芯片封装结构及芯片晶圆级封装方法技术

本发明专利技术揭示了一种芯片封装结构，包括：第一芯片，所述第一芯片具有第一器件区域以及焊接区域，所述第一器件区域的一面具有第一器件，所述焊接区域的一面具有第一焊垫，所述第一焊垫与第一器件电连接；第二芯片，所述第二芯片具有第二器件区域以及通孔区域，所述第二器件区域的第一面具有第二器件，所述通孔区域内具有导通所述第一面和第二面的通孔结构，所述通孔结构与第二器件电连接；第一导电焊接部，分别连接所述第一焊垫和通孔结构。本发明专利技术还提供一种芯片晶圆级封装方法。本发明专利技术的芯片封装结构及芯片晶圆级封装方法可以减小器件的横向尺寸，实现了晶圆级封装，提高了器件的性能，降低了成本。

Chip packaging structure and wafer wafer level packaging

The invention discloses a chip packaging structure includes a first chip, the first chip has a first device region and the welding area, the first device region has a first side device, wherein the welding area has a first side pad, wherein the first pad is connected with the first electrical device; the second chip. The second chip has second device regions and through hole region, the second region of the first device has a second device, the through hole area with conducting the first side and a second side hole structure, the device is connected with the second electric conductive pore structure; the first welding part are respectively connected to the the first pad and the through hole structure. The invention also provides a wafer wafer level packaging method. The chip packaging structure and chip wafer level encapsulation method of the invention can reduce the transverse dimension of the device, realize wafer level packaging, improve the performance of the device and reduce the cost.

【技术实现步骤摘要】
芯片封装结构及芯片晶圆级封装方法
本专利技术涉及微机电系统
，特别是涉及一种芯片封装结构及芯片晶圆级封装方法。
技术介绍
微机电系统(MicroelectroMechanicalSystems，简称MEMS)是在微电子技术基础上发展起来的多学科交叉的前沿研究领域，是一种采用半导体工艺制造微型机电器件的技术。与传统机电器件相比，MEMS器件在耐高温、小体积、低功耗方面具有十分明显的优势。经过几十年的发展，已成为世界瞩目的重大科技领域之一，它涉及电子、机械、材料、物理学、化学、生物学、医学等多种学科与技术，具有广阔的应用前景。为了实现MEMS器件与其它器件实现整合，往往需要将MEMS器件与CMOS器件集成，并将集成后的器件进行封装。在现有技术中，先将集成MEMS器件与CMOS器件的芯片(chip)单独进行封装，封装方法复杂，成本高，效率低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种芯片封装结构及芯片晶圆级封装方法，减小了器件的横向尺寸，实现了晶圆级封装，提高了器件的性能，降低了成本。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种芯片封装结构，包括：第一芯片，所述第一芯片包括一面，所述第一芯片具有第一器件区域以及焊接区域，所述第一器件区域的一面具有第一器件，所述焊接区域的一面具有第一焊垫，所述第一焊垫与第一器件电连接；第二芯片，所述第二芯片包括第一面和与所述第一面相背的第二面，所述第二芯片具有第二器件区域以及通孔区域，所述第二器件区域的第一面具有第二器件，所述通孔区域内具有导通所述第一面和第二面的通孔结构，所述通孔结构与第二器件电连接；第一导电焊接部，分别连接所述第一焊垫和通孔结构。进一步的，所述通孔区域的第一面具有第一面焊垫，所述第一面焊垫连接所述通孔结构，所述第一导电焊接部通过所述第一面焊垫连接所述通孔结构，所述第一面焊垫与所述第二器件电连接。进一步的，所述芯片封装结构还包括：电路板以及第二导电焊接部，所述电路板位于所述第二晶圆的第二面，所述第二导电焊接部分别连接所述电路板和通孔结构。进一步的，所述通孔区域的第二面具有第二面焊垫，所述第二面焊垫连接所述通孔结构，所述第二导电焊接部通过所述第二面焊垫连接所述通孔结构。进一步的，所述第一芯片为CMOS芯片，所述第一器件为CMOS器件，所述第二芯片为MEMS芯片，所述第二器件为MEMS器件；或，所述第二芯片为CMOS芯片，所述第二器件为CMOS器件，所述第一芯片为MEMS芯片，所述第一器件为MEMS器件。根据本专利技术的另一面，还提供一种芯片晶圆级封装方法，包括：提供一第一晶圆，所述第一晶圆包括一面，所述第一晶圆上具有多个第一芯片，所述第一芯片具有第一器件区域以及焊接区域，所述第一器件区域的一面具有第一器件，所述焊接区域的一面具有第一焊垫，所述第一焊垫与第一器件电连接；提供一第二晶圆，所述第二晶圆包括第一面和与所述第一面相背的第二面，所述第二晶圆上具有多个第二芯片，所述第二芯片具有第二器件区域以及通孔区域，所述第二器件区域的第一面具有第二器件，所述通孔区域内具有导通所述第一面和第二面的通孔结构，所述通孔结构与第二器件电连接；将所述第一晶圆的一面与所述第二晶圆的第一面键合在一起，其中，一第一导电焊接部分别连接所述第一焊垫和通孔结构。进一步的，所述芯片晶圆级封装方法还包括：将所述第二晶圆的第二面与一电路板键合在一起，其中，一第二导电焊接部分别连接所述电路板和通孔结构；切割所述第一晶圆、第二晶圆以及电路板，形成单粒的芯片晶圆级封装结构。进一步的，所述提供一第二晶圆的步骤包括：提供一第二晶圆，所述第二晶圆包括第一面和与所述第一面相背的第二面，所述第二晶圆上具有多个第二芯片，所述第二芯片具有第二器件区域以及通孔区域，所述第二器件区域的第一面具有第二器件；在所述通孔区域内制备导通所述第一面和第二面的通孔结构，所述通孔结构与第二器件电连接。进一步的，所述第一芯片为CMOS芯片，所述第一器件为CMOS器件，所述第二芯片为MEMS芯片，所述第二器件为MEMS器件；或，所述第二芯片为CMOS芯片，所述第二器件为CMOS器件，所述第一芯片为MEMS芯片，所述第一器件为MEMS器件。进一步的，所述通孔区域的第一面具有第一面焊垫，所述第一面焊垫连接所述通孔结构，所述第一导电焊接部通过所述第一面焊垫连接所述通孔结构，所述第一面焊垫与所述第二器件电连接。与现有技术相比，本专利技术提供的芯片封装结构及芯片晶圆级封装方法具有以下优点：在所述芯片封装结构及芯片晶圆级封装方法中，第一芯片和第二芯片通过第一导电焊接部实现焊接，且第一器件和第二器件分别位于所述第一芯片和第二芯片彼此相对的面，使得所述第一器件和第二器件被封装在所述芯片封装结构的内部，通过晶圆级封装的方法，降低封装工艺的复杂度；并且，所述第一导电焊接部分别电连接第一焊垫以及通孔结构，所述第一焊垫与第一器件电连接，所述通孔结构与第二器件电连接，从而实现了所述第一器件与第二器件的电导通，实现了将所述第一器件与第二器件在纵向上集成起来，有利于减小所述芯片封装结构的横向面积。进一步的，所述芯片封装结构还包括电路板以及第二导电焊接部，所述电路板位于所述第二晶圆的第二面，所述电路板包括电路板导电焊接部，所述第二导电焊接部分别连接所述电路板导电焊接部和通孔结构，从而可以方便的将所述电路板与第一芯片和第二芯片的集成结构连接起来。附图说明图1为本专利技术一实施例中芯片晶圆级封装方法的流程图；图2至图5为本专利技术一实施例的芯片晶圆级封装方法中器件结构的示意图。具体实施方式下面将结合示意图对本专利技术的芯片封装结构及芯片晶圆级封装方法进行更详细的描述，其中表示了本专利技术的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本专利技术，而仍然实现本专利技术的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本专利技术的限制。为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本专利技术由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本专利技术。根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。本专利技术提供一种芯片封装结构，包括：第一芯片，所述第一芯片包括一面，所述第一芯片具有第一器件区域以及焊接区域，所述第一器件区域的一面具有第一器件，所述焊接区域的一面具有第一焊垫，所述第一焊垫与第一器件电连接；第二芯片，所述第二芯片包括第一面和与所述第一面相背的第二面，所述第二芯片具有第二器件区域以及通孔区域，所述第二器件区域的第一面具有第二器件，所述通孔区域内具有导通所述第一面和第二面的通孔结构，所述通孔结构与第二器件电连接；第一导电焊接部，分别连接所述第一焊垫和通孔结构。所述第一芯片和第二芯片通过第一导电焊接部实现焊接，且第一器件和第二器件分别位于所述第一芯片和第二芯片彼此相对的面，使得所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种芯片封装结构，其特征在于，包括：第一芯片，所述第一芯片包括一面，所述第一芯片具有第一器件区域以及焊接区域，所述第一器件区域的一面具有第一器件，所述焊接区域的一面具有第一焊垫，所述第一焊垫与第一器件电连接；第二芯片，所述第二芯片包括第一面和与所述第一面相背的第二面，所述第二芯片具有第二器件区域以及通孔区域，所述第二器件区域的第一面具有第二器件，所述通孔区域内具有导通所述第一面和第二面的通孔结构，所述通孔结构与第二器件电连接；第一导电焊接部，分别连接所述第一焊垫和通孔结构。

【技术特征摘要】
1.一种芯片封装结构，其特征在于，包括：第一芯片，所述第一芯片包括一面，所述第一芯片具有第一器件区域以及焊接区域，所述第一器件区域的一面具有第一器件，所述焊接区域的一面具有第一焊垫，所述第一焊垫与第一器件电连接；第二芯片，所述第二芯片包括第一面和与所述第一面相背的第二面，所述第二芯片具有第二器件区域以及通孔区域，所述第二器件区域的第一面具有第二器件，所述通孔区域内具有导通所述第一面和第二面的通孔结构，所述通孔结构与第二器件电连接；第一导电焊接部，分别连接所述第一焊垫和通孔结构。2.如权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，所述通孔区域的第一面具有第一面焊垫，所述第一面焊垫连接所述通孔结构，所述第一导电焊接部通过所述第一面焊垫连接所述通孔结构，所述第一面焊垫与所述第二器件电连接。3.如权利要求1或2所述的芯片封装结构，其特征在于，所述芯片封装结构还包括：电路板以及第二导电焊接部，所述电路板位于所述第二芯片的第二面，所述第二导电焊接部分别连接所述电路板和通孔结构。4.如权利要求3所述的芯片封装结构，其特征在于，所述通孔区域的第二面具有第二面焊垫，所述第二面焊垫连接所述通孔结构，所述第二导电焊接部通过所述第二面焊垫连接所述通孔结构。5.如权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，所述第一芯片为CMOS芯片，所述第一器件为CMOS器件，所述第二芯片为MEMS芯片，所述第二器件为MEMS器件；或，所述第二芯片为CMOS芯片，所述第二器件为CMOS器件，所述第一芯片为MEMS芯片，所述第一器件为MEMS器件。6.一种芯片晶圆级封装方法，其特征在于，包括：提供一第一晶圆，所述第一晶圆包括一面，所述第一晶圆上具有多个第一芯片，所述第一芯片具有第一器件区域以及焊接区域，所述第一器件区域的一面具有第一器件，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘孟彬，毛剑宏，
申请(专利权)人：上海丽恒光微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31