芯片制造技术

本实用新型专利技术提供一种芯片，其包括基材层，所述基材层的表面具有导电区和非导电区，所述基材层的导电区上包覆有置换银层，所述置换银层的外表面包覆有置换银保护层。该芯片的基材层通过在表面覆盖置换银层及置换银保护层，以替代化学镍钯镀层或化学镍钯金镀层所能实现的功能，使基材层表面无需再设置化学镍钯镀层或化学镍钯金镀层，有效简化了基材层的结构。此外，该基材层无需再使用镍元素，因此可避免镍元素受周边磁性环境影响而磁化，并在芯片具有较小的线宽线距下引起渗镀、粘连、搭桥和短路的问题，有效提升该芯片的质量。

chip

The utility model provides a chip, which comprises a substrate layer. The surface of the substrate layer has a conductive zone and a non-conductive zone. The conductive zone of the substrate layer is coated with a replacement silver layer, and the outer surface of the replacement silver layer is coated with a replacement silver protective layer. The substrate layer of the chip can replace the functions of chemical nickel-palladium coating or chemical nickel-palladium-gold coating by covering the replacement silver layer and the replacement silver protective layer on the surface, thus eliminating the need for chemical nickel-palladium coating or chemical nickel-palladium-gold coating on the surface of the substrate layer and effectively simplifying the structure of the substrate layer. In addition, the substrate layer does not need to use nickel element anymore, so it can avoid the magnetization of nickel element affected by the surrounding magnetic environment, and cause the problems of infiltration, adhesion, bridging and short circuit under the chip with smaller linewidth and line spacing, thus effectively improving the quality of the chip.

【技术实现步骤摘要】
芯片
本技术涉及半导体制造领域，特别涉及一种芯片。
技术介绍
在晶圆电极的3D封装中，由于集成度的不断发展和提高，芯片叠加不断增加，线路的密度也越来越大，线宽线距越来越小。例如在CMOS图像传感器(CMOSImageSensor)的芯片封装领域中，线宽线距已达到10-25μm甚至更低，线宽线距的缩小也提高了对封装方法的要求，传统工艺中通过在基材层表面进行化学镀镍金或化学镍钯金以使芯片通过最外层的金层实现与外界的焊接导通，该工艺在实际使用中存在以下缺陷：化学镀镍金和化学镀镍钯金工艺都是使用镍金属作为表面处理的第一层镀层，镍金属很容易受周围磁性环境的影响使化学镍钯镀层或化学镍钯金镀层容易带上磁性，从而影响诸多精密电子元器件的功能发挥。此外，采用镍金属对基材层进行表面处理，难以避免出现渗镀、粘连、搭桥和短路的问题，尤其随着图像传感器芯片的线宽线距的不断缩小，在线宽线距小于25μm的情况下，这类问题很容易发生，进而会导致产品良率大受影响。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中随着芯片的线宽线距降低，采用镍金属对基材层的表面进行处理，容易导致产品良率受到影响的缺陷，提供一种芯片。本技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：一种芯片，其包括基材层，所述基材层的表面具有导电区和非导电区，所述基材层的导电区上包覆有置换银层。该芯片的基材层的表面通过设置置换银层，以实现与外部焊接导通的功能，因此该芯片的基材层表面无需再使用镍元素，相较于现有技术中的基材层，本技术的芯片可有效避免该结构受周围磁场环境的影响，以达到表面不易磁化的效果。并且，基材层表面无需再设置化学镍钯镀层或化学镍钯金镀层，通过单层结构替代原先的两层或三层的结构，可有效简化镀层结构，从而降低成本。另外，通过简化镀层结构可有降低镀层的整体厚度，更适合运用于较小线宽线距的芯片产品。此外，相较于采用镍金属对基材层进行表面处理，采用银金属能够有效避免出现渗镀、粘连、搭桥和短路的问题，尤其在导电区的间距越来越小，即线宽线距不断缩小的情况下，有效改善基材层的键合性能、焊接稳定性及品质可靠性。较佳地，所述置换银层的外表面包覆有置换银保护层。较佳地，所述置换银保护层为防变色膜层。较佳地，所述防变色膜层的厚度在0.03μm-0.1μm之间。较佳地，所述置换银保护层为镀金层。较佳地，所述镀金层采用化学镀金的方式制成。较佳地，所述镀金层的厚度在0.03μm-0.1μm之间。较佳地，所述置换银层的厚度在0.01μm-1μm之间。较佳地，所述基材层的厚度在0.1-100μm之间。较佳地，所述芯片为图像传感器芯片。本技术的积极进步效果在于：该芯片的基材层相较于现有技术具有以下有益效果：1、基材层的表面通过设置置换银层，以实现与外部焊接导通的功能，因此该芯片的基材层表面无需再使用镍元素，相较于现有技术，本技术的基材层可有效避免该结构受周围磁场环境的影响，以达到表面不易磁化的效果。2、基材层表面无需再设置化学镍钯镀层或化学镍钯金镀层，通过单层结构替代原先的两层或三层的结构，可有效简化镀层的结构，从而降低芯片的生产成本。另外，通过简化镀层结构可有降低镀层的整体厚度，更适合运用于较小线宽线距的芯片产品。3、相较于采用镍金属对基材层进行表面处理，采用银金属能够有效避免出现渗镀、粘连、搭桥和短路的问题，尤其在导电区的间距越来越小，即芯片的线宽线距不断缩小的情况下，通过运用置换银可有效改善基材层的键合性能、焊接稳定性及品质可靠性。附图说明图1为本技术一实施例的芯片的结构示意图。附图标记说明：基材层1，导电区11，非导电区12置换银层2置换银保护层3具体实施方式下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本技术。如图1所示，本技术提供一种芯片，其主体由基材层1构成，基材层1的表面上具有若干的导电区11和非导电区12，这些导电区11和非导电区12之间间隔设置，在基材层1的导电区11上包覆有置换银层2，该置换银层2可通过本领域常规的置换化学镀银法在实现，在该工艺中，银离子的浓度在10-2000ppm之间，以使置换银层2在基材层1的导电区11上形成。相较于现有的技术，本技术提供的芯片的基材层1具有以下有益效果：1、基材层1的表面通过设置置换银层2，以实现的与外部焊接导通的功能，因此该芯片的基材层1表面无需再使用镍元素，相较于现有技术，本技术的基材层1可有效避免该结构受周围磁场环境的影响，以达到表面不易磁化的效果。2、基材层1表面无需再设置化学镍钯镀层或化学镍钯金镀层，通过单层结构替代原先的两层或三层的结构，可有效简化镀层的结构，从而降低芯片的生产成本。另外，通过简化镀层结构可有降低镀层的整体厚度，更适合运用于较小线宽线距的芯片产品。3、相较于采用镍金属对基材层进行表面处理，采用银金属能够有效避免出现渗镀、粘连、搭桥和短路的问题，尤其在导电区11的间距越来越小，即芯片的线宽线距不断缩小的情况下，通过运用置换银可有效改善基材层1的键合性能、焊接稳定性及品质可靠性。随着图像传感器芯片，特别是CMOS图像传感器芯片的线宽线距越来越小，镍元素对图像传感器芯片质量产生影响这一情况变得尤为突出，本技术提供的芯片可通过运用于图像传感器芯片中，使得图像传感器芯片的基材层1表面不含镍元素，从而在较小的线宽线距下提升图像传感器芯片的产品质量，降低生产难度。在本实施例中，置换银层2的厚度为0.01μm-1μm，更佳地为0.01μm-0.2μm，最佳地为0.01μm-0.1μm。而基材层1的厚度则在0.1-100μm之间，该基材层1可以是真空镀铜、覆铜或电镀铜中的一种或几种的组合，但也可以采用其他现有技术所具有的类型。在该置换银层2的表面还可覆盖有用于保护该置换银层2的置换银保护层3，以避免置换银层2与外物接触而产生腐蚀。该置换银保护层3可以为防变色膜层，其通过在置换银层2表面涂覆防变色剂实现，防变色剂可以采用本领域常规的应用于银层的防变色剂，例如苯并三氮唑。该防变色膜层的厚度为0.03μm-0.1μm，更佳地为0.03μm-0.05μm。另外，该基材层1的置换银保护层3还可以为镀金层，该镀金层可通过化学镀的方式覆盖于置换银层2表面。该镀金层的厚度为0.03μm-0.1μm，更佳地为0.03μm-0.05μm。为了更清楚地表述本技术，下面提供两种不同实施方式的基材层1表面结构，具体如表1所示：表1与现有技术相比，本技术提供的芯片通过对基材层的表面结构进行改进，使其不具有镍元素，从而能够获得以下的有益效果：成本低、工艺简单、镀液稳定、镀层不易磁化、键合性能好、焊接稳定、品质可靠、适合运用于较小线宽线距(尤其在10-25μm以下)。虽然以上描述了本技术的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本技术的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本技术的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种芯片，其包括基材层，其特征在于，所述基材层的表面具有导电区和非导电区，所述基材层的导电区上包覆有置换银层。

【技术特征摘要】
1.一种芯片，其包括基材层，其特征在于，所述基材层的表面具有导电区和非导电区，所述基材层的导电区上包覆有置换银层。2.如权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述置换银层的外表面包覆有置换银保护层。3.如权利要求2所述的芯片，其特征在于，所述置换银保护层为防变色膜层。4.如权利要求3所述的芯片，其特征在于，所述防变色膜层的厚度在0.03μm-0.1μm之间。5.如权利要求2所述的芯片，其特征在于，所述置换银保护层为镀金层。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：王溯，孙红旗，
申请(专利权)人：上海新阳半导体材料股份有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31