倒装芯片封装结构制造技术

本实用新型专利技术提供一种倒装芯片封装结构，包括图形化的金属布线底层、芯片和包覆所述金属布线底层及芯片的塑封体，所述图形化的金属布线底层具有多个金属垫，所述金属垫上表面上设置有至少一个第二金属柱，所述金属垫下表面裸露于所述塑封体，所述芯片朝向所述金属布线底层的表面设置有与芯片焊盘电连接的至少一个第一金属柱，所述第一金属柱与所述第二金属柱对应电连接，且所述第二金属柱的高度大于所述第一金属柱的高度。本实用新型专利技术的优点在于，第二金属柱的高度大于芯片侧的第一金属柱的高度，该结构能够降低应力，避免芯片受到损坏，且节约成本，可将成本降低至20％。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及半导体封装领域，尤其涉及一种倒装芯片封装结构。
技术介绍
以往的一级封装技术都是将芯片的有源区面朝上，背对基板和贴后键合，如引线键合和载带自动键合(TAB)。倒装芯片封装则将芯片有源区面对基板，通过芯片上呈阵列排列的焊料凸点实现芯片与衬底的互连。硅片直接以倒扣方式安装到印制电路板，从硅片向四周引出输入输出端，互联的大大缩短，减小了相移电路的延迟，有效地提高了电性能。显然，这种芯片互连方式能提供更高的输入输出端的密度。倒装占有面积几乎与芯片大小一致。在所有表面安装技术中，倒装芯片可以达到最小、最薄的封装。但是，现有的倒装封装方法存在应力大的缺点，会导致芯片受到损坏。因此，亟需一种封装方法，降低倒装封装的应力，避免芯片受到损坏。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是，提供一种倒装芯片封装结构，其能够降低应力，避免芯片受到损坏，且节约成本。为了解决上述问题，本技术提供了一种倒装芯片封装结构，包括图形化的金属布线底层、芯片和包覆所述金属布线底层及芯片的塑封体，所述图形化的金属布线底层具有多个金属垫，所述金属垫上表面上设置有至少一个第二金属柱，所述金属垫下表面裸露于所述塑封体，所述芯片朝向所述金属布线底层的表面设置有与芯片焊盘电连接的至少一个第一金属柱，所述第一金属柱与所述第二金属柱对应电连接，且所述第二金属柱的高度大于所述第一金属柱的高度。进一步，所述封装结构还包括至少一个图形化的金属布线中间层，多个所述金属布线中间层沿所述第二金属柱间高度方向与所述金属布线底层间隔设置。进一步，至少一个所述第二金属柱侧壁和/或至少一个所述图形化的金属布线底层的金属垫的侧壁和/或至少一个所述图形化的金属布线中间层的金属垫的侧壁具有用于锁定封装结构塑封体的凸起。进一步，在所述金属布线底层的金属垫的裸露出所述塑封体的下表面具有可焊层，用于与外界焊接。本技术的优点在于，本技术形成一基板侧的第二金属柱的高度大于芯片侧的第一金属柱的高度的倒装芯片封装结构，该结构能够降低应力，避免芯片受到损坏，且节约成本，可将成本降低至20％。附图说明图1是本技术封装方法的步骤示意图；图2A～图2G是本技术封装方法的流程示意图；图3A～图3G是在基板表面形成图形化的金属布线底层及在所述金属垫的上表面形成至少一个第二金属柱的流程示意图；图4A～图4G是在第二金属柱对应位置形成至少一个图形化的金属布线中间层的流程示意图；图5是形成凸起的结构示意图；图6是本技术倒装芯片封装结构一个具体实施方式的结构示意图；图7是本技术倒装芯片封装结构另一个具体实施方式的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术提供的倒装芯片封装结构的具体实施方式做详细说明。参见图1，本技术封装方法包括如下步骤：步骤S10：提供一基板及一芯片，所述芯片的焊盘表面具有一第一金属柱；步骤S12：在所述基板一表面形成图形化的金属布线底层，所述金属布线底层具有多个金属垫；步骤S14：在所述金属垫的上表面形成至少一个第二金属柱，所述第二金属柱的高度大于所述第一金属柱的高度；步骤S16：将所述第一金属柱与所述第二金属柱焊接；步骤S18：塑封所述芯片、第一金属柱、第二金属柱及图形化的金属布线底层；步骤S20：去除所述基板，以使金属布线底层的金属垫下表面裸露，形成倒装芯片封装结构。图2A～图2G是本技术封装方法的工艺流程图。参见图2A及步骤S10，提供一基板200及一芯片300，所述芯片300的焊盘(附图中未标示)表面具有一第一金属柱301。所述基板200可以为单纯的载体，也可以为表面具有可剥离金属层的载体，所述可剥离金属层可以通过电镀或者其他方式沉积，后续可剥离。所述第一金属柱301可以为事先制作在焊盘表面的铜凸点或者其他金属凸点。参见图2B、步骤S12及步骤S14，在所述基板200一表面形成图形化的金属布线底层201，所述金属布线底层201具有多个金属垫202。在所述金属垫202的上表面形成至少一个第二金属柱203，所述第二金属柱203的高度大于所述第一金属柱301的高度。在本具体实施方式中，参见图3A～图3G，在所述基板200一表面形成图形化的金属布线底层201及在所述金属垫202的上表面形成至少一个第二金属柱203的方法包括如下步骤：参见图3A，在所述基板200的一表面覆盖感光掩膜301。参见图3B，图形化所述感光掩膜301，形成图形化的第一掩膜层302。参见图3C，在所述第一掩膜层302的图形处沉积金属，例如电镀铜，形成图形化的金属布线底层201，所述第一掩膜层302的图形处沉积成所述金属布线底层201的金属垫202。参见图3D，在所述第一掩膜层302及金属布线底层201表面覆盖感光掩膜303。参见图3E，图形化所述感光掩膜303，形成图形化的第二掩膜层304，所述第二掩膜层304的图形处对应所述金属垫202。参见图3F，在所述第二掩膜层304的图形处沉积金属，以在所述金属垫202上表面形成至少一个第二金属柱203。参见图3G，去除所述第一掩膜层302及第二掩膜层304，暴露出图形化的金属布线底层201及第二金属柱203。在该步骤后，还可以包括一对所述第二金属柱203进行防氧化处理步骤，该步骤的处理方法为现有技术，在此不再赘述。在本技术另一具体实施方式中，参见图4A，还包括一在第二金属柱203对应位置形成至少一个图形化的金属布线中间层205的步骤。所述金属布线中间层205在第二金属柱位置具有金属垫206，至少一个所述金属布线中间层205沿所述第二金属柱203高度方向间隔分割所述第二金属柱203，即所述金属布线中间层205将所述第二金属柱203分成若干份，优选地，等分为若干等份，每一份第二金属柱203定义为次第二金属柱。参见图4A所示，在本具体实施方式中，包含一个所述金属布线中间层205，一个所述金属布线中间层205将所述第二金属柱203分成两份。所述图形化的金属布线中间层205用于将所述芯片300扇出(Fanout)，以匹配PCB板。所述金属布线中间层的制作方法可分为两种情况，一种情况是步骤S12之后，即在所述基板200一表面形成图形化的金属布线底层201的步骤之后，制作金属布线中间层205；另一种情况是在步骤S14之后，即在所述金属垫202的上表面形成至少一个第二金属柱203步骤之后，制作金属布线中间层205。下文分别描述两种情况下，所述金属布线中间层的制作方法。图4B～图4D是所述金属布线中间层的一种制作方法。在所述基板200一表面形成图形化的金属布线底层201的步骤之后形成所述金属布线中间层205。参见图4B，在所述基板200一表面形成图形化的金属布线底层201的步骤之后，采用绝缘材料覆盖所述图形化的金属布线底层201及基板200，形成绝缘层210，并在所述金属布线底层201的金属垫202对应位置形成过孔211，暴露出所述金属垫202。参见图4C，在所述绝缘层210上表面形成一图形化的金属布线中间层205，在该步骤中，金属沉积在过孔211中，形成次第二金属柱212，所述图形化的金属布线中间层205的金属垫206对应次第二金属柱212的位置。参见图4D，在所述图形化的金属布线中间层205的金属垫206上形成一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种倒装芯片封装结构，包括图形化的金属布线底层、芯片和包覆所述金属布线底层及芯片的塑封体，所述图形化的金属布线底层具有多个金属垫，所述金属垫上表面上设置有至少一个第二金属柱，所述金属垫下表面裸露于所述塑封体，所述芯片朝向所述金属布线底层的表面设置有与芯片焊盘电连接的至少一个第一金属柱，其特征在于，所述第一金属柱与所述第二金属柱对应电连接，且所述第二金属柱的高度大于所述第一金属柱的高度。

【技术特征摘要】
1.一种倒装芯片封装结构，包括图形化的金属布线底层、芯片和包覆所述金属布线底层及芯片的塑封体，所述图形化的金属布线底层具有多个金属垫，所述金属垫上表面上设置有至少一个第二金属柱，所述金属垫下表面裸露于所述塑封体，所述芯片朝向所述金属布线底层的表面设置有与芯片焊盘电连接的至少一个第一金属柱，其特征在于，所述第一金属柱与所述第二金属柱对应电连接，且所述第二金属柱的高度大于所述第一金属柱的高度。2.根据权利要求1所述的倒装芯片封装结构，其特征在于，所述封装结构还包括至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭小春，陆培良，
申请(专利权)人：合肥矽迈微电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34