芯片封装结构及制备方法、半导体结构的封装方法技术

本申请提供一种芯片封装结构及制备方法、半导体结构的封装方法，涉及半导体技术领域，解决芯片的良率低的技术问题，该芯片封装结构包括芯片、设置在芯片上的中间绝缘层和设置在中间绝缘层上的非导电胶层；所述芯片上设有多个导电凸柱，各所述导电凸柱贯穿中间绝缘层；中间绝缘层设有至少一组容纳孔，非导电胶层填充容纳孔，以使非导电胶层背离中间绝缘层的表面上形成有与容纳孔相匹配的凹槽；非导电胶层中的部分非导电胶在第一预设温度和预设压力下溢出非导电胶层并流动填充至凹槽内，以避免非导电胶溢出芯片边缘，从而提高了芯片的良率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
芯片封装结构及制备方法、半导体结构的封装方法


[0001]本申请涉及封装
，尤其涉及一种芯片封装结构及制备方法、半导体结构的封装方法。

技术介绍

[0002]芯片封装结构中随着输入/输出(input/output，I/O)引脚数量的增加，在芯片尺寸缩小或者缩小芯片尺寸的情况下，芯片的功能凸点的间距(bump pitch)也越来越小，导致采用普通的毛细管底部填充工艺无法填充到芯片内部以保护电极焊盘。
[0003]针对上述问题，一般采用热压键合工艺，先在基板上预涂覆非导电胶，然后在基板上倒装半导体芯片并热压键合焊接，以解决普通的毛细管底部填充工艺中填充困难以及虚焊等问题。
[0004]然而，非导电胶在热压键合时，非导电胶易溢出芯片的边缘，导致芯片的良率低。

技术实现思路

[0005]鉴于上述问题，本申请实施例提供一种芯片封装结构及制备方法、半导体结构的封装方法，能够提高芯片的良率。
[0006]为了实现上述目的，本申请实施例提供如下技术方案：
[0007]第一方面，本申请实施例提供一种芯片封装结构，其包括：芯片、设置在所述芯片上的中间绝缘层和设置在所述中间绝缘层上的非导电胶层；所述芯片上设有多个导电凸柱，各所述导电凸柱贯穿所述中间绝缘层；所述中间绝缘层设有至少一组容纳孔，所述非导电胶层填充所述容纳孔，以使所述非导电胶层背离所述中间绝缘层的表面上形成有与所述容纳孔相匹配的凹槽。
[0008]如上所述的芯片封装结构，所述芯片封装结构还包括多个支撑柱；多个所述支撑柱形成至少一组支撑柱组，且各所述支撑柱分别间隔设置在所述中间绝缘层上；多个导电凸柱形成至少一组导电凸柱组，所述导电凸柱组中的各所述导电凸柱排布形成的图案，与所述支撑柱组中各所述支撑柱排布形成的图案不同。
[0009]如上所述的芯片封装结构，每组所述容纳孔包括相连通的第一容纳孔和第二容纳孔，所述第一容纳孔设置于所述导电凸柱组一侧，所述第二容纳孔设置于所述支撑柱组一侧。
[0010]如上所述的芯片封装结构，所述第一容纳孔的图案与所述导电凸柱组中各所述导电凸柱的排布图案相匹配；所述第二容纳孔的图案与所述支撑柱组中各所述支撑柱的排布图案相匹配。
[0011]如上所述的芯片封装结构，所述导电凸柱组为至少两组，至少两组所述导电凸柱组在所述芯片上间隔排布，一组所述导电凸柱组对应一个所述第一容纳孔。
[0012]如上所述的芯片封装结构，所述支撑柱组为至少两组，至少两组所述支撑柱组在所述中间绝缘层上间隔排布，一组所述支撑柱组对应一个所述第二容纳孔。
[0013]如上所述的芯片封装结构，所述中间绝缘层设有与每组所述容纳孔连通的排气通道，其中，一组所述容纳孔对应一个所述排气通道，各所述排气通道延伸至所述中间绝缘层的边缘并与外界连通。
[0014]如上所述的芯片封装结构，所述容纳孔在所述中间绝缘层上投影的面积之和，为多个所述导电凸柱和多个支撑柱在所述中间绝缘层上投影的面积之和的3.5～4倍。
[0015]如上所述的芯片封装结构，所述导电凸柱远离所述芯片的一端设有焊接部，所述焊接部为向远离所述导电凸柱一侧弯曲的弧形面。
[0016]与相关技术相比，本申请实施例提供的芯片封装结构，至少具有如下优点：
[0017]本申请实施例提供的芯片封装结构中，通过在芯片上设置中间绝缘层，中间绝缘层上设有至少一组容纳孔，在中间绝缘层上形成非导电胶层时，非导电胶层中与各容纳孔相对应的部分非导电胶会先填充容纳孔，这样，非导电胶层背离中间绝缘层的表面上会形成与容纳孔相匹配的凹槽，芯片封装结构在封装过程中，非导电胶层中的部分非导电胶在第一预设温度和预设压力下溢出非导电胶层的表面并流动填充至凹槽内，这样，可以避免溢出非导电胶层的部分非导电胶从芯片的边缘溢出，从而能够提高芯片的良率。
[0018]第二方面，本申请实施例提供一种芯片封装结构的制备方法，其包括：提供芯片；在所述芯片上形成中间绝缘层；在所述中间绝缘层上形成至少一组容纳孔和暴露所述芯片中电路层的多个凹陷；在各所述凹陷中形成多个导电凸柱，其中，所述导电凸柱远离所述芯片的一端具有焊接部，所述焊接部为向远离所述导电凸柱一侧弯曲的弧形面；在所述中间绝缘层上形成非导电胶层，所述非导电胶层填充所述容纳孔，以在所述非导电胶背离所述中间绝缘层的表面上形成与所述容纳孔相匹配的凹槽。
[0019]如上所述的芯片封装结构的制备方法，在所述中间绝缘层上形成至少一组容纳孔和暴露所述芯片中电路层的多个凹陷，具体包括：图案化所述中间绝缘层，在所述中间绝缘层上形成第一图案组和第二图案组；按照所述第一图案组去除所述中间绝缘层，形成至少一组所述容纳孔；按照所述第二图案组去除所述中间绝缘层和部分所述芯片，暴露所述芯片中的所述金属布线层，形成多个所述凹陷。
[0020]如上所述的芯片封装结构的制备方法，按照所述第一图案组去除所述中间绝缘层，形成至少一组所述容纳孔；按照所述第二图案组去除所述中间绝缘层和部分所述芯片，暴露所述芯片中的所述金属布线层，形成多个所述凹陷之后，包括：在各所述凹陷中和所述中间绝缘层上分别形成导电柱；在各所述导电柱上形成焊接部，各所述凹陷中的所述导电柱和所述焊接部形成所述导电凸柱；所述中间绝缘层上的所述导电柱和所述焊接部形成支撑柱。
[0021]如上所述的芯片封装结构的制备方法，在各所述导电柱上形成焊接部，各所述凹陷中的所述导电柱和所述焊接部形成所述导电凸柱；所述中间绝缘层上的所述导电柱和所述焊接部形成所述支撑柱之后，还包括：在第二预设温度下，回流所述焊接部，以使所述焊接部远离所述芯片的一端形成向远离所述导电凸柱一侧弯曲的弧形面。
[0022]第三方面，本申请实施例提供一种半导体结构的封装方法，其包括：
[0023]提供一基板，基板上设有多个焊盘；提供第一方面的芯片封装结构，所述芯片封装结构具有多个与各焊盘相对应的导电凸柱；将所述芯片封装结构倒装在所述基板上，以使所述芯片封装结构上的各导电凸柱与所述基板上的各焊盘一一对应；提供压力设备，所述
压力设备位于所述芯片封装结构的上方；所述压力设备向所述芯片封装结构提供第一预设温度和预设压力；以使所述芯片封装结构上的各导电凸柱与其对应的所述基板上的所述焊盘键合并电导通。
[0024]如上所述的半导体结构的封装方法，所述压力设备向所述芯片封装结构提供第一预设温度和预设压力，以使所述芯片封装结构上的各导电凸柱与其对应的所述基板上的所述焊盘键合并电导通之后，还包括：对所述芯片封装结构和所述基板进行烘烤；对烘烤后的所述基板和所述芯片封装结构上形成包裹所述基板和所述芯片封装结构的塑封层；在塑封后的所述基板背离所述芯片封装结构的表面上形成焊球；切割所述基板，切割后的所述基板、切割后的所述基板上对应的所述焊球以及切割后的所述基板上对应的所述芯片封装结构形成封装后的芯片。
[0025]本申请实施例提供的芯片封装结构的制备方法、半导体结构的封装方法具有与芯片封装结构相同的有益效果，在此，不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种芯片封装结构，其特征在于，包括：芯片、设置在所述芯片上的中间绝缘层和设置在所述中间绝缘层上的非导电胶层；所述芯片上设有多个导电凸柱，各所述导电凸柱贯穿所述中间绝缘层；所述中间绝缘层设有至少一组容纳孔，所述非导电胶层填充所述容纳孔，以使所述非导电胶层背离所述中间绝缘层的表面上形成有与所述容纳孔相匹配的凹槽。2.根据权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，所述芯片封装结构还包括多个支撑柱；多个所述支撑柱形成至少一组支撑柱组，且各所述支撑柱分别间隔设置在所述中间绝缘层上；多个导电凸柱形成至少一组导电凸柱组，所述导电凸柱组中的各所述导电凸柱排布形成的图案，与所述支撑柱组中各所述支撑柱排布形成的图案不同。3.根据权利要求2所述的芯片封装结构，其特征在于，所述容纳孔包括相连通的第一容纳孔和第二容纳孔，所述第一容纳孔设置于所述导电凸柱组一侧，所述第二容纳孔设置于所述支撑柱组一侧。4.根据权利要求3所述的芯片封装结构，其特征在于，所述第一容纳孔的图案与所述导电凸柱组中各所述导电凸柱的排布图案相匹配；所述第二容纳孔的图案与所述支撑柱组中各所述支撑柱的排布图案相匹配。5.根据权利要求4所述的芯片封装结构，其特征在于，所述导电凸柱组为至少两组，至少两组所述导电凸柱组在所述芯片上间隔排布，一组所述导电凸柱组对应一个所述第一容纳孔。6.根据权利要求4所述的芯片封装结构，其特征在于，所述支撑柱组为至少两组，至少两组所述支撑柱组在所述中间绝缘层上间隔排布，一组所述支撑柱组对应一个所述第二容纳孔。7.根据权利要求2
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6中任一项所述的芯片封装结构，其特征在于，所述中间绝缘层设有与每组所述容纳孔连通的排气通道，其中，一组所述容纳孔对应一个所述排气通道，各所述排气通道延伸至所述中间绝缘层的边缘并与外界连通。8.根据权利要求7所述的芯片封装结构，其特征在于，所述容纳孔在所述中间绝缘层上投影的面积之和，为多个所述导电凸柱和多个所述支撑柱在所述中间绝缘层上投影的面积之和的3.5～4倍。9.根据权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，所述导电凸柱远离所述芯片的一端设有焊接部，所述焊接部为弧形面。10.一种芯片封装结构的制备方法，其特征在于，包括：提供芯片；在所述芯片上形成中间绝缘层；在所述中间绝缘层上形成至少一组容纳孔和暴露所述芯片中金属布线层的多个凹陷；在各所述凹陷中形成多个导电凸柱，其中，所述导电凸柱远离所述芯片的一端具有焊接部，所述焊接部为向远离所述导电凸柱一侧弯曲的弧形面；在所述中间绝缘层上形成非导电胶层，所述非导电胶层填充所述容纳孔，以...

【专利技术属性】
技术研发人员：范增焰，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：