微机电系统芯片晶圆及系统封装方法、以及微机电系统技术方案

本发明专利技术公开一种微机电系统芯片晶圆及系统封装方法、以及微机电系统，晶圆封装方法包括：将微机电系统芯片的正面与微机电系统承载板进行临时键合；将微机电系统芯片埋置在有机树脂内；将微机电系统承载板与圆片拆键合，并裸露出微机电系统芯片上的微机电系统管脚；制作一层微机电系统绝缘层；在微机电系统芯片的微机电系统管脚对应的位置去除微机电系统绝缘层形成盲孔；制作与微机电系统管脚电连接的微机电系统重布线层，制作钝化层，并且制作微机电系统球下金属层；制作与微机电系统管脚电连接的微机电系统凸块，得到扇出封装完成的微机电系统芯片晶圆。本发明专利技术将MEMS芯片通过扇出型封装形式，使其尺寸能够和ASIC芯片晶圆实现晶圆级封装。

【技术实现步骤摘要】
微机电系统芯片晶圆及系统封装方法、以及微机电系统
本专利技术涉及微机电相关
，特别是一种微机电系统芯片晶圆及系统封装方法、以及微机电系统。
技术介绍
微机电系统(Micro-Electro-MechanicalSystem，MEMS)芯片是集微传感器、微执行器、微机械结构、微电源微能源、信号处理和控制电路、高性能电子集成芯片、接口、通信等于一体的微型芯片，其广泛应用于高新技术产业。通常，会设计专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC)芯片来驱动MEMS芯片，形成微机电系统。然而，现有的MEMS芯片的制作基于6寸或8寸晶圆工艺加工，而一般的IC芯片大多数为8寸或12寸晶圆工艺，因此MEMS芯片的大小与ASIC芯片的大小并不适配，导致其不能实现晶圆级封装，现有的封装形式多数还是采用的是传统的WB等封装，MEMS芯片与ASIC芯片的堆叠后通过WB方式实现其封装。
技术实现思路
基于此，有必要针对现有技术无法实现MEMS芯片与ASIC芯片晶圆级封装的技术问题，提供一种微机电系统芯片晶圆及系统封装方法、以及微机电系统。本专利技术提供一种微机电系统芯片晶圆封装方法，包括：将微机电系统芯片的正面与微机电系统承载板进行临时键合；将微机电系统芯片埋置在有机树脂内，得到埋置有芯片的圆片；将微机电系统承载板与所述圆片拆键合，并裸露出所述微机电系统芯片上的微机电系统管脚；在微机电系统芯片的正面制作一层微机电系统绝缘层；在微机电系统芯片的微机电系统管脚对应的位置去除微机电系统绝缘层形成盲孔；制作通过所述盲孔与所述微机电系统管脚电连接的微机电系统重布线层，制作覆盖所述微机电系统重布线层的钝化层，并且在微机电系统凸块对应的位置制作微机电系统球下金属层；在所述微机电系统球下金属层制作与所述微机电系统管脚电连接的微机电系统凸块，得到扇出封装完成的微机电系统芯片晶圆。进一步的，所述将微机电系统芯片埋置在有机树脂内，得到埋置有芯片的圆片，具体包括：将微机电系统芯片埋置在有机树脂内，并露出所述微机电系统芯片的功能区域，得到埋置有芯片的圆片。进一步的，所述微机电系统凸块设置在所述有机树脂的投影范围内。本专利技术提供一种微机电系统封装方法，包括：使用如前所述的微机电系统芯片晶圆封装方法对微机电系统芯片进行扇出封装得到微机电系统芯片晶圆，对专用集成电路芯片进行扇入封装得到专用集成电路芯片晶圆；对所述微机电系统芯片晶圆和所述专用集成电路芯片晶圆进行微机电系统封装，得到包含有微机电系统芯片晶圆以及专用集成电路芯片晶圆的微机电系统级封装结构。进一步的，所述对所述微机电系统芯片晶圆和所述专用集成电路芯片晶圆进行微机电系统封装，得到包含有微机电系统芯片晶圆以及专用集成电路芯片晶圆的微机电系统级封装结构，具体包括：将完成扇出封装的微机电系统芯片晶圆和完成扇入封装的专用集成电路芯片晶圆通过晶圆级键合工艺完成组装互连；在微机电系统芯片晶圆的背面通过蚀刻工艺将其所要求的微机电系统物理结构进行释放；通过晶圆级键合工艺对微机电系统芯片晶圆进行盖帽键合；在所述专用集成电路芯片晶圆背面制作焊球阵列球；对所述微机电系统芯片晶圆和所述专用集成电路芯片晶圆进行划切，得到形成包含有微机电系统芯片晶圆以及专用集成电路芯片晶圆的微机电系统级封装结构。更进一步的，所述对专用集成电路芯片进行扇入封装得到专用集成电路芯片晶圆，具体包括：将专用集成电路芯片带专用集成电路凸块的正面与专用集成电路载板进行临时键合；将专用集成电路芯片从背面进行减薄至所设计厚度；在专用集成电路芯片背面设定蚀刻硅槽区域，在蚀刻硅槽区域蚀刻出硅槽；在硅槽内以及所述专用集成电路芯片的背面制作第一专用集成电路绝缘层；通过划切的方式在硅槽的底部划切出底槽，划切的深度控制在专用集成电路芯片正面的专用集成电路管脚与临时键合的胶的界面位置；在硅槽内制作金属层；对所沉积的金属层进行电镀增厚，然后制作与所述专用集成电路管脚电连接的专用集成电路重布线线路层；制作覆盖所述专用集成电路重布线线路层的第二专用集成电路绝缘层，并在焊球阵列的植球位置制作专用集成电路球下金属层；通过拆键合的方式将所述专用集成电路芯片与所述专用集成电路承载板进行分离，得到封装完成的专用集成电路芯片晶圆。再进一步的，所述蚀刻硅槽区域的投影在相邻两个所述集成电路凸块之间。再进一步的，所述对所述微机电系统芯片晶圆和所述专用集成电路芯片晶圆进行划切，具体包括：在所述专用集成电路芯片晶圆的所述硅槽的位置，对所述微机电系统芯片晶圆和所述专用集成电路芯片晶圆进行划切。本专利技术提供一种微机电系统，包括：采用扇出封装的微机电系统芯片晶圆、采用扇入封装的专用集成电路芯片晶圆，所述微机电系统芯片晶圆上设有与微机电系统管脚电连接的微机电系统凸块，所述微机电系统凸块与所述专用集成电路芯片晶圆正面的专用集成电路凸块电连接。进一步的，所述微机电系统芯片晶圆包括：微机电系统芯片，所述微机电系统芯片埋置在有机树脂内，微机电系统芯片的正面设置有一层微机电系统绝缘层，所述微机电系统绝缘层与所述微机电系统芯片的微机电系统管脚对应的位置设有盲孔，在所述绝缘层上设有通过所述盲孔与所述微机电系统管脚电连接的微机电系统重布线层，在所述微机电系统重布线层上设有一层微机电系统钝化层，并且在所述微机电系统钝化层上设有通过球下金属层与所述微机电系统管脚电连接的微机电系统凸块。进一步的，所述专用集成电路芯片晶圆包括：专用集成电路芯片，所述专用集成电路芯片的正面设有专用集成电路凸块，所述专用集成电路芯片的背面蚀刻有硅槽，在所述硅槽底部设有底槽，在所述硅槽内以及所述专用集成电路芯片的背面设有第一专用集成电路绝缘层，在所述硅槽内沉积有通过电镀增厚的金属层，在所述第一专用集成电路绝缘层上设有与所述专用集成电路管脚电连接的专用集成电路重布线线路层，在所述专用集成电路重布线线路层上方设置有第二专用集成电路绝缘层，在所述第二专用集成电路绝缘层的焊球阵列的植球位置设置有专用集成电路球下金属层，所述专用集成电路球下金属层上设置有焊球阵列球。本专利技术将MEMS芯片通过扇出型封装形式，使其尺寸能够和ASIC芯片晶圆实现晶圆级封装，通过其凸块(bump)焊接的方式通过ASIC芯片的fan-in的方式引出到外界连接，从而可以通过晶圆级的封装实现MEMS芯片与ASIC芯片集成封装。由于采用晶圆级封装有效缩短了芯片之间以及与外界相连的路径，从而提高了系统的性能。从ASIC芯片的背面直接通过RDL引出到外界，从而可以保证ASIC芯片的高速信号的传输。附图说明图1为本专利技术一种微机电系统芯片晶圆封装方法的流程示意图；图2为本专利技术一种微机电系统封装方法的工作流程图；图3为本专利技术对微机电系统芯片晶圆和专用集成电路芯片晶圆进行微机电系统封装的流程示意图；图4为本专利技术专用集成电路芯片晶圆封装方法的流程示意图；图5为本专利技术一种微机电系统的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细的说明。如图1所示为本专利技术一种微机电系统芯片晶圆封装方法的流程示意图，包括：步骤S101，将微机电系统芯片11的正面与微机电系统承载板12进行临时键合；步骤S102，将微机电系统芯片11埋置在有机树脂内13，得到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微机电系统芯片晶圆封装方法，其特征在于，包括：将微机电系统芯片的正面与微机电系统承载板进行临时键合；将微机电系统芯片埋置在有机树脂内，得到埋置有芯片的圆片；将微机电系统承载板与所述圆片拆键合，并裸露出所述微机电系统芯片上的微机电系统管脚；在微机电系统芯片的正面制作一层微机电系统绝缘层；在微机电系统芯片的微机电系统管脚对应的位置去除微机电系统绝缘层形成盲孔；制作通过所述盲孔与所述微机电系统管脚电连接的微机电系统重布线层，制作覆盖所述微机电系统重布线层的钝化层，并且在微机电系统凸块对应的位置制作微机电系统球下金属层；在所述微机电系统球下金属层制作与所述微机电系统管脚电连接的微机电系统凸块，得到扇出封装完成的微机电系统芯片晶圆。

【技术特征摘要】
1.一种微机电系统芯片晶圆封装方法，其特征在于，包括：将微机电系统芯片的正面与微机电系统承载板进行临时键合；将微机电系统芯片埋置在有机树脂内，得到埋置有芯片的圆片；将微机电系统承载板与所述圆片拆键合，并裸露出所述微机电系统芯片上的微机电系统管脚；在微机电系统芯片的正面制作一层微机电系统绝缘层；在微机电系统芯片的微机电系统管脚对应的位置去除微机电系统绝缘层形成盲孔；制作通过所述盲孔与所述微机电系统管脚电连接的微机电系统重布线层，制作覆盖所述微机电系统重布线层的钝化层，并且在微机电系统凸块对应的位置制作微机电系统球下金属层；在所述微机电系统球下金属层制作与所述微机电系统管脚电连接的微机电系统凸块，得到扇出封装完成的微机电系统芯片晶圆。2.根据权利要求1所述的微机电系统芯片晶圆封装方法，其特征在于，所述将微机电系统芯片埋置在有机树脂内，得到埋置有芯片的圆片，具体包括：将微机电系统芯片埋置在有机树脂内，并露出所述微机电系统芯片的功能区域，得到埋置有芯片的圆片。3.根据权利要求1所述的微机电系统芯片晶圆封装方法，其特征在于，所述微机电系统凸块设置在所述有机树脂的投影范围内。4.一种微机电系统封装方法，其特征在于，包括：使用如权利要求1～3任一项所述的微机电系统芯片晶圆封装方法对微机电系统芯片进行扇出封装得到微机电系统芯片晶圆，对专用集成电路芯片进行扇入封装得到专用集成电路芯片晶圆；对所述微机电系统芯片晶圆和所述专用集成电路芯片晶圆进行微机电系统封装，得到包含有微机电系统芯片晶圆以及专用集成电路芯片晶圆的微机电系统级封装结构。5.根据权利要求4所述的微机电系统封装方法，其特征在于，所述对所述微机电系统芯片晶圆和所述专用集成电路芯片晶圆进行微机电系统封装，得到包含有微机电系统芯片晶圆以及专用集成电路芯片晶圆的微机电系统级封装结构，具体包括：将完成扇出封装的微机电系统芯片晶圆和完成扇入封装的专用集成电路芯片晶圆通过晶圆级键合工艺完成组装互连；在微机电系统芯片晶圆的背面通过蚀刻工艺将其所要求的微机电系统物理结构进行释放；通过晶圆级键合工艺对微机电系统芯片晶圆进行盖帽键合；在所述专用集成电路芯片晶圆背面制作焊球阵列球；对所述微机电系统芯片晶圆和所述专用集成电路芯片晶圆进行划切，得到形成包含有微机电系统芯片晶圆以及专用集成电路芯片晶圆的微机电系统级封装结构。6.根据权利要求5所述的微机电系统封装方法，其特征在于，所述对专用集成电路芯片进行扇入封装得到专用集成电路芯片晶圆，具体包括：将专用集成电路芯片带专用集成电路凸块的正面与专用集成电路载板进行临时键合；将专用集成电路芯片从背面进行减薄至所设计厚度；在专用集成电路芯...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄玲玲，
申请(专利权)人：北京万应科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11