一种芯片装置及其制备方法制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种芯片装置及其制备方法，解决了现有技术中芯片和电路板之间信号损失大，以及加工过程的设备成本高、质量控制风险大的问题。该芯片装置包括：基板、芯片和至少一个信号传输端口；所述基板包括第一表面和与所述第一表面相对设置的第二表面；所述第一表面包括芯片区域和非芯片区域；所述芯片区域设有芯片和与所述芯片电连接的至少一个信号传输端口；所述非芯片区域包括至少一个通孔；所述第一表面上和所述至少一个通孔中制备有导电材料；所述至少一个信号传输端口通过所述第一表面上和所述至少一个通孔中的导电材料与所述第二表面形成电连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体器件制备
，特别涉及。
技术介绍
半导体芯片为在半导体片材上进行浸蚀、布线所制成的能实现某种功能的半导体器件。半导体芯片在使用时需要封装在一个芯片装置中，并通过该芯片装置与一电路板连接，以完成特定的功能。例如，当封装在一芯片装置中的半导体芯片具备生物识别功能时(如指纹识别、脸象识别、虹膜识别等)，该半导体芯片需要通过芯片装置将所识别出的生理特征信息传递给电路板，以完成后续的身份验证等功能。图1为现有技术提供的一种芯片装置的示意图。如图1所示，该芯片装置包括:设置有通孔的金属支架11，位于金属支架通孔中的蓝宝石盖板12、指纹识别芯片13、与指纹识别芯片13电连接的焊线14、填充于金属支架11和指纹识别芯片13之间的塑封材料15，以及通过焊线14与指纹识别芯片13电连接的电路板16 ;其中，电路板16与金属支架11电连接。由此可见，指纹识别芯片13与电路板16之间是通过塑封在塑封材料15中的焊线14实现电连接的。然而，这样通过焊线实现电连接的信号传递长度过长，指纹识别芯片13所传递的信号会在传递的过程中有较大的损失，这会降低整个器件的指纹识别灵敏度。现有技术还提供一种芯片装置，通过在芯片上制备通孔，并利用在通孔中制备的导电材料以实现芯片与电路板之间的电连接。这样虽然可以减少芯片和电路板之间的信号传递长度，降低信号损失；但在芯片上制备通孔会降低最终形成产品的机械性能和电性性能，甚至有可能会影响到芯片本身的功能运行，而且加工过程的设备成本高、质量控制风险大。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供，解决了现有技术中芯片和电路板之间信号损失大，以及加工过程的设备成本高、质量控制风险大的问题。本专利技术实施例提供的一种芯片装置，包括:基板、芯片和至少一个信号传输端口 ；所述基板包括第一表面和与所述第一表面相对设置的第二表面；所述第一表面包括芯片区域和非芯片区域；所述芯片区域设有芯片和与所述芯片电连接的至少一个信号传输端口 ；所述非芯片区域包括至少一个通孔；所述第一表面上和所述至少一个通孔中制备有导电材料；所述至少一个信号传输端口通过所述第一表面上和所述至少一个通孔中的导电材料与所述第二表面形成电连接。其中，所述基板为半导体基板，所述芯片与所述基板一体化制备。 其中，所述芯片区域至少部分由所述非芯片区域包围。其中，所述至少一个通孔的侧壁上制备有绝缘层，在所述绝缘层形成的孔隙中制备有导电材料。其中，所述绝缘层形成的孔隙中填满所述导电材料；或，所述绝缘层形成的孔隙中的导电材料为在所述绝缘层表面制备的导电层。其中，所述绝缘层和所述绝缘层形成的孔隙中的导电材料之间依次制备有阻挡层和/或种子层。其中，所述导电层表面制备有防氧化的金属导电层。其中，所述导电层形成的孔隙中进一步填充有绝缘材料或导电材料。其中，所述至少一个通孔的形状包括:上下垂直通孔或斜锥通孔。其中，进一步包括:至少一个导电凸块和设有至少一个电性端口的电路板；所述至少一个通孔中的导电材料分别通过所述至少一个导电凸块与所述至少一个电性端口形成电连接。其中，所述至少一个通孔和/或至少一个导电凸块的位置根据所述电路板上至少一个电性端口的位置对应设置。其中，所述第二表面与所述电路板之间的缝隙填充有绝缘材料。其中，进一步包括:静电释放装置和/或触摸感应装置；所述静电释放装置与所述电路板电连接；所述触摸感应装置与所述芯片电连接。其中，所述静电释放装置和所述触摸感应装置集成为一个金属圈，所述金属圈固定在所述电路板上，所述金属圈的整体或部分包围所述基板。其中，进一步包括:粘结层和保护盖板；所述粘结层制备于所述第一表面上；所述粘结层表面制备有所述保护盖板。其中，所述保护盖板的莫氏硬度范围为5H-10H ;和/或，所述保护盖板在IMHz测试频率下的介电常数大于4。其中，所述保护盖板的材质包括以下材料中的一种:纳米材料、脂类材料、蓝宝石、玻璃材料或陶瓷材料。其中，所述脂类材料包括以下化合物中的一种或几种:环氧树脂、聚酰亚胺树脂、苯并环丁烯树脂、聚苯并恶唑树脂、聚对苯二甲酸丁二酯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氨酯、聚亚氨酯。其中，进一步包括:硬化层，所述硬化层制备于所述第一表面上方。其中，所述芯片为生物识别芯片。本专利技术实施例提供了一种芯片装置的制备方法，包括:制备基板、芯片和至少一个信号传输端口 ；所述基板包括第一表面和与所述第一表面相对设置的第二表面；其中，所述第一表面包括芯片区域和非芯片区域；所述芯片区域设有芯片和与所述芯片电连接的至少一个信号传输端口 ；在所述非芯片区域，制备用于形成所述至少一个信号传输端口与所述第二表面之间电连接的至少一个通孔，以及所述第一表面上和至少一个通孔中的导电材料。其中，批量制备所述芯片装置；则所述方法包括:制备一个半导体晶圆；所述半导体晶圆包括至少一个切片区域，每个所述切片区域对应一个所述芯片装置的基板；所述基板的第一表面步包括芯片区域和非芯片区域；所述芯片区域设有芯片和与所述芯片电连接的至少一个信号传输端口；在每个非芯片区域，制备用于形成所述至少一个信号传输端口与所述第二表面之间电连接的至少一个通孔，以及所述第一表面上和所述至少一个通孔中的导电材料；将所述半导体晶圆按照所述至少一个切片区域切割成至少一个芯片装置。其中，制备用于形成所述至少一个信号传输端口与所述第二表面之间电连接的至少一个通孔，以及所述第一表面上和所述至少一个通孔中的导电材料，包括:在所述非芯片区域制备至少一个盲孔；在所述第一表面和所述至少一个盲孔中制备绝缘层；刻蚀所述绝缘层以露出所述至少一个信号传输端口 ；在所述绝缘层和所述至少一个信号传输端口表面制备导电材料；减薄所述第二表面以打通所述至少一个盲孔形成至少一个通孔。其中，在所述绝缘层和所述至少一个信号传输端口表面制备导电材料，包括:沉积导电材料直至填充所述绝缘层所形成的孔隙；或，沉积导电材料直至在所述绝缘层表面形成一层导电层。其中，在所述绝缘层和所述至少一个信号传输端口表面制备导电材料之前，进一步包括:在所述绝缘层和所述至少一个信号传输端口表面依次制备阻挡层和种子层。其中，进一步包括:在所述导电层形成的孔隙中填充绝缘材料或导电材料。其中，进一步包括:在所述第二表面上对应所述至少一个通孔的位置处制备导电凸块，以形成所述至少一个通孔中导电材料与所述导电凸块之间的电连接；将所述至少一个导电凸块与一电路板的至少一个电性端口连接。其中，进一步包括:在一电路板上对应所述至少当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种芯片装置，其特征在于，包括：基板、芯片和至少一个信号传输端口；所述基板包括第一表面和与所述第一表面相对设置的第二表面；所述第一表面包括芯片区域和非芯片区域；所述芯片区域设有所述芯片和与所述芯片电连接的至少一个信号传输端口；所述非芯片区域包括至少一个通孔；所述第一表面上和所述至少一个通孔中制备有导电材料；所述至少一个信号传输端口通过所述第一表面上和所述至少一个通孔中的导电材料与所述第二表面形成电连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姜峰，张文奇，
申请(专利权)人：华进半导体封装先导技术研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32