封装结构及其制备方法技术

一种封装结构及其制备方法，涉及微电子封装技术领域，用于解决焊料溶化后，会沿着阻焊层上的裂纹渗透的问题。一种封装结构，包括芯片，以及用于承载芯片的基板，基板的第一表面覆盖有第一绝缘层；基板在第一绝缘层的内侧设置有第一焊盘，第一绝缘层上设置有第一开口，第一开口的底部通向第一焊盘；基板还包括第一导电挡块，第一导电挡块堵塞第一开口的底部，第一导电挡块与第一焊盘电连接；其中，第一导电挡块在第一开口中的高度小于第一开口的深度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】封装结构及其制备方法
本申请涉及微电子封装
，尤其涉及一种封装结构及其制备方法。
技术介绍
覆晶技术因具有缩小芯片封装面积及缩短讯号传输路径等优点，目前已经广泛应用于芯片封装领域。例如：芯片尺寸构装(chipscalepackage，CSP)、芯片直接贴附封装(directchipattached，DCA)以及多芯片模块封装(multi-chipmodule，MCM)等型态的封装模块，其均可利用覆晶技术而达到封装的目的。在覆晶封装制程以及可靠性测试过程中，温度会有较大范围的变化。这样一来，如图1所示，由于芯片硅材料与基板有机材料之间的热膨胀系数的差异甚大或受热不对称，结合焊料30融化后具有流动性的特性，会导致阻焊层10和焊盘20之间形成IMC(intermetalliccompound，介面金属共化物)，而阻焊层10与焊盘20之间的IMC沿水平方向(与基板的厚度方向垂直)持续生长，导致焊盘20被消耗而减薄，融化后的焊料30顺着IMC沿着水平方向扩张形成切口(undercut)，进而导致阻焊层10上出现裂纹101。这样一来，融化后的焊料30，会沿着裂纹101渗透，出现与其他导电结构连接的情况，从而导致相邻导电结构短路，影响整个器件的可靠性。
技术实现思路
本申请提供了一种封装结构及其制备方法，用于解决焊料溶化后，会沿着阻焊层上的裂纹渗透的问题。为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：本申请的第一方面，提供一种封装结构，包括芯片，以及用于承载芯片的基板，基板的第一表面覆盖有第一绝缘层；基板在第一绝缘层的内侧设置有第一焊盘，第一绝缘层上设置有第一开口，第一开口的底部通向第一焊盘；基板还包括第一导电挡块，第一导电挡块堵塞第一开口的底部，第一导电挡块与第一焊盘电连接；其中，第一导电挡块在第一开口中的高度小于第一开口的深度。本申请提供的封装结构，基板通过在贯穿第一绝缘层的第一开口内设置第一辅助焊盘，并使第一辅助焊盘堵塞第一开口的底部。这样一来，在封装过程中，焊料与第一导电挡块连接，溶化后的焊料几乎不会流动到第一绝缘层和第一焊盘之间，第一绝缘层与第一焊盘之间不会形成沿水平方向生长的IMC，第一绝缘层上不会出现裂纹。从而可以避免因焊液流动导致相邻导电结构互相连接的问题，提高整个器件的可靠性。此外，由于第一导电挡块与第一焊盘电连接，可以将第一导电挡块也看作第一焊盘的一部分，因而相当于提高了第一焊盘的厚度，从而可提高第一焊盘的抗电迁移能力，将本申请的基板与芯片封装后，可提升封装结构在应力和高功耗情况下的可靠性。而且，由于第一导电挡块在第一开口中的高度小于第一开口的深度，使得焊料可陷入第一绝缘层的第一开口中，因此，可提高基板的吸焊量，以更好的缓冲芯片与基板之间的热膨胀系数失配，减少封装整体的应力，此外，还可以避免预置焊球设置过程中产生滑动错位及后续焊接过程中的对位不准，造成虚焊，影响整个芯片贴装良率的问题。可选的，芯片为裸片(Die)。可选的，芯片为将一个或多个裸片封装后得到的封装实体。可选的，第一表面为基板靠近芯片的表面。可解决基板与芯片封装时存在的问题。可选的，基板还包括设置在第一绝缘层内侧的第一导电层，第一导电层包括第一焊盘。可选的，第一导电挡块还与第一开口的侧壁接触。可较好的避免焊液流动至第一焊盘与第一绝缘层之间。可选的，第一绝缘层由固态热固化介电聚合物构成。第一绝缘层由固态热固化介电聚合物构成，可避免第一绝缘层对第一导电挡块的形成产生影响。可选的，第一绝缘层为半固化片、聚酰亚胺薄膜、聚苯并噁唑薄膜、双马来酰亚胺-三嗪树脂薄膜或陶瓷粉增强改性环氧树脂薄膜中的一种。可选的，第一导电挡块包括本体层，本体层的材料包括铜或铜合金。为了最大程度的提升第一焊盘的抗电迁移能力，选取第一辅助焊盘本体层的材料包括铜或铜合金。在此基础上，可选的，第一导电挡块还包括位于本体层远离第一焊盘一侧的保护层，保护层覆盖本体层；保护层用于防止本体层氧化。保护层可避免第一辅助焊盘的本体层表面被污染和氧化，以保证元器件焊接的可靠性。可选的，基板的与第一表面相对的第二表面覆盖有第二绝缘层，第二绝缘层内侧设置有第二焊盘，第二绝缘层上设置有第二开口，第二开口的底部通向第二焊盘。在此基础上，可选的，基板还包括第二导电挡块，第二导电挡块堵塞第二开口的底部，第二导电挡块与第二焊盘电连接；其中，第二导电挡块在第二开口中的高度小于第二开口的深度。通过在贯穿第二绝缘层的第二开口内设置第二辅助焊盘，并使第二辅助焊盘堵塞第二开口的底部，这样一来，在封装过程中，焊料与第二导电挡块连接，溶化后的焊料几乎不会流动到第二绝缘层和第二焊盘之间，第二绝缘层与第二焊盘之间不会形成沿水平方向生长的IMC，第二绝缘层上不会出现裂纹，从而可以避免因焊料溶化后流动导致相邻导电结构互相连接的问题，提高整个器件的可靠性。此外，由于第二导电挡块与第二焊盘电连接，可以将第二导电挡块也看作第二焊盘的一部分，因而相当于提高了第二焊盘的厚度，从而可提高第二焊盘的抗电迁移能力，将本申请的基板与芯片进行封装形成的封装结构，可提升封装结构在应力和高功耗情况下的可靠性。而且，由于第二导电挡块在第二开口中的高度小于第二开口的深度，使得焊料可陷入第二绝缘层的第二开口中，可提高基板的吸焊量，以更好的缓冲芯片与基板之间的热膨胀系数失配，减少封装整体的应力。还可以避免预置焊球设置过程中产生滑动错位及后续焊接过程中的对位不准，造成虚焊，影响整个芯片贴装良率的问题。可选的，基板为封装基板，封装基板还包括设置在第一焊盘和第二焊盘之间的重布线层。在此情况下，封装基板在制备时，采用可脱离的载板作为承载体，制作无核心层封装基板结构。可选的，基板为封装基板，封装基板还包括：设置在第一焊盘和第二焊盘之间的核心层；设置在核心层与第一焊盘之间的第一重布线层；设置在核心层与第二焊盘之间的第二重布线层。第二方面，提供一种封装结构，包括芯片，以及用于承载芯片的基板，基板的第一表面覆盖有第一绝缘层；基板在第一绝缘层的内侧设置有第一焊盘；第一绝缘层上设置有第一开口，第一开口的底部通向第一焊盘；基板的与第一表面相对的第二表面覆盖有第二绝缘层；基板在第二绝缘层内侧设置有第二焊盘；第二绝缘层上设置有第二开口，第二开口的底部通向第二焊盘；基板还包括第一导电挡块和第二导电挡块；第一导电挡块堵塞第一开口的底部，第一导电挡块与第一焊盘电连接；第二导电挡块堵塞第二开口的底部，第二导电挡块与第二焊盘电连接。通过在基板的两个表面均设置导电挡块，可提高两侧焊盘的抗电迁移能力，将本申请的基板与芯片封装形成的封装结构，可提升封装结构在应力和高功耗情况下的可靠性。可选的，第一导电挡块在第一开口中的高度大于第一开口的深度。第一导电挡块的厚度较厚，即相当于增加了第一焊盘的厚度，可最大程度的提高第一焊盘的抗电迁移能力。可选的，第二导电挡块在第二开口中的高度大于第二开口的深度。第二导电挡块的厚度较厚，即相当于增加了第二焊盘的厚度，可最大程度的提高第二焊盘的抗电迁移能力。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种封装结构，包括芯片，以及用于承载所述芯片的基板，其特征在于，所述基板的第一表面覆盖有第一绝缘层；/n所述基板在所述第一绝缘层的内侧设置有第一焊盘，所述第一绝缘层上设置有第一开口，所述第一开口的底部通向所述第一焊盘；/n所述基板还包括第一导电挡块，所述第一导电挡块堵塞所述第一开口的底部，所述第一导电挡块与所述第一焊盘电连接；/n其中，所述第一导电挡块在所述第一开口中的高度小于所述第一开口的深度。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】一种封装结构，包括芯片，以及用于承载所述芯片的基板，其特征在于，所述基板的第一表面覆盖有第一绝缘层；
所述基板在所述第一绝缘层的内侧设置有第一焊盘，所述第一绝缘层上设置有第一开口，所述第一开口的底部通向所述第一焊盘；
所述基板还包括第一导电挡块，所述第一导电挡块堵塞所述第一开口的底部，所述第一导电挡块与所述第一焊盘电连接；
其中，所述第一导电挡块在所述第一开口中的高度小于所述第一开口的深度。


根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述第一表面为所述基板靠近所述芯片的表面。


根据权利要求1或2所述的封装结构，其特征在于，所述基板还包括设置在所述第一绝缘层内侧的第一导电层，所述第一导电层包括所述第一焊盘。


根据权利要求1-3任一项所述的封装结构，其特征在于，所述第一导电挡块还与所述第一开口的侧壁接触。


根据权利要求1-4任一项所述的封装结构，其特征在于，所述第一绝缘层由固态热固化介电聚合物构成。


根据权利要求1-5任一项所述的封装结构，其特征在于，所述第一绝缘层为半固化片、聚酰亚胺薄膜、聚苯并噁唑薄膜、双马来酰亚胺-三嗪树脂薄膜或陶瓷粉增强改性环氧树脂薄膜中的一种。


根据权利要求1-6任一项所述的封装结构，其特征在于，所述第一导电挡块包括本体层，所述本体层的材料包括铜或铜合金。


根据权利要求7所述的封装结构，其特征在于，所述第一导电挡块还包括位于所述本体层远离所述第一焊盘一侧的保护层，所述保护层覆盖所述本体层；所述保护层用于防止所述本体层氧化。


根据权利要求1-8任一项所述的封装结构，其特征在于，所述基板的与所述第一表面相对的第二表面覆盖有第二绝缘层，所述第二绝缘层内侧设置有第二焊盘；
所述第二绝缘层上设置有第二开口，所述第二开口的底部通向所述第二焊盘。


根据权利要求9所述的封装结构，其特征在于，所述基板还包括第二导电挡块，所述第二导电挡块堵塞所述第二开口的底部，所述第二导电挡块与所述第二焊盘电连接；
其中，所述第二导电挡块在所述第二开口中的高度小于所述第二开口的深度。


根据权利要求9所述的封装结构，其特征在于，所述基板为封装基板，所述封装基板还包括设置在所述第一焊盘和所述第二焊盘之间的重布线层。


根据权利要求9所述的封装结构，其特征在于，所述基板为封装基板，所述封装基板还包括：
设置在所述第一焊盘和所述第二焊盘之间的核心层；
设置在所述核心层与所述第一焊盘之间的第一重布线层；
设置在所述核心层与所述第二焊盘之间的第二重布线层。


一种封装结构，包括芯片，以及用于承载所述芯片的基板，其特征在于，所述基板的第一表面覆盖有第一绝缘层；所述基板在所述第一绝缘层的内侧设置有第一焊盘；所述第一绝缘层上设置有第一开口，所述第一开口的底部通向所述第一焊盘；
所述基板的与所述第一表面相对的第二表面覆盖有第二绝缘层；所述基板在所述第二绝缘层内侧设置有第二焊盘；所述第二绝缘层上设置有第二开口，所述第二开口的底部通向所述第二焊盘；
所述基板还包括第一导电挡块和第二导电挡块；所述第一导电挡块堵塞所述第一开口的底部，所述第一导电挡块与所述第一焊盘电连接；所述第二导电挡块堵塞所述第二开口的底部，所述第二导电挡块与所述第二焊盘电连接。


根据权利要求13所述的封装结构，其特征在于，所述第一导电挡块在所述第一开口中的高度大于所述第一开口的深度；
和/或，

【专利技术属性】
技术研发人员：罗立德，郭健炜，胡骁，王盛平，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44