一种半导体芯片的封装结构及封装方法技术

本发明专利技术涉及半导体封装技术领域，公开了一种半导体芯片的封装结构及封装方法。半导体芯片的封装结构包括晶圆片、绝缘结构、绝缘保护层和导电件。晶圆片包括相对设置的第一表面和第二表面，第一表面设置功能区和电极；绝缘结构覆盖第一表面且朝向晶圆片的一侧开设有容纳空间，容纳空间与第一表面之间围成空腔，功能区置于空腔内；绝缘保护层包覆绝缘结构，且绝缘保护层的边缘朝向第二表面延伸，以覆盖绝缘结构的侧壁以及晶圆片的侧壁；导电件一端与电极电连接，另一端能够外露于绝缘保护层。本发明专利技术提供的半导体芯片的封装结构及封装方法，提高了绝缘结构与晶圆片之间的连接可靠性，又降低了芯片封装时切割的难度，保证了产品的合格率。格率。格率。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体芯片的封装结构及封装方法


[0001]本专利技术涉及半导体封装
，尤其涉及一种半导体芯片的封装结构及封装方法。

技术介绍

[0002]近几年，半导体产业发展迅猛，半导体芯片具有尺寸小、灵敏度、易集成等优势，近年来获得了广泛的研究和应用。目前，多种传感器，例如滤波器，CMOS图像传感器，都需要在封装结构上形成一个保护空腔，用来保护芯片的功能区，并为功能区提供真空或气密工作环境。具体地，通常芯片的封装结构包括晶圆片和绝缘结构，晶圆片上设置功能区和焊盘，绝缘结构朝向晶圆片的一侧开设容纳空间，容纳空间处的绝缘结构与晶圆片之间形成保护空腔，功能区置于保护空腔内部。但随着技术的发展，芯片的尺寸越来越小，绝缘结构在容纳空间处的壁厚尺寸越来越薄，导致此处的结构强度较低，而且绝缘结构与晶圆片之间的连接可靠性不能保证，降低了合格率，此外，在芯片封装的过程中，切割刀需要依次切割绝缘结构和晶圆片，才能获得单颗芯片，对于切割设备的要求较高，且切割质量难以保证，提高了封装成本。
[0003]基于此，亟需一种半导体芯片的封装结构及封装方法用来解决如上提到的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的一个目的在于提供一种半导体芯片的封装结构，能够提高芯片的结构强度，也提高了绝缘结构与晶圆片之间的连接可靠性，又降低了芯片封装时切割的难度，保证了产品的合格率。
[0005]本专利技术的另一个目的在于提供一种半导体芯片的封装方法，提高了绝缘结构与晶圆片之间的连接可靠性，又降低了芯片封装时切割的难度，保证了产品的合格率。
[0006]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种半导体芯片的封装结构，包括：
[0008]晶圆片，包括相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面设置功能区和电极；
[0009]绝缘结构，覆盖所述第一表面且朝向所述晶圆片的一侧开设有容纳空间，所述容纳空间与所述第一表面之间围成空腔，所述功能区置于所述空腔内；
[0010]绝缘保护层，包覆所述绝缘结构，且所述绝缘保护层的边缘朝向所述第二表面延伸，以覆盖所述绝缘结构的侧壁以及所述晶圆片的侧壁；
[0011]导电件，一端与所述电极电连接，另一端能够外露于所述绝缘保护层。
[0012]作为一种半导体芯片的封装结构的可选技术方案，所述导电件远离所述电极的一端沿周向外延有延伸部，所述延伸部与所述绝缘结构贴合。
[0013]作为一种半导体芯片的封装结构的可选技术方案，所述绝缘保护层上开设有焊球开口，所述导电件远离所述晶圆片的一端通过所述焊球开口外露，所述焊球开口内设有焊球，所述焊球凸出于所述绝缘保护层设置，所述焊球与所述导电件电连接。
[0014]作为一种半导体芯片的封装结构的可选技术方案，所述导电件远离所述晶圆片的一端位于所述焊球开口内。
[0015]一种半导体芯片的封装方法，用于制作如上所述的半导体芯片的封装结构，方法包括：
[0016]S1、提供晶圆片，所述晶圆片的第一表面上设置功能区和电极；
[0017]S2、在所述第一表面上制作带有容纳空间的绝缘结构，所述绝缘结构上形成能够暴露所述电极的电极开口，以及能够暴露切割区域的切割开口；
[0018]S3、在所述电极开口内设置导电件；
[0019]S4、在所述切割区域上开设切割槽；
[0020]S5、覆盖绝缘保护层，且所述绝缘保护层填充所述切割槽；
[0021]S6、由所述第二表面的一侧减薄所述晶圆片，直至去除所述切割槽与所述第二表面之间的所述晶圆片，露出所述绝缘保护层；
[0022]S7、沿所述切割槽对所述晶圆片切割，形成单颗芯片。
[0023]作为一种半导体芯片的封装方法的可选技术方案，步骤S5还包括，在所述绝缘保护层对应所述导电件的位置上，开设焊球开口，在所述焊球开口内设置焊球，所述焊球与所述导电件电连接。
[0024]作为一种半导体芯片的封装方法的可选技术方案，步骤S5之后，还包括：S51、在所述绝缘保护层上覆盖可剥离的临时保护膜。
[0025]作为一种半导体芯片的封装方法的可选技术方案，步骤S6之后，还包括：S61、剥离的所述临时保护膜。
[0026]作为一种半导体芯片的封装方法的可选技术方案，步骤S61还包括，在所述第二表面上贴覆可剥离的切割胶带。
[0027]作为一种半导体芯片的封装方法的可选技术方案，步骤S7之后，还包括：S71、剥离的所述切割胶带。
[0028]本专利技术的有益效果：
[0029]本专利技术提供的半导体芯片的封装结构，其包括晶圆片、绝缘结构、绝缘保护层和导电件，晶圆片上的功能区置于绝缘结构与晶圆片之间形成的空腔内。在绝缘结构和晶圆片的侧壁上设置绝缘保护层，且在芯片的封装过程中，两个芯片可通过侧壁的绝缘保护层相连，在切割晶圆片时，切割刀仅需对绝缘保护层进行切割，切割材质单一，便于切割，保证了切割质量，从而保证了产品的合格率，降低了对于切割设备的需求，降低了封装成本，而且在芯片的侧壁处包覆绝缘保护层，也提高了对于晶圆片与绝缘结构之间的连接位置的保护作用，保证了空腔内的密封性，也保证了晶圆片与绝缘结构之间的连接可靠程度，利于芯片体积的小型化，扩大了适用范围，提高了实用性。
[0030]本专利技术提供的半导体芯片的封装方法，用于制作前文中描述的半导体芯片的封装结构。在晶圆片上设置切割槽，并在绝缘结构上设置绝缘保护层，且绝缘保护层填充切割槽，且在芯片的封装过程中，减薄晶圆片至露出绝缘保护层，使得在切割晶圆片时，切割刀仅需对切割槽处的绝缘保护层进行切割，切割材质单一，便于切割，保证了切割质量，从而保证了产品的合格率，降低了对于切割设备的需求，降低了封装成本，而且在芯片的侧壁处包覆绝缘保护层，也提高了对于晶圆片与绝缘结构之间的连接位置的保护作用，保证了空
腔内的密封性，也保证了晶圆片与绝缘结构之间的连接可靠程度，同时，绝缘保护层能够保证芯片的结构强度，利于芯片体积的小型化，扩大了适用范围，提高了实用性。
附图说明
[0031]图1是本专利技术实施例提供的半导体芯片的封装结构的结构示意图；
[0032]图2是图1中A处的局部放大图；
[0033]图3是本专利技术实施例提供的半导体芯片的封装方法的主要步骤流程图；
[0034]图4是本专利技术实施例提供的半导体芯片的封装方法在晶圆片上设置第一绝缘层后的结构示意图；
[0035]图5是图4的俯视图；
[0036]图6是本专利技术实施例提供的半导体芯片的封装方法在第一绝缘层上设置第二绝缘层后的结构示意图；
[0037]图7是图6的俯视图；
[0038]图8是本专利技术实施例提供的半导体芯片的封装方法中设置导电件后的结构示意图；
[0039]图9是图8的俯视图；
[0040]图10是本专利技术实施例提供的半导体芯片的封装方法中开设切割槽后的结构示意图；
[0041]图11是本专利技术实施例提供的半导体芯片的封装方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体芯片的封装结构，其特征在于，包括：晶圆片(1)，包括相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面设置功能区(11)和电极(12)；绝缘结构(3)，覆盖所述第一表面且朝向所述晶圆片(1)的一侧开设有容纳空间，所述容纳空间与所述第一表面之间围成空腔(2)，所述功能区(11)置于所述空腔(2)内；绝缘保护层(4)，包覆所述绝缘结构(3)，且所述绝缘保护层(4)的边缘朝向所述第二表面延伸，以覆盖所述绝缘结构(3)的侧壁以及所述晶圆片(1)的侧壁；导电件(5)，一端与所述电极(12)电连接，另一端能够外露于所述绝缘保护层(4)。2.根据权利要求1所述的半导体芯片的封装结构，其特征在于，所述导电件(5)远离所述电极(12)的一端沿周向外延有延伸部(51)，所述延伸部(51)与所述绝缘结构(3)贴合。3.根据权利要求1或2所述的半导体芯片的封装结构，其特征在于，所述绝缘保护层(4)上开设有焊球开口，所述导电件(5)远离所述晶圆片(1)的一端通过所述焊球开口外露，所述焊球开口内设有焊球(6)，所述焊球(6)凸出于所述绝缘保护层(4)设置，所述焊球(6)与所述导电件(5)电连接。4.根据权利要求3所述的半导体芯片的封装结构，其特征在于，所述导电件(5)远离所述晶圆片(1)的一端位于所述焊球开口内。5.一种半导体芯片的封装方法，其特征在于，用于制作如权利要求1
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4任一项所述的半导体芯片的封装结构，方法包括：S1、提供晶圆片(1)，所述晶圆片(1)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱其壮，杨佩佩，金科，吕军，
申请(专利权)人：苏州科阳半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：