一种晶圆级芯片的扇出型封装结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种晶圆级芯片的扇出型封装结构，属于半导体封装技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种晶圆级芯片的扇出型封装结构


[0001]本技术涉及一种晶圆级芯片的扇出型封装结构，属于半导体封装

。

技术介绍

[0002]倒装芯片具有良好的电性能
、
散热性能已经被广泛在半导体领域
。
现有技术
CN203707108U
公开了一种硅基圆片级封装结构，请参考图1，图1为现有技术一种硅基圆片级封装结构的剖面示意图，其包括硅基本体
110
和带有若干个电极
210
的
IC
芯片
200
，每一电极
210
上设置若干个金属柱
/
金属块
300
，
IC
芯片
200
的另一面通过贴片胶
700
与硅基本体
110
连接；塑封层将
IC
芯片
200、
金属柱
/
金属块
300
和贴片胶
700
封装于其内，金属柱
/
金属块
300
的端面露出塑封层，并在其端面设置布线走向独立的再布线金属层
500
，图中再布线金属层
500
由一层介电层
510
和一层金属层
520
构成为例，相邻的再布线金属层
500
向电极
210
外侧延伸，并在再布线金属层
500<br/>的终端的表面设置焊球凸点
600。
由于介电层
510
的介电材料为低温固化材料，这种材料与金属的结合力不佳
,
在后期使用中容易出现介电层
510
与金属柱
/
金属块
300
分层；这种分层会导致金属布线与金属柱结合部位受到很大的应力，从而产生分层或断裂；特别是对于高密度封装产品，再布线金属层
500
的金属线路与金属柱的互连面积较小时，金属线路与金属柱结合部位非常容易失效
。
[0003]同时，金属柱
/
金属块
300
的侧壁出现氧化难以发现，氧化层较厚时包覆材料与金属柱
/
金属块
300
出现分层，导致包覆材料
(
塑封层
)
不能很好的起到缓冲应力的作用，应力经金属柱
/
金属块
300
传递到
IC
芯片
200
表面，造成芯片表面开裂；特别高密度布线需要减小金属柱
/
金属块
300
尺寸时，塑封层与金属分层及金属柱
/
金属块
300
尺寸减小同时导致的芯片表面应力集中效应更显著
。
这些影响因素相互作用
、
甚至叠加，极大的降低了产品的可靠性
。

技术实现思路

[0004]为了克服现有封装结构的不足，本技术提供一种提升产品的可靠性的晶圆级芯片的扇出型封装结构
。
[0005]本技术的技术方案：本技术提供了一种晶圆级芯片的扇出型封装结构，其包括硅基本体，所述硅基本体的上表面内预先设置复数个芯片电极，其特征在于，其还包括金属阶梯微凸台，所述金属阶梯微凸台设置在芯片电极上，呈多层塔状，所述金属阶梯微凸台从下往上依次包括金属微凸台底部和金属微凸台中部，所述金属微凸台底部扁平且向外膨胀，其侧壁的纵截面呈弧形，所述金属微凸台中部向上隆起，其纵截面呈梯形，上端面形成金属微凸台中部的成形面，所述金属微凸台底部的横截面的直径尺寸＞金属微凸台中部的横截面的直径尺寸；
[0006]塑封料包封金属阶梯微凸台和硅基本体形成塑封层，所述塑封层露出金属微凸台中部的成形面和硅基本体的下表面，所述塑封层上设置再布线金属层，所述再布线金属层包括复数个多层金属图形层单体和填充其间的介电层，所述多层金属图形层单体内部的金
属图形层上下电信连接，所述再布线金属层向下通过金属微凸台中部的成形面与金属阶梯微凸台实现电信连接，其向上设置半嵌入介电层的金属凸块，且与金属凸块电信连接，所述金属凸块上形成焊料连接件
。
[0007]作为可选的技术方案，还包括背金层，所述背金层设置在所述硅基本体的下表面，所述背金层的下表面露出塑封层
。
[0008]作为可选的技术方案，还包括热沉层，所述热沉层设置于所述背金层的下表面，所述热沉层的横截面尺寸
&gt;
所述背金层的横截面尺寸
。
[0009]作为可选的技术方案，所述金属微凸台底部的侧壁的纵截面弧度为
5rad
～
10rad。
[0010]作为可选的技术方案，所述金属阶梯微凸台的底部横截面尺寸
≤
芯片电极的上表面尺寸
。
[0011]作为可选的技术方案，所述金属阶梯微凸台的每一层的横截面均呈圆形
。
[0012]作为可选的技术方案，所述金属阶梯微凸台的阶梯数为两个或三个
。
[0013]作为可选的技术方案，所述金属阶梯微凸台为一体结构
。
[0014]作为可选的技术方案，所述金属图形层单体选择性连续
。
[0015]作为可选的技术方案，所述焊料连接件为焊球
、
焊料凸块
。
[0016]有益效果
[0017]本技术提出的晶圆级芯片的扇出型封装结构，采用具有下大上小结构的金属阶梯微凸台，使再布线金属层的金属图形层单体与金属阶梯微凸台的接触面尽量减小，扩大介电材料与包覆材料
(
即塑封层
)
的结合面积，形成互锁结构，及时吸收介电材料与金属阶梯微凸台之间的分层应力，有利于控制分层的产生，确保再布线金属层与金属阶梯微凸台的电性连接，同时也降低了传递到芯片表面的应力，提升了产品的可靠性的
。
附图说明
[0018]图1为现有技术公开的晶圆级芯片的扇出型封装结构的剖面结构的示意图；
[0019]图2至图5为本技术一种晶圆级芯片的扇出型封装结构的剖面结构的实施例的示意图；
[0020]其中：
[0021]硅基本体
101
[0022]热沉层
1011
[0023]芯片电极
102
[0024]背金层
103
[0025]金属微凸台底部
2031
[0026]金属微凸台中部
2032
[0027]金属微凸台中部的横截面
20321
[0028]凸台顶部
2033
[0029]介电层Ⅰ401
[0030]金属图形层单体...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种晶圆级芯片的扇出型封装结构，其包括硅基本体
(101)
，所述硅基本体
(101)
的上表面内预先设置复数个芯片电极
(102)
，其特征在于，其还包括金属阶梯微凸台，所述金属阶梯微凸台设置在芯片电极
(102)
上，呈多层塔状，所述金属阶梯微凸台从下往上依次包括金属微凸台底部
(2031)
和金属微凸台中部
(2032)
，所述金属微凸台底部
(2031)
扁平且向外膨胀，其侧壁的纵截面呈弧形，所述金属微凸台中部
(2032)
向上隆起，其纵截面呈梯形，上端面形成金属微凸台中部的成形面
(20321)
，所述金属微凸台底部
(2031)
的横截面的直径尺寸＞金属微凸台中部
(2032)
的横截面的直径尺寸；塑封料包封金属阶梯微凸台和硅基本体
(101)
形成塑封层
(301)
，所述塑封层
(301)
露出金属微凸台中部的成形面
(20321)
和硅基本体
(101)
的下表面，所述塑封层
(301)
上设置再布线金属层，所述再布线金属层包括复数个多层金属图形层单体和填充其间的介电层，所述多层金属图形层单体内部的金属图形层上下电信连接，所述再布线金属层向下通过金属微凸台中部的成形面
(20321)
与金属阶梯微凸台实现电信连接，其向上设置半嵌入介电层的金属凸块
(404)
，且与金属凸块
(404)
电信连接，所述金属凸块
(404)
上形成焊料连接件
。2.
根据权利要求1所述的晶圆级芯片的扇出型封装结构，其特征在于，还包括背金层
(103)
，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张黎，
申请(专利权)人：浙江禾芯集成电路有限公司，
类型：新型
国别省市：