半导体封装器件、电子设备及半导体封装器件的制备方法技术

本发明专利技术公开了半导体封装器件、电子设备及半导体封装器件的制备方法，所述半导体封装器件包括：基层；金属再布线层，设置于所述基层一侧；第一介质层，设置于所述金属再布线层的背向所述基层的一侧，其中，所述第一介质层设置有第一开口；金属保护层，至少封堵所述第一开口处的所述第一介质层与所述金属再布线层的相接位置；焊料凸块，设置于所述第一开口处且与所述金属再布线层和/或所述金属保护层电连接。通过上述方式，本发明专利技术能够防止水汽进入。

【技术实现步骤摘要】
半导体封装器件、电子设备及半导体封装器件的制备方法
本专利技术涉及半导体领域，特别是涉及半导体封装器件、电子设备及半导体封装器件的制备方法。
技术介绍
球下金属层(UBM)是半导体封装器件中关键界面层，为芯片的电路和焊料凸块两方面提供可靠的电学和机械连接。但是，为降低半导体器件的封装成本，有些半导体封装器件采取传统的多层不含UBM层的封装形式，如图1所示2P1M封装形式，即第一介质层10+金属再布线层12+第二介质层14。虽然上述封装形式的器件封装成本降低，但其可靠性无法满足一些实际的需要，其最高可满足的湿气敏感等级为3，在高温吸湿的验证中极易失效，层间结构易吸进水汽，导致金属再布线层12材料氧化，进而与第一介质层10和/或第二介质层14分层。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种半导体封装器件、电子设备及半导体封装器件的制备方法，能够防止水汽进入。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种半导体封装器件，包括：基层；金属再布线层，设置于所述基层一侧；第一介质层，设置于所述金属再布线层的背向所述基层的一侧，其中，所述第一介质层设置有第一开口；金属保护层，至少封堵所述第一开口处的所述第一介质层与所述金属再布线层的相接位置；焊料凸块，设置于所述第一开口处且与所述金属再布线层和/或所述金属保护层电连接。其中，所述金属保护层铺满所述金属再布线层暴露于所述第一开口的表面，且厚度小于所述第一开口的深度。其中，所述金属保护层的厚度为2-3μm。其中，所述金属保护层为电镀形成的金属薄膜。其中，所述金属薄膜为镍-金薄膜、钛-钨-金薄膜、钛-镍-金薄膜中任一种。其中，进一步包括：焊盘，设置于所述基层邻近所述金属再布线层一侧上；第二介质层，设置于所述金属再布线层与所述基层之间，覆盖所述基层，且对应所述焊盘的位置设置有第二开口；其中，所述金属再布线层与所述焊盘通过所述第二开口电连接；保护层，位于所述基层背对所述金属再布线层的一侧。为解决上述技术问题，本专利技术采用的又一个技术方案是：提供一种电子设备，所述电子设备包括上述任一半导体封装器件。为解决上述技术问题，本专利技术采用的另一个技术方案是：提供一种半导体封装器件的制备方法，包括：提供基层；在所述基层一侧形成金属再布线层；在所述金属再布线层背向所述基层的一侧形成第一介质层，在所述第一介质层上形成第一开口；在所述第一开口处形成至少封堵所述第一介质层与所述金属再布线层的相接位置的金属保护层；在所述第一开口处形成与所述金属再布线层和/或所述金属保护层电连接的焊料凸块；或者，提供基层；在所述基层一侧形成金属再布线层；在所述金属再布线层背向所述基层的一侧形成金属保护层；在所述金属保护层上方形成第一介质层，在所述第一介质层对应所述金属保护层的位置形成第一开口；在所述第一开口处形成与所述金属再布线层和/或所述金属保护层电连接的焊料凸块。其中，所述金属保护层铺满所述金属再布线层暴露于所述第一开口的表面，且厚度小于所述第一开口的深度。其中，所述金属保护层的厚度为2-3μm。本专利技术的有益效果是：区别于现有技术的情况，本专利技术所提供的半导体封装器件包括金属保护层，上述金属保护层位于第一介质层的第一开口处，能够至少封堵第一介质层与金属再布线层的相接位置，进而防止水汽进入，从而防止金属再布线层被氧化，提高半导体封装器件的可靠性。附图说明图1是现有技术无球下金属层半导体封装器件的结构示意图；图2是本专利技术半导体封装器件一实施方式的结构示意图；图3是本专利技术半导体封装器件的制备方法一实施方式的流程示意图；图4是本专利技术半导体封装器件的制备方法另一实施方式的流程示意图；图5是本专利技术半导体封装器件又一实施方式的结构示意图；图6是本专利技术电子设备一实施方式的结构示意图。具体实施方式请参阅图2，图2为本专利技术半导体封装器件一实施方式的结构示意图，半导体封装器件包括：基层20，具体地，基层20可以是硅基片，例如晶圆。金属再布线层21，设置于基层20一侧，具体地，金属再布线层21是为了对基层20上的焊盘26的位置进行重新布局。常见的金属再布线层21的材料是电镀铜层辅以打底的铜钛溅射层，其厚度可以是8-10μm，例如9μm，在其他实施例中，也可为其他。第一介质层22，设置于金属再布线层21的背向基层20的一侧，其中，第一介质层22设置有第一开口23；可选地，第一介质层22的材质为光敏性聚酰亚胺(PI)。PI是一种负性胶，可经光刻出第一开口23。由于PI的固化温度(＞350℃)较高，可将PBO(聚苯并噁唑)与PI共用作钝化层，在保证机械性能的同时可以满足在相对低的温度(320℃)下固化，覆盖于金属再布线层21上的第一介质层22的厚度d值可以是2-4μm，例如3μm，在其他实施例中可以为其他。金属保护层24，至少封堵第一开口23处的第一介质层22与金属再布线层21的相接位置，如图2中虚线框30、31所标识的位置；具体地，在一个应用场景中，如图2中所示，金属保护层24铺满金属再布线层21暴露于第一开口23的表面，且厚度小于第一开口23的深度；在另一应用场景中，金属保护层24可以只封堵图2中虚线框30、31所标示的区域；在又一个应用场景中，金属保护层24的边缘可伸入第一介质层22预定距离，在本实施例中，预定距离为1-5μm，比如2μm或3μm，在其他实施例中，可以为其他。在上述实施例中，金属保护层24的厚度为2-3μm，比如2.5μm。由于金属保护层24的作用为封堵第一介质层22与金属再布线层21的层间位置，防止后续水汽侵入并形成分层，造成封装器件失效。在一个应用场景中，金属保护层24为电镀形成的金属薄膜，采用电镀方法，如无电解电镀，所形成的金属薄膜的膜厚均匀。在本实施例中，上述金属薄膜可以是镍-金薄膜、钛-钨-金薄膜、钛-镍-金薄膜中任一种或其组合。焊料凸块25，设置于第一开口23处且与金属再布线层21和/或金属保护层24电连接；具体地，在第一开口23处上通过植球、印刷焊料或者电镀的方式形成焊料凸块25，焊料凸块25的材质是锡，在其他实施例中，可以为铝等其他材质。后续通过回流等工艺，金属保护层24会逐渐掺入焊料凸块25内，焊料凸块25、金属再布线层21、金属保护层24会形成良性的金属间化合物结构。这是因为金属保护层24(例如镍-金、钛-钨-金、钛-镍-金)会与金属载布线层21(例如，铜)和焊料凸块25(例如，锡)在高温熔融状态下产生特殊的金属键，从而增大金属再布线层21与焊料凸块25之间的结合力，防止金属再布线层21与焊料凸块25之间出现易剥离的问题，进而防止后续水汽侵入。请继续参阅图2，可选地，上述半导体封装器件进一步包括：焊盘26，设置于基层20邻近金属再布线层21一侧上，其材质可以是铝。第二介质层27，设置于金属再布线层21与基层20之间，覆盖基层20，且对应焊盘26的位置设置有第二开口28；其中，金属再布线层21与焊盘26通过第二开口28电连接；另外第二介质层27的材质与第一介质层22的材质相同或者类似。保护层29，位于基层20背对金属再布线层21的一侧，具体地，保护层29可以是背胶树脂，可以通过印刷或者贴覆的方式形成。请参阅图3，图3为本专利技术半导体封装器件的制备方法一实施方式的流程示意图，包括：S30本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体封装器件，其特征在于，包括：基层；金属再布线层，设置于所述基层一侧；第一介质层，设置于所述金属再布线层的背向所述基层的一侧，其中，所述第一介质层设置有第一开口；金属保护层，至少封堵所述第一开口处的所述第一介质层与所述金属再布线层的相接位置；焊料凸块，设置于所述第一开口处且与所述金属再布线层和/或所述金属保护层电连接。

【技术特征摘要】
1.一种半导体封装器件，其特征在于，包括：基层；金属再布线层，设置于所述基层一侧；第一介质层，设置于所述金属再布线层的背向所述基层的一侧，其中，所述第一介质层设置有第一开口；金属保护层，至少封堵所述第一开口处的所述第一介质层与所述金属再布线层的相接位置；焊料凸块，设置于所述第一开口处且与所述金属再布线层和/或所述金属保护层电连接。2.根据权利要求1所述的器件，其特征在于：所述金属保护层铺满所述金属再布线层暴露于所述第一开口的表面，且厚度小于所述第一开口的深度。3.根据权利要求1所述的器件，其特征在于：所述金属保护层的厚度为2-3μm。4.根据权利要求1-3任一项所述的器件，其特征在于：所述金属保护层为电镀形成的金属薄膜。5.根据权利要求4所述的器件，其特征在于：所述金属薄膜为镍-金薄膜、钛-钨-金薄膜、钛-镍-金薄膜中任一种。6.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，进一步包括：焊盘，设置于所述基层邻近所述金属再布线层一侧上；第二介质层，设置于所述金属再布线层与所述基层之间，覆盖所述基层，且对应所述焊盘的位置设置有第二开口；其中，所述金属再布线层与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：高国华，朱桂林，
申请(专利权)人：通富微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32