一种微细间距铜柱晶圆级封装结构及可靠性优化方法技术

本发明专利技术型提供一种微细间距铜柱晶圆级封装结构，包括：印刷电路板；焊盘，设于所述印刷电路板上；焊点，设于所述焊盘上；铜柱，设于所述焊点上；重分布层，设于所述铜柱上；钝化层，设于所述重分布层上；低介电常数层，设于所述钝化层上；芯片，设于所述低介电常数层上。通过确定封装中关键结构参数以及焊料材料属性，通过不同的因素组合对封装结构进行系统性分析，最终获得最佳的设计方案，以提高热疲劳寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种微细间距铜柱晶圆级封装结构及可靠性优化方法
本专利技术涉及芯片封装
，具体涉及一种微细间距铜柱晶圆级封装结构及可靠性优化方法。
技术介绍
由于便携式电子设备和移动通讯装置的迅速发展，在电性能，散热性能方面又提出的新的更高的要求。晶圆级封装技术作为最新的革命性的封装技术，很好的迎合了这一时代需求，得到了越来越广泛的应用。然而，由于芯片与印刷线路板(PCB)的热膨胀系数的失配，容易使焊点附近产生热应力，从而导致热疲劳失效。对于铜柱凸点互连的晶圆级封装可靠性进行优化的设计方案主要有两种方案。一种针对封装结构的某一个进行优化设计，比如提高铜柱凸点中焊料的高度以提高焊料的热疲劳寿命，减小铜柱的高度以提高铜柱凸点的延展性等等。这种方法的不足在于没有对封装中的各个结构尺寸以及焊料材料进行系统的考虑，优化效果不明显。另一种方法是综合考虑封装中关键结构参数以及焊料材料属性，通过不同的因素组合对封装结构进行系统性分析，最终获得最佳的设计方案，以提高热疲劳寿命。此方法不足之处在于对多个因数，多个取值的样本来说，若进行全因素分析，实验数量较多，效率较本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微细间距铜柱晶圆级封装结构，其特征在于，包括：/n印刷电路板(10)；/n焊盘(9)，设于所述印刷电路板(10)上；/n焊点(7)，设于所述焊盘(9)上；/n铜柱(6)，设于所述焊点(7)上；/n重分布层(4)，设于所述铜柱(6)上；/n钝化层(3)，设于所述重分布层(4)上；/n低介电常数层(2)，设于所述钝化层(3)上；/n芯片(1)，设于所述低介电常数层(2)上。/n

【技术特征摘要】
1.一种微细间距铜柱晶圆级封装结构，其特征在于，包括：
印刷电路板(10)；
焊盘(9)，设于所述印刷电路板(10)上；
焊点(7)，设于所述焊盘(9)上；
铜柱(6)，设于所述焊点(7)上；
重分布层(4)，设于所述铜柱(6)上；
钝化层(3)，设于所述重分布层(4)上；
低介电常数层(2)，设于所述钝化层(3)上；
芯片(1)，设于所述低介电常数层(2)上。


2.根据权利要求1所述的晶圆级封装结构，其特征在于，还包括包围所述焊盘(9)、焊点(7)以及部分铜柱(6)的第一覆盖层(8)，以及包围剩余部分铜柱(6)和重分布层(4)的第二覆盖层(5)，所述第一覆盖层(8)设于所述印刷电路板(10)上，所述第二覆盖层(5)设于所述第一覆盖层(8)与所述低介电常数层之间(2)。


3.根据权利要求2所述的晶圆级封装结构，其特征在于，所述第一覆盖层(8)为环氧树脂层，所述第二覆盖层(5)为聚合物层。


4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的晶圆级封装结构，其特征在于，所述印刷电路板(10)的厚度为300至500μm，所述焊盘(9)的厚度为3至7μm，所述焊点(7)的高度为30至40μm，所述焊点(7)的材料选自96.5Sn3Ag0.5Cu、95.7Sn3.8Ag0.5Cu或95.5Sn4.0Ag0.5Cu，所述铜柱(6)的高度为40至50μm，所述低介电常数层(2)厚度为5至9μm，所述芯片(1)的厚度为300至500μm。


5.根据权利要求4所述的晶圆级封装结构，其特征在于，所述印刷电路板(10)的厚度为300μm...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙海燕，高波，金玲玥，赵继聪，孙玲，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32