晶圓級(jí)芯片封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種晶圓級(jí)芯片封裝結(jié)構(gòu)，包括芯片，上表面形成有切割道，切割道由芯片的上表面向芯片的下表面延伸；種子層，形成芯片的上表面，使切割道露出；金屬凸塊，形成于種子層上；焊球，形成于金屬凸塊上，并且焊球的頂部呈平面；保護(hù)膠，涂覆于種子層上表面和芯片外周，并且保護(hù)膠填充于切割道內(nèi)，還包裹金屬凸塊以及焊球的外周，焊球頂部的平面從保護(hù)膠中露出；散熱層，形成于芯片的下表面。用保護(hù)膠包裹、填充晶圓級(jí)芯片封裝結(jié)構(gòu)，至少能夠保證保護(hù)膠覆蓋的位置在后續(xù)的生產(chǎn)制造過(guò)程中不會(huì)發(fā)生崩邊等破碎失效的情形，提高了產(chǎn)品的可靠性。
【專利說(shuō)明】 晶圓級(jí)芯片封裝結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域，尤其涉及一種晶圓級(jí)芯片封裝結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著組裝厚度的要求，對(duì)芯片封裝厚度要求盡量薄，當(dāng)芯片尺寸小到一定范圍，例如小于600微米時(shí)，后續(xù)的表面貼裝工藝(SMT)過(guò)程就會(huì)比較困難。同時(shí)，因?yàn)楣柙谇懈詈蟊容^脆，用吸嘴直接吸取也比較容易產(chǎn)生芯片崩邊，缺角等問(wèn)題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]在下文中給出關(guān)于本實(shí)用新型的簡(jiǎn)要概述，以便提供關(guān)于本實(shí)用新型的某些方面的基本理解。應(yīng)當(dāng)理解，這個(gè)概述并不是關(guān)于本實(shí)用新型的窮舉性概述。它并不是意圖確定本實(shí)用新型的關(guān)鍵或重要部分，也不是意圖限定本實(shí)用新型的范圍。其目的僅僅是以簡(jiǎn)化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細(xì)描述的前序。
[0004]本實(shí)用新型提供一種晶圓級(jí)芯片封裝結(jié)構(gòu)，包括:芯片，所述芯片的上表面形成有切割道，所述切割道由所述芯片的上表面向所述芯片的下表面延伸；種子層，形成于所述芯片的上表面，并且使所述切割道露出；金屬凸塊，形成于所述種子層上；焊球，形成于所述金屬凸塊上，并且所述焊球的頂部呈平面；保護(hù)膠，涂覆于所述種子層上表面和所述芯片外周，并且所述保護(hù)膠填充于所述切割道內(nèi)，還包裹所述金屬凸塊以及所述焊球的外周，所述焊球頂部的平面從所述保護(hù)膠中露出；散熱層，形成于所述芯片的下表面。
[0005]本實(shí)用新型至少一個(gè)有益效果為:用保護(hù)膠包裹、填充晶圓級(jí)芯片封裝結(jié)構(gòu)，至少能夠保證保護(hù)膠覆蓋的位置在后續(xù)的生產(chǎn)制造過(guò)程中不會(huì)發(fā)生崩邊等破碎失效的情形，提高了產(chǎn)品的可靠性。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0007]圖1為本實(shí)用新型晶圓級(jí)芯片封裝結(jié)構(gòu)及晶圓級(jí)芯片的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0008]圖2為在本實(shí)用新型晶圓結(jié)構(gòu)上形成切割道的示意圖；
[0009]圖3為本實(shí)用新型涂覆保護(hù)膠的示意圖；
[0010]圖4為本實(shí)用新型進(jìn)行研磨步步驟后的示意圖；
[0011]圖5為本實(shí)用新型對(duì)晶圓結(jié)構(gòu)進(jìn)行分割的示意圖。
[0012]附圖標(biāo)記:
[0013]1-芯片；2_種子層；3_金屬凸塊；4_焊球；5_切割道；6_保護(hù)膠；7_散熱層。

【具體實(shí)施方式】
[0014]為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。在本實(shí)用新型的一個(gè)附圖或一種實(shí)施方式中描述的元素和特征可以與一個(gè)或更多個(gè)其它附圖或?qū)嵤┓绞街惺境龅脑睾吞卣飨嘟Y(jié)合。應(yīng)當(dāng)注意，為了清楚的目的，附圖和說(shuō)明中省略了與本實(shí)用新型無(wú)關(guān)的、本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的部件和處理的表示和描述。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0015]在本實(shí)用新型以下各實(shí)施例中，實(shí)施例的序號(hào)和/或先后順序僅僅便于描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。對(duì)各個(gè)實(shí)施例的描述都各有側(cè)重，某個(gè)實(shí)施例中沒(méi)有詳述的部分，可以參見(jiàn)其他實(shí)施例的相關(guān)描述。
[0016]本實(shí)用新型提供一種晶圓級(jí)芯片封裝結(jié)構(gòu)，包括芯片1、種子層2、金屬凸塊3、焊球4、保護(hù)膠6和散熱層7，其中，種子層2形成于芯片I的上表面，并且芯片I上具有切割道5，切割道5從芯片I的上表面開(kāi)始向下表面延伸，但是并未完全貫通芯片1，上述種子層2具有開(kāi)口的部分使切割道5露出，或者，也可以理解為，切割道5從種子層2開(kāi)始向芯片I的下表面延伸?？傊?，切割道5是露出的。在種子層2上還形成有金屬凸塊3，在金屬凸塊3上，形成有焊球4，并且該焊球4的頂部呈平面狀。上述的保護(hù)膠6涂覆在上述的整個(gè)結(jié)構(gòu)中，具體來(lái)說(shuō)，該保護(hù)膠6至少涂覆于種子層2上表面和所述芯片I外周(此處外周可以指不包括底面的四周)，并且填充于切割道5內(nèi)，還包裹金屬凸塊3以及焊球4的外周，不過(guò)，焊球4頂部的平面從所護(hù)膠中露出。散熱層7形成于芯片的下表面，其通過(guò)與芯片的直接接觸，能夠加大芯片的散熱量。
[0017]在一種可選的實(shí)施方式中，上述種子層2可以為為鎳材料；上述金屬凸塊3可以為鈦銅合金或鈦鎢合金，三人層可以為銅。
[0018]通過(guò)保護(hù)膠6的作用，至少能夠保證保護(hù)膠6覆蓋的位置在后續(xù)的生產(chǎn)制造過(guò)程中不會(huì)發(fā)生崩邊等破碎失效的情形，提高了產(chǎn)品的可靠性。
[0019]在一種可選的實(shí)施方式中，切割道5豎直延伸到芯片I高度的四分之一處。切割道5的這個(gè)深度方便后續(xù)分割工序，切割道5越深越容易分割。當(dāng)然，此處延伸到二分之一處為優(yōu)選的方式，例如延伸至三分之二等其他范圍同樣可以用于本實(shí)用新型。需要理解，這里的高度是指從芯片的下表面向上表面開(kāi)始計(jì)算的，上述，切割道5豎直延伸到芯片I高度的四分之一處，可知曉切割道的深度為芯片厚度的四分之三。
[0020]可以理解，上述切割道5將芯片I分割成多個(gè)部分，每個(gè)部分的芯片上都形成有種子層2，而在每個(gè)部分上的中種子層2上，至少形成一個(gè)金屬凸塊3，以避免某部分芯片上沒(méi)有金屬凸塊3，無(wú)法完成后續(xù)的植焊球4工序。并且，上述每部分芯片的下表面上都形成有散熱層。在一種可選的實(shí)施方式中，每部分芯片下表面上的散熱層都是彼此獨(dú)立的。即，芯片下表面可以是形成多組散熱層，這些多組散熱層，應(yīng)按照切割道對(duì)芯片的劃分相對(duì)應(yīng)，例如，切割道將芯片劃分為相等的三個(gè)部分，那么散熱層就需要有獨(dú)立的是三個(gè)，并且，這三個(gè)散熱層一一對(duì)應(yīng)芯片被劃分的三個(gè)部分。這樣，彼此獨(dú)立的散熱層有助于在后續(xù)分割過(guò)程的進(jìn)行，沿切割道對(duì)芯片進(jìn)行分割后，無(wú)需在對(duì)散熱層進(jìn)行分割。所述散熱層的表面形成有多個(gè)彼此間隔的凸起。
[0021]在一種可選的實(shí)施方式中，散熱層的表面形成有多個(gè)彼此間隔的凸起，這種結(jié)構(gòu)能夠提高散熱層的表面積，以達(dá)到更好的散熱效果?？蛇x的，該散熱層的表面積至少是芯片I下表面面積的一倍。應(yīng)該理解，散熱層的具體結(jié)構(gòu)可以有多種形式，上述形成有多個(gè)凸起，并且凸起之間彼此間隔是一種可選的實(shí)施方式，并不用于限制本實(shí)用新型，其它結(jié)構(gòu)，能夠加大散熱層表面積，以提高散熱效果的其他結(jié)構(gòu)也適用于本新型。
[0022]在一種可選的實(shí)施方式中，上述焊球4的頂部平面與保護(hù)膠6齊平，或者低于保護(hù)膠6。這樣，保護(hù)膠6對(duì)焊球4能起到保護(hù)作用，并且在大量生產(chǎn)時(shí)，這種結(jié)構(gòu)不會(huì)使焊球4劃到其他零部件，也不會(huì)由雜質(zhì)貼于焊球4上，能夠避免例如在焊接時(shí)，雜質(zhì)影響產(chǎn)品的性能。可選的，保護(hù)膠6為環(huán)氧樹(shù)脂。
[0023]在一種可選的實(shí)施方式中，沿切割道5將晶圓級(jí)芯片封裝結(jié)構(gòu)分割成多組?？梢允茄厍懈畹?直接切割，直到將晶圓級(jí)芯片封裝結(jié)構(gòu)切割成多組。當(dāng)然，切割道內(nèi)填充有保護(hù)膠，切割時(shí)最好沿保護(hù)膠在切割道內(nèi)的中心進(jìn)行切割，這樣，分割出來(lái)各部分的四周還是有保護(hù)膠6保護(hù)著。
[0024]當(dāng)然還可以有其他方法，例如，先將形成在芯片下表面的散熱層取下，對(duì)芯片的下表面研磨，直至切割道5露出，切割填充于切割道內(nèi)的保護(hù)膠6，以將所述晶圓級(jí)芯片封裝結(jié)構(gòu)分割成多組，然后在將散熱層形成于研磨后的芯片下表面上。顯然，研磨底面道切割道露出，意味著晶圓級(jí)芯片封裝結(jié)構(gòu)各部分之間只依靠保護(hù)膠6連接(如圖5所示)，切割保護(hù)膠6各部分就自動(dòng)分開(kāi)。同時(shí)，最好是從保護(hù)膠6中心位置切割，這樣，分割出來(lái)各部分的四周還是有保護(hù)膠6保護(hù)著。
[0025]為了方便理解，下面介紹具體的制造方法:
[0026]歩驟10，在芯片上形成切割道，切割道從形成于芯片上表面的種子層2向芯片延伸(如圖2所示)；即，切割道從種子層2開(kāi)始，向芯片方向延伸(需要理解，這里與上述切割道從芯片上表面向下表面延伸，種子層使切割道露出，所說(shuō)明的是相同的)。步驟20，如圖3所示，在形成有切割道的芯片上涂保護(hù)膠6，保護(hù)膠6至少涂覆種子層2、包裹芯片的外周、包裹形成于芯片上的焊球4、植焊球4的金屬凸塊，并且填充切割道；步驟30，研磨形成有保護(hù)膠6的芯片1，至少至焊球4從保護(hù)膠中露出(參見(jiàn)圖4);步驟40，如圖5所示沿切割道將晶圓級(jí)芯片封裝結(jié)構(gòu)分割成多組。
[0027]需要理解，步驟30中研磨時(shí)，參見(jiàn)圖4到圖5，會(huì)先從保護(hù)膠開(kāi)始進(jìn)行，研磨至焊球4，為了保證焊球4露出的部分足夠多以滿足使用要求，可以繼續(xù)進(jìn)行研磨以露出更多的焊球4，只是研磨時(shí)同需要同時(shí)研磨焊球4和保護(hù)膠。即使研磨完成，焊球4的四周也是被保護(hù)膠包裹的。
[0028]最后應(yīng)說(shuō)明的是:雖然以上已經(jīng)詳細(xì)說(shuō)明了本實(shí)用新型及其優(yōu)點(diǎn)，但是應(yīng)當(dāng)理解在不超出由所附的權(quán)利要求所限定的本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下可以進(jìn)行各種改變、替代和變換。而且，本實(shí)用新型的范圍不僅限于說(shuō)明書所描述的過(guò)程、設(shè)備、手段、方法和步驟的具體實(shí)施例。本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員從本實(shí)用新型的公開(kāi)內(nèi)容將容易理解，根據(jù)本實(shí)用新型可以使用執(zhí)行與在此所述的相應(yīng)實(shí)施例基本相同的功能或者獲得與其基本相同的結(jié)果的、現(xiàn)有和將來(lái)要被開(kāi)發(fā)的過(guò)程、設(shè)備、手段、方法或者步驟。因此，所附的權(quán)利要求旨在在它們的范圍內(nèi)包括這樣的過(guò)程、設(shè)備、手段、方法或者步驟。
【權(quán)利要求】
1.一種晶圓級(jí)芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括: 芯片，所述芯片的上表面形成有切割道，所述切割道由所述芯片的上表面向所述芯片的下表面延伸； 種子層，形成于所述芯片的上表面，并且使所述切割道露出； 金屬凸塊，形成于所述種子層上； 焊球，形成于所述金屬凸塊上，并且所述焊球的頂部呈平面； 保護(hù)膠，涂覆于所述種子層上表面和所述芯片外周，并且所述保護(hù)膠填充于所述切割道內(nèi)，還包裹所述金屬凸塊以及所述焊球的外周，所述焊球頂部的平面從所述保護(hù)膠中露出； 散熱層，形成于所述芯片的下表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓級(jí)芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述切割道將所述芯片分割成多個(gè)部分，每個(gè)部分的芯片的下表面上都形成有散熱層； 在所述芯片的每個(gè)部分上形成的所述種子層上，至少形成一個(gè)金屬凸塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶圓級(jí)芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于， 每部分芯片的下表面的所述散熱層，彼此獨(dú)立。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓級(jí)芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述散熱層的表面形成有多個(gè)彼此間隔的凸起。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓級(jí)芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述焊球的頂部平面與所述保護(hù)膠齊平或低于所述保護(hù)膠。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的晶圓級(jí)芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述保護(hù)膠為環(huán)氧樹(shù)脂。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的晶圓級(jí)芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述種子層為鎳材料； 所述金屬凸塊為鈦銅合金或鈦鎢合金。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的晶圓級(jí)芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于， 沿所述切割道將所述晶圓級(jí)芯片封裝結(jié)構(gòu)切割成多組。
【文檔編號(hào)】H01L23/31GK204216021SQ201420564129
【公開(kāi)日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2014年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月28日
【發(fā)明者】丁萬(wàn)春 申請(qǐng)人:南通富士通微電子股份有限公司