一种晶圆的先进封装结构和电子设备制造技术

本申请涉及封装领域，尤其涉及一种晶圆的先进封装。一种晶圆的先进封装结构，设置绝缘材料层围绕功能层的切割横断面，功能层的切割截断面到封装条的距离不小于5um并且不大于20um；硅层的边缘为台阶结构，台阶结构包括第一表面和第二表面，第一表面上方设置有绝缘材料层，第二表面上方设置有功能层；第二表面为平面，第一表面为弧面或者平面。使得晶圆的功能层的切割截断面不与环境直接接触，以此改善了晶圆的先进封装中切割带来的隐裂、崩边对晶圆可靠性的恶化。圆可靠性的恶化。圆可靠性的恶化。

【技术实现步骤摘要】
一种晶圆的先进封装结构和电子设备


[0001]本申请涉及封装领域，尤其涉及一种晶圆的先进封装结构和电子设备。

技术介绍

[0002]先进封装是相对传统封装所提出的概念。传统封装，通常是指先将圆片切割成单个芯片，再进行封装的工艺形式，主要包含系统级封装(System inPackage，SIP)、双列直插式封装(Dual In
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line Package，DIP)、小外型封装(SmallOutline Package，SOP)、小外形晶体管(Small Out
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Line Transistor,SOT)、晶体管外形(Transistor Out
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line，TO)、方形扁平式封装(Quad Flat Package，QFP)、方形扁平无引脚封装(Quad Flat No
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lead Package，QFN)、球栅阵列封装(Ball GridArray Package，BGA)等封装形式。传统的封装形式主要是利用引线框架作为载体，采用引线键合互连的形式。在市场需求的推动下，传统封装不断创新、演变，出现了各种新型的封装结构。随着电子产品及设备的高速化、小型化、系统化、低成本化的要求不断提高，传统封装的局限性也越来越突出。先进封装是处于当时最前沿的封装形式和技术,目前，带有倒装芯片(Flip Chip，FC) 结构的封装、圆片级封装(Wafer Level Package，WLP)、2.5D封装、3D封装等被认为属于先进封装的范畴。
[0003]为了使芯片拥有更强的运算能力和更小体积，晶圆厂的晶圆制程越来越先进，即晶圆的工艺节点越来越小，一般可以做到小于或者等于40nm，例如可以做到28nm、7nm的工艺节点等。伴随着晶圆工艺节点越来越小，为了更好的绝缘，用于绝缘晶圆的各层金属层的SiO2层的介电值也越来越小，这给封装切割工艺带来了很大的挑战。介电值越低，材质越脆并且极易吸水，切割成单个晶圆时所带来的隐裂、崩边等异常越严重，这些隐裂崩边问题进一步更容易使得晶圆吸收水汽以使可靠性变差，因此，晶圆的先进封装的可靠性问题成为首要难题。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中小工艺节点的晶圆封装的可靠性问题，本申请实施例提供了一种晶圆的先进封装结构和电子设备。
[0005]本申请的实施例的第一方面提供了一种晶圆的先进封装结构，先进封装结构包括晶圆和绝缘材料层；晶圆包括硅层、功能层、功能层对应的钝化层以及封装条；
[0006]功能层设置于硅层的上表面；
[0007]功能层对应的钝化层设置于功能层的上表面；
[0008]封装条设置于功能层中并且围绕功能层中的内部电路设置，用于保护功能层中的内部电路；
[0009]绝缘材料层围绕功能层的切割截断面设置；
[0010]功能层的切割截断面到封装条的距离不小于5um并且不大于20um；
[0011]硅层的边缘为台阶结构，台阶结构包括第一表面和第二表面，第一表面上方设置有绝缘材料层，第二表面上方设置有功能层；第二表面为平面，第一表面为弧面或者平面。
[0012]根据第一方面，在一种可能的实现方式中，还包括：第一表面的最低点与第二表面的距离不小于3um并且不大于5um。
[0013]根据第一方面，在一种可能的实现方式中，还包括：功能层对应的钝化层的上表面与第一表面的最低点的距离不小于15um并且不大于20um。
[0014]根据第一方面，在一种可能的实现方式中，还包括：功能层的切割截断面到封装条的距离不小于5um并且不大于10um。
[0015]根据第一方面，在一种可能的实现方式中，还包括：功能层的切割截断面到封装条的距离等于5um。
[0016]根据第一方面，在一种可能的实现方式中，还包括：台阶结构的第一表面的长度不小于15um，并且不大于45um。
[0017]根据第一方面，在一种可能的实现方式中，还包括：台阶结构的第一表面的长度为35um。
[0018]根据第一方面，在一种可能的实现方式中，先进封装结构还包括第一封装钝化层；第一封装钝化层设置于功能层对应的钝化层的上表面；绝缘材料层与第一封装钝化层一体化设置。
[0019]根据第一方面，在一种可能的实现方式中，先进封装结构还包括第一封装钝化层和第二封装钝化层，第二封装钝化层设置于功能层对应的钝化层的上表面，第一封装钝化层设置于第二封装钝化层的上表面；绝缘材料层与第二封装钝化层一体化设置，或者绝缘材料层与第一封装钝化层一体化设置。
[0020]根据第一方面，在一种可能的实现方式中，绝缘材料层为树脂层；功能层对应的钝化层包含二氧化硅。
[0021]根据第一方面，在一种可能的实现方式中，先进封装结构还包括封装线路层、封装焊盘和封装锡球；
[0022]封装线路层与硅层连接；封装焊盘设置于晶圆上方，用于连接封装线路层和封装锡球。
[0023]本申请的实施例的第二方面提供了一种晶圆的先进封装结构，先进封装结构包括第一晶圆、第二晶圆和绝缘材料层；第一晶圆和第二晶圆分别包括硅层、功能层、功能层对应的钝化层以及封装条；第一晶圆和第二晶圆共用硅层；
[0024]对于第一晶圆和第二晶圆，功能层设置于硅层的上表面，功能层对应的钝化层设置于功能层的上表面，封装条设置于功能层中并且围绕功能层中的内部电路设置，用于保护功能层中的内部电路，功能层的切割截断面到封装条的距离不小于5um并且不大于20um；
[0025]硅层设置有凹槽，凹槽设置于第一晶圆的功能层与第二晶圆的功能层之间，在凹槽内设置有绝缘材料层以使得第一晶圆的功能层的切割截断面和第二晶圆的功能层的切割截断面被绝缘材料层保护。
[0026]根据第二方面，在一种可能的实现方式中，凹槽为U型凹槽或者方形凹槽。
[0027]根据第二方面，在一种可能的实现方式中，还包括：功能层对应的钝化层的上表面与凹槽的底部的距离不小于15um并且不大于20um。
[0028]根据第二方面，在一种可能的实现方式中，还包括：凹槽在硅层中的深度不小于3um并且不大于5um。
[0029]根据第二方面，在一种可能的实现方式中，还包括：功能层的切割截断面到晶圆的封装条的距离不小于5um并且不大于10um。
[0030]根据第二方面，在一种可能的实现方式中，还包括：功能层的切割截断面到晶圆的封装条的距离等于5um。
[0031]根据第二方面，在一种可能的实现方式中，还包括：凹槽的宽度不小于30um 并且不大于90um。
[0032]根据第二方面，在一种可能的实现方式中，还包括：凹槽的宽度为70um。
[0033]根据第二方面，在一种可能的实现方式中，先进封装结构还包括第一封装钝化层；第一封装钝化层设置于功能层对应的钝化层的上表面；绝缘材料层与第一封装钝化层一体化设置。
[0034]根据第二方面，在一种可能的实现方式中，先进封装结构还包括第一封装钝本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶圆的先进封装结构，其特征在于，所述先进封装结构包括晶圆和绝缘材料层；所述晶圆包括硅层、功能层、功能层对应的钝化层以及封装条；所述功能层设置于所述硅层的上表面；所述功能层对应的钝化层设置于所述功能层的上表面；所述封装条设置于所述功能层中并且围绕所述功能层中的内部电路设置，用于保护所述功能层中的内部电路；所述绝缘材料层围绕所述功能层的切割截断面设置；所述功能层的切割截断面到所述封装条的距离不小于5um并且不大于20um；所述硅层的边缘为台阶结构，所述台阶结构包括第一表面和第二表面，所述第一表面上方设置有所述绝缘材料层，所述第二表面上方设置有所述功能层；所述第二表面为平面，所述第一表面为弧面或者平面。2.根据权利要求1所述的晶圆的先进封装结构，其特征在于，还包括：所述第一表面的最低点与第二表面的距离不小于3um并且不大于5um。3.根据权利要求1或2所述的晶圆的先进封装结构，其特征在于，还包括：所述功能层对应的钝化层的上表面与所述第一表面的最低点的距离不小于15um并且不大于20um。4.根据权利要求1或2所述的晶圆的先进封装结构，其特征在于，还包括：所述功能层的切割截断面到所述封装条的距离不小于5um并且不大于10um。5.根据权利要求1或2所述的晶圆的先进封装结构，其特征在于，还包括：所述功能层的切割截断面到所述封装条的距离等于5um。6.根据权利要求1或2所述的晶圆的先进封装结构，其特征在于，还包括：所述台阶结构的第一表面的长度不小于15um，并且不大于45um。7.根据权利要求1或2所述的晶圆的先进封装结构，其特征在于，还包括：所述台阶结构的第一表面的长度为35um。8.根据权利要求1或2所述的晶圆的先进封装结构，其特征在于，所述先进封装结构还包括第一封装钝化层；所述第一封装钝化层设置于所述功能层对应的钝化层的上表面；所述绝缘材料层与所述第一封装钝化层一体化设置。9.根据权利要求1或2所述的晶圆的先进封装结构，其特征在于，所述先进封装结构还包括第一封装钝化层和第二封装钝化层，所述第二封装钝化层设置于所述功能层对应的钝化层的上表面，所述第一封装钝化层设置于所述第二封装钝化层的上表面；所述绝缘材料层与所述第二封装钝化层一体化设置，或者所述绝缘材料层与所述第一封装钝化层一体化设置。10.根据权利要求1或2所述的晶圆的先进封装结构，其特征在于，所述绝缘材料层为树脂层；所述功能层对应的钝化层包含二氧化硅。11.根据权利要求1或2所述的晶圆的先进封装结构，其特征在于，所述先进封装结构还包括封装线路层、封装焊盘和封装锡球；所述封装线路层与所述硅层连接；所述封装焊盘设置于所述晶圆上方，用于连接所述封装线路层和所述封装锡球。12.一种晶圆的先进封装结构，其特征在于，所述先进封装结构包括第一晶圆、第二晶圆和绝缘材料层；所述第一晶圆和所述第二晶圆分别包括硅层、功能层、功能层对应的钝化
层以及封装条；所述第一晶圆...

【专利技术属性】
技术研发人员：冷寒剑，
申请(专利权)人：深圳市汇顶科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：