倒装芯片封装结构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种倒装芯片封装结构，其主要包括芯片、导电凸块、焊料、引脚，所述导电凸块设置在所述芯片上，且所述导电凸块通过焊料与所述引脚电连接，其中，所述导电凸块与所述焊料的接触面为第一接触面，所述引脚与所述焊料的接触面为第二接触面，所述第一接触面与所述第二接触面中的至少一个为三维接触面，从而增加了所述焊料与所述导电凸块或引脚的接触面积，提高了封装的可靠性，且还可进一步阻碍所述焊料的微裂直纹的横向扩展，增加了微裂纹扩展路径的长度，延长了所述倒装芯片封装结构的使用寿命以及能有效解决焊料与框架连接处的电流拥挤效应。

Flip chip packaging structure

The utility model provides a flip chip package structure, which mainly comprises a chip, conductive bumps, solder, pins and the conductive convex block arranged on the chip, and the conductive bump through solder connection, and the electric pin the contact surface of the conductive bump and the as the first solder contact surface, the contact face of the pins and the solder second contact surface, the first contact and the second contact surface of at least one of the three-dimensional contact surface, thereby increasing the contact area of the solder and the conductive bump or pin, improve package the reliability of micro crack and also transverse straight lines further hinder the solder, increase the micro crack propagation path length, prolong the service life of the flip chip package structure and can effectively solve the solder and the frame. Current crowding effect at the junction.

【技术实现步骤摘要】
倒装芯片封装结构
本技术涉及芯片封装
，尤其涉及一种倒装芯片封装结构。
技术介绍
早期的倒装封装中，通过在芯片表面的电极焊盘上设置焊料凸点来引出芯片的电极，然后再将设置有焊料凸块的芯片，倒扣至引线框架上，芯片通过焊料凸块与引线框架之间进行焊料互连。然而，随着芯片封装密度的不断提高，传统的焊料凸块技术已经难以满足窄间距互连的进一步发展需求。铜凸块互连技术，以其良好的电学性能、抗电迁移能力，成为窄间距(小于140微米)互连的关键技术。图1为现有的一种采用铜凸块互连技术的倒装封装结构示意图。如图1所示，利用铜凸块互连技术在芯片01的电极焊盘上设置铜凸块02，接着在铜凸块02的表面设置焊料03，然后芯片01的有源面朝向引线框架04，铜凸块02通过焊料03与引线框架04电连接，最后进行塑封料包封。由于铜凸块02与焊料03之间的上接触面以及焊料03与引线框架之间的下接触面均为二维的平面，而铜凸块的尺寸又比较小，使得上下接触面的面积均比较小，则焊料03不能很好的锁定在铜凸块02与引线框架03之间，而是在高温下可能会流走，留下空洞，造成失效。此外，上下接触面积均为平面，在焊料03发生开裂时，无法阻挡焊料03横向扩展，可能使得焊料03完全断裂而失效。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的是提供一种倒装芯片封装结构，以提高封装的可靠性和延伸倒装芯片封装结构的使用寿命。一种倒装芯片封装结构，其特征在于，包括芯片、导电凸块、焊料、引脚，所述芯片的第一表面上具有电极金属层，所述导电凸块具有相对的第一表面与第二表面，所述导电凸块的第一表面与所述电极金属层电连接，所述导电凸块的第二表面与通过所述焊料与所述引脚的第一表面电连接，其中，所述导电凸块与所述焊料的接触面为第一接触面，所述引脚与所述焊料的接触面为第二接触面，所述第一接触面与所述第二接触面中的至少一个为三维接触面。优选地，所述的倒装芯片封装结构还包括塑封体，所述塑封体包封所述芯片、导电凸块、焊料，以及囊封所述引脚，所述引脚的第二表面被所述塑封体裸露，以作为所述倒装芯片封装结构与外部电路电连接的外部电电连接面，所述引脚的第二表面与所述引脚的第一表面相对。优选地，所述导电凸块包括：具有相对的第一表面与第二表面的第一导电子凸块，所述第一导电子凸块的第一表面作为所述导电凸块的第一表面，位于所述第一导电子凸块的第二表面上并与所述第一导电子凸块电连接的第二导电子凸块，所述焊料覆盖在所述第一导电子凸块的第二表面上，并包覆住所述第二导电子凸块。优选地，所述导电凸块的第二表面至少具有一个第一开口，所述焊料覆盖在所述导电凸块的第二表面上并填充所述第一开口。优选地，所述引脚包括一水平部分和位于所述水平部分上的凸起部分，所述凸起部分被所述焊料包覆。优选地，所述引脚的第一表面至少具有一个第二开口，所述焊料填充所述第二开口，并延伸至所述引脚的第一表面上。优选地，所述第一导电子凸块与第二导电子凸块一体成型。优选地，所述水平部分与所述凸起部分一体成型。优选地，所述导电凸块为铜凸块。优选地，所述芯片的第一表面上具有钝化层，所述钝化层裸露出至少部分所述电极金属层。由上可见，在本技术提供了一种倒装芯片封装结构中，将所述导电凸块与所述焊料之间的第一接触面和/或所述引脚与所述焊料之间的第二接触面中的至少一个为三维接触面，从而增加了所述焊料与所述导电凸块或引脚的接触面积，提高了封装的可靠性，且还可进一步阻碍所述焊料的微裂直纹的横向扩展，增加了微裂纹扩展路径的长度，延长了所述倒装芯片封装结构的使用寿命，以及能有效解决焊料与框架连接处的电流拥挤效应。附图说明通过以下参照附图对本技术实施例的描述，本技术的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：图1为现有的一种采用铜凸块互连技术的倒装封装结构示意图。图2为依据本技术的第一实施例的倒装芯片封装结构示意图。图3为依据本技术的第二实施例的倒装芯片封装结构中的局部结构示意图。图4为依据本技术的第三实施例的倒装芯片封装结构中的局部结构示意图。图5为依据本技术的第四实施例的倒装芯片封装结构中的局部结构示意图。图6为依据本技术的第五实施例的倒装芯片封装结构中的局部结构示意图。图7为依据本技术的第六实施例的倒装芯片封装结构中的局部结构示意图。具体实施方式以下将参照附图更详细地描述本技术在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，可能未示出某些公知的部分。为了简明起见，可以在一幅图中描述经过数个步骤后获得的结构。在下文中描述了本技术的许多特定的细节，例如器件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本技术。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本技术。图2为依据本技术的第一实施例的倒装芯片封装结构示意图。如图2所示，第一实施例的倒装芯片封装结构包括芯片11、导电凸块12、焊料13、引脚14，还进一步包括塑封体15。芯片11的第一表面(有源面)上设置有电极金属层111，电极金属层111被芯片11的第一表面上的钝化层112裸露在外，芯片11的第一表面朝向引脚14。导电凸块12具有相对的第一表面与第二表面，导电凸块12的第一表面与电极金属层111电连接，导电凸块12的第二表面通过焊料13与引脚14的第一表面电连接。塑封体15包封芯片11、导电凸块12、焊料13，以及囊封引脚14，引脚14的第二表面被塑封体15裸露，以作为第一实施例的倒装芯片封装结构与外部电路电连接的外部电电连接面。其中，导电凸块12与焊料13的接触面为第一接触面，引脚14与焊料13的接触面为第二接触面，所述第一接触面与所述第二接触面中的至少一个为三维接触面。所谓的三维接触面即接触面的延伸方向包括第一方向与第二方向，所述第一方向与第二方向垂直。如x轴、y轴、z轴构成一个三维坐标轴，z轴垂直由x轴与y轴确定的平面，则所述第一方向为与由x轴与y轴确定的平面平行的方向，而第二方向为与z轴平行的方向。如图2所示，在第一实施例中，导电凸块12由第一导电子凸块121与至少一个第二导电子凸块122构成，其中，第一导电子凸块121具有相对的第一表面与第二表面，第一导电子凸块121的第一表面作为导电凸块12的第一表面，以与电极金属层111电连接，第二导电子凸块122位于第一导电子凸块121的第二表面上，且与第一导电子凸块121电连接，第二导电子凸块122可以采用电镀的方式形成于所述第一导电子凸块121上，且第一导电子凸块121与第二导电子凸块122在第一实施例中均为铜柱，则导电凸块12为铜凸块。具体的，第二导电子凸块122也具有第一表面，第二导电子凸块122的第一表面与第一导电子凸块121的第二表面相接触，每一个第二导电子凸块122的第一表面的面积均小于第一导电子凸块121的第一面的面积，且第二导电子凸块122的第一表面位于第一导电子凸块121的第二表面的中间。第二导电子凸块122除其第一表面外的剩余表面与第一导电子凸块121的第二表面未被第二导电子凸块122覆盖住这一部分构成导电凸块12的第二表面。焊料13覆盖在导电凸块12的第二表面上，即焊料13覆盖在第一导电子凸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种倒装芯片封装结构，其特征在于，包括芯片、导电凸块、焊料、引脚，所述芯片的第一表面上具有电极金属层，所述导电凸块具有相对的第一表面与第二表面，所述所述导电凸块的第一表面与所述电极金属层电连接，所述导电凸块的第二表面与通过所述焊料与所述引脚的第一表面电连接，其中，所述导电凸块与所述焊料的接触面为第一接触面，所述引脚与所述焊料的接触面为第二接触面，所述第一接触面与所述第二接触面中的至少一个为三维接触面。

【技术特征摘要】
1.一种倒装芯片封装结构，其特征在于，包括芯片、导电凸块、焊料、引脚，所述芯片的第一表面上具有电极金属层，所述导电凸块具有相对的第一表面与第二表面，所述所述导电凸块的第一表面与所述电极金属层电连接，所述导电凸块的第二表面与通过所述焊料与所述引脚的第一表面电连接，其中，所述导电凸块与所述焊料的接触面为第一接触面，所述引脚与所述焊料的接触面为第二接触面，所述第一接触面与所述第二接触面中的至少一个为三维接触面。2.根据权利要求1所述的倒装芯片封装结构，其特征在于，还包括塑封体，所述塑封体包封所述芯片、导电凸块、焊料，以及囊封所述引脚，所述引脚的第二表面被所述塑封体裸露，以作为所述倒装芯片封装结构与外部电路电连接的外部电电连接面，所述引脚的第二表面与所述引脚的第一表面相对。3.根据权利要求1所述的倒装芯片封装结构，其特征在于，所述导电凸块包括：具有相对的第一表面与第二表面的第一导电子凸块，所述第一导电子凸块的第一表面作为所述导电凸块的第一表面，位于所述第一导电子凸块的第二表面上并与所述第一导电子凸块电连接的第二导电子凸块...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈世杰，
申请(专利权)人：矽力杰半导体技术杭州有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33