一种降低焊球应力的结构及其构造方法技术

本发明专利技术涉及半导体封装技术领域，提出一种降低焊球应力的结构及其构造方法，该结构包括：焊球，其与凸块下金属层连接；凸块下金属层，其布置于绝缘层上方；焊盘，其布置于绝缘层下方；以及绝缘层，其设置过孔束，所述过孔束设置于所述焊盘上方，其中所述过孔束包括多个过孔，其中所述凸块下金属层与所述焊盘通过所述过孔束连接。过孔束连接。过孔束连接。

【技术实现步骤摘要】
一种降低焊球应力的结构及其构造方法


[0001]本专利技术总的来说涉及半导体封装
具体而言，本专利技术涉及一种降低焊球应力的结构及其构造方法。

技术介绍

[0002]传统上，芯片封装通常需要先对芯片进行切割再进行封测，封装后会增加芯片的体积。而晶圆级芯片封装(WLCSP，Wafer Level Chip Scale Packaging Technology)是先在整片晶圆上进行封装和测试，然后才切割成单个的IC(Integrated Circuit Chip集成电路)颗粒，封装后的芯片体积与IC裸晶的原尺寸相同。因此晶圆级芯片封装是实现高密度、高性能封装和系统级封装(SiP，System in Package)的重要技术，其为生产更轻薄和小巧的电子设备带来了更多的可能性。
[0003]然而传统的晶圆级芯片封装中，封装结构中的焊球产生的应力通常全部集中在局部区域内。而与焊球链接的焊盘下方通常采用低介电常数(Low
‑
K)材料，低介电常数材料通常较为脆弱，如图1所示其容易受焊球产生的应力影响进而产生裂缝(Crack)，使产品可靠性大打折扣。

技术实现思路

[0004]为至少部分解决现有技术中的上述问题，本专利技术提出一种降低焊球应力的结构，包括：
[0005]焊球，其与凸块下金属层连接；
[0006]凸块下金属层，其布置于绝缘层上方；
[0007]焊盘，其布置于绝缘层下方；以及
[0008]绝缘层，其设置过孔束，所述过孔束设置于所述焊盘上方，其中所述过孔束包括多个过孔，其中所述凸块下金属层与所述焊盘通过所述过孔束连接。
[0009]在本专利技术一个实施例中规定，所述降低焊球应力的结构包括：
[0010]钝化层，其上布置所述焊盘，其中所述绝缘层布置与所述钝化层上方；以及
[0011]衬底，其布置与所述钝化层下方。
[0012]在本专利技术一个实施例中规定，所述过孔的形状包括圆形、正方形以及菱形。
[0013]在本专利技术一个实施例中规定，所述过孔束包括4个20μm的过孔；或者
[0014]所述过孔束包括16个10μm的过孔。
[0015]在本专利技术一个实施例中规定，所述凸块下金属层包括扩散层、势垒层、润湿层以及抗氧化层。
[0016]在本专利技术一个实施例中规定，所述降低焊球应力的结构包括：
[0017]重布线层，其布置于所述绝缘层下方，其中所述重布线层通过所述过孔束与所述凸块下金属层连接。
[0018]本专利技术还提出一种构造所述降低焊球应力的结构的方法，该方法包括下列步骤：
[0019]在衬底上布置绝缘层，并且在所述绝缘层上构造过孔束；
[0020]在所述绝缘层上构造凸块下金属层；以及
[0021]在所述凸块下金属层上构造焊球。
[0022]在本专利技术一个实施例中规定，在钝化层和焊盘的上方构造所述绝缘层，并且在所述绝缘层上位于所述焊盘上方的位置处构造所述过孔束。
[0023]在本专利技术一个实施例中规定，在所述过孔束的上方涂敷光刻胶，在所述光刻胶上光刻出所述凸块下金属层的图案，并且通过电镀构造所述凸块下金属层。
[0024]在本专利技术一个实施例中规定，通过电镀或者植球在所述凸块下金属层上构造焊球，并且对所述焊球进行回流焊接以形成焊料凸块。
[0025]本专利技术至少具有如下有益效果：本专利技术通过设置过孔束分散了焊球带来的应力，通过减小局部应力达到保护球下线路层的目的；所述过孔束可以增强过孔处上下两层金属间的结合力，减少分层风险；所述过孔束中冗余的多个过孔可以在有工艺缺陷的情况下，提高了完整传输信号的能力。另外本专利技术相较于传统的晶圆级芯片封装工艺，在具备上述有点的同时也未增加成本，具有较好的实用性。
附图说明
[0026]为进一步阐明本专利技术的各实施例中具有的及其它的优点和特征，将参考附图来呈现本专利技术的各实施例的更具体的描述。可以理解，这些附图只描绘本专利技术的典型实施例，因此将不被认为是对其范围的限制。在附图中，为了清楚明了，相同或相应的部件将用相同或类似的标记表示。
[0027]图1示出了现有技术中一个晶圆级封装结构的焊球下方的示意图。
[0028]图2示出了本专利技术一个实施例中一个降低焊球应力的结构的示意图。
[0029]图3示出了本专利技术一个实施例中一个构造所述降低焊球应力的结构的方法的流程示意图。
[0030]图4和图6示出了本专利技术一个实施例中构造所述降低焊球应力的结构的过程结构示意图。
[0031]图5A—F示出了本专利技术实施例中过孔束的示意图。
[0032]图7示出了本专利技术另一个实施例中一个降低焊球应力的结构的示意图。
具体实施方式
[0033]应当指出，各附图中的各组件可能为了图解说明而被夸大地示出，而不一定是比例正确的。在各附图中，给相同或功能相同的组件配备了相同的附图标记。
[0034]在本专利技术中，除非特别指出，“布置在
…
上”、“布置在
…
上方”以及“布置在
…
之上”并未排除二者之间存在中间物的情况。此外，“布置在
…
上或上方”仅仅表示两个部件之间的相对位置关系，而在一定情况下、如在颠倒产品方向后，也可以转换为“布置在
…
下或下方”，反之亦然。
[0035]在本专利技术中，各实施例仅仅旨在说明本专利技术的方案，而不应被理解为限制性的。
[0036]在本专利技术中，除非特别指出，量词“一个”、“一”并未排除多个元素的场景。
[0037]在此还应当指出，在本专利技术的实施例中，为清楚、简单起见，可能示出了仅仅一部
分部件或组件，但是本领域的普通技术人员能够理解，在本专利技术的教导下，可根据具体场景需要添加所需的部件或组件。另外，除非另行说明，本专利技术的不同实施例中的特征可以相互组合。例如，可以用第二实施例中的某特征替换第一实施例中相对应或功能相同或相似的特征，所得到的实施例同样落入本申请的公开范围或记载范围。
[0038]在此还应当指出，在本专利技术的范围内，“相同”、“相等”、“等于”等措辞并不意味着二者数值绝对相等，而是允许一定的合理误差，也就是说，所述措辞也涵盖了“基本上相同”、“基本上相等”、“基本上等于”。以此类推，在本专利技术中，表方向的术语“垂直于”、“平行于”等等同样涵盖了“基本上垂直于”、“基本上平行于”的含义。
[0039]另外，本专利技术的各方法的步骤的编号并未限定所述方法步骤的执行顺序。除非特别指出，各方法步骤可以以不同顺序执行。
[0040]下面结合具体实施方式参考附图进一步阐述本专利技术。
[0041]图2示出了本专利技术一个实施例中一个降低焊球应力的结构的示意图，该结构适用于晶圆级芯片封装。如图2所示，该结构可以包括衬底201、钝化层202、焊盘203、绝缘层204、凸块下金属层(UBM，underball metal)205以及焊球206，其中所述绝缘本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低焊球应力的结构，其特征在于，包括：焊球，其与凸块下金属层连接；凸块下金属层，其布置于绝缘层上方；焊盘，其布置于绝缘层下方；以及绝缘层，其设置过孔束，所述过孔束设置于所述焊盘上方，其中所述过孔束包括多个过孔，其中所述凸块下金属层与所述焊盘通过所述过孔束连接。2.根据权利要求1所述的降低焊球应力的结构，其特征在于，包括：钝化层，其上布置所述焊盘，其中所述绝缘层布置与所述钝化层上方：以及衬底，其布置与所述钝化层下方。3.根据权利要求1所述的降低焊球应力的结构，其特征在于，所述过孔的形状包括圆形、正方形以及菱形。4.根据权利要求1所述的降低焊球应力的结构，其特征在于，所述过孔束包括4个20μm的过孔；或者所述过孔束包括16个10μm的过孔。5.根据权利要求1所述的降低焊球应力的结构，其特征在于，所述凸块下金属层包括扩散层、势垒层、润湿层以及抗氧化层。6.根据权利要求1所述的降低焊球应力的结构，其特征在于，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊嘉祺，孙鹏，曹立强，
申请(专利权)人：华进半导体封装先导技术研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：