積大于該第一球底金屬層與該第一焊墊之間的接觸面積；至少一第一凸塊，配置于該第一球底金屬層上；以及至少一第二凸塊，配置于該第二球底金屬層上。
2、 如權(quán)利要求l所述的壘晶晶片，其特征是，該第二凸塊的高 度相當(dāng)于該第一凸塊的高度。
3、 如權(quán)利要求l所述的壘晶晶片，其特征是，該該第二焊墊所 暴露出的面積大于該第一焊墊所暴露出的面積。
4、 如權(quán)利要求l所述的壘晶晶片，其特征是，該第二球底金屬 層的分布面積大于該第一球底金屬層的分布面積。
5、 如權(quán)利要求1所述的壘晶晶片，其特征是，該第二焊墊的面積大于該第一焊墊的面積。
6、 如權(quán)利要求1所述的壘晶晶片，其特征是，該晶片更具有一重配置線路層，其配置于該晶片的該主動表面，而該第一焊墊及該第 二焊墊是由該重配置線路層所構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種壘晶晶片，該壘晶晶片具有一晶片，其具有一主動表面、一保護(hù)層、至少一第一焊墊及至少一第二焊墊，其中保護(hù)層、第一焊墊及第二焊墊均配置于晶片的主動表面，且保護(hù)層暴露出第一焊墊及第二焊墊。此外，此壘晶晶片更具有至少一第一球底金屬層及至少一第二球底金屬層，其分別配置于第一焊墊及第二焊墊上，其中第二球底金屬層與第二焊墊之間的接觸面積大于第一球底金屬層與第一焊墊之間的接觸面積。另外，此壘晶晶片更具有至少一第一凸塊及至少一第二凸塊，其分別配置于第一球底金屬層及第二球底金屬層上。
文檔編號H01L23/485GK201387882SQ200920105740
公開日2010年1月20日 申請日期2009年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月5日
發(fā)明者周云青, 胡德良 申請人:江陰市愛多光伏科技有限公司