芯片的导电结构制造技术

本发明专利技术是关于一种芯片的导电结构，包含一接地层、一介电层、一重新分布层、一凸块下金属层及一焊块。其中，接地层与芯片的接地焊盘相连接，而介电层覆盖于接地层上。由此，导电结构可达到阻抗匹配，特别适用于可传输高频信号的芯片的封装。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种芯片的导电结构；特别是关于一种芯片于高频信号下可 获得阻抗匹配的导电结构。
技术介绍
在集成电路的高度发展下，电路设计日益复杂，系统内部的各种元件也不 断地縮小化，当晶圆上的集成电路制造完成后，便交由下游的封装厂进行晶圆 切割及封装，而封装技术的好坏也对芯片的工作效能造成决定性的影响。请参阅图1A至图1G，所示为现有芯片封装导电结构及其工艺。如图1A 所示，芯片11预先具有焊盘(pad) 131及第一保护层13，形成于芯片11的表 面上，并部分暴露焊盘131。然后视设计需求，在部分暴露的焊盘131上形成 第一凸块下金属层133 (Under Bump Metal, UBM)，如图1B所示。其中，第 一凸块下金属层133的材料是选自铬、钛、镍、铜或其合金材料。然后，如图1C所示，利用一光罩光刻工艺，形成一图案化的重新分布层 (Redistribution Layer, RDL) 15，覆盖于第一凸块下金属层133及局部的第一 保护层13上，其中重新分布层15的材料包含铝或铜等导电材料，与第一凸块 下金属层133电性连接；利用重新分布层15的设计，使得后续形成的凸块可 与焊盘131形成电性连接，不必局限于既有焊盘131的位置，故凸块的位置可 依照需求设置，进而重新配置，以增加使用上的弹性。接着，如图1D所示， 大面积地形成第二保护层17，以覆盖重新分布层15及第一保护层13，并利用 光刻工艺进行图案化，以在适当位置局部暴露重新分布层15。再参图1E，在局部暴露的重新分布层15上，形成第二凸块下金属层135。 接着如图1F所示，在第二凸块下金属层135上镀焊一焊块19或植入锡球，以 与第二凸块下金属层135呈电性连接。最后，可将图1F的焊块19进行回流焊 (reflow)，便可得到球状的焊块19，如图1G所示。 '然而，随着产品的需求及技术的进步，电子元件或芯片的工作频率愈来愈 高，特别是在射频集成电路芯片或光学读取芯片的应用上，还时常需要利用高 频信号进行操作。现有的封装导电结构应用在高频电路时，由于封装导电结构 的阻抗不匹配，以致于高频信号由芯片11传输至封装导电结构时，部分信号 反射而造成失真。有鉴于此，设计适配的封装导电结构，使得芯片处于高工作频率时可兼顾 阻抗匹配，乃为此一业界日益重视的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种芯片的导电结构，包含一重新分布层、 一凸块 下金属层、 一焊块、 一接地层及一介电层。该重新分布层形成于芯片的上方， 其具有第一导电区域及第二导电区域，其中该第一导电区域用以与芯片电性连接；而该凸块下金属层形成于重新分布层的第二导电区域上并与其电性连接； 该焊块则形成于凸块下金属层上并与其电性连接。本专利技术借助在现有芯片及重新分布层之间，增加接地层与介电层的配置， 使得导电结构与芯片间具有阻抗匹配的效果，特别适用于传输高频信号。为让本专利技术的上述目的、技术特征、和优点能更明显易懂，下文是以较佳 实施例配合所附图式进行详细说明。附图说明图1A至1G为现有技术的芯片封装导电结构示意图；以及图2A至图2H为本专利技术的较佳实施例的芯片封装导电结构示意图。主要元件符号说明11芯片13第一保护层131焊盘133第一凸块下金属层135第二凸块下金属层15重新分布层17第二保护层19焊块2导电结构21心片23第一保护层231输入/输出焊盘5235 凸块下金属层243 介电层251 第一导电区域27 第二保护层241 接地层25 重新分布层253 第二导电区域29 焊块具体实施例方式图2G及图2H是本专利技术芯片21的导电结构2的示意图，导电结构2包含 一接地层241、 一介电层243、 一重新分布层25、 一凸块下金属层235及一焊 块29。为清楚揭露本专利技术的结构，以下将顺序依第2A图至第2H图，详述本 专利技术的较佳实施例。请先参考图2A所示，芯片21初步成形时，在表面上至少包含有输入/输 出焊盘231及第一保护层23，须说明的是，在本专利技术的图式中虽仅以剖面侧视 图绘示单一的输入/输出焊盘231，但实际上芯片21的表面上分布有多个焊盘， 除了输入/输出焊盘231之外，还包含了接地焊盘(图未示)，本领域技术人员 皆可轻易理解。其中，输入/输出焊盘231是由铝及铜的其中之一材料所制成， 而第一保护层23局部覆盖输入/输出焊盘231，以使输入/输出焊盘231局部暴 露。如图2B所示，本专利技术在芯片21的第一保护层23上局部形成接地层241， 接地层241是用以与芯片21的接地焊盘电性连接，使得接地层241与接地焊 盘可与导电结构2外的一参考电位达到等电位的效果。接下来，如图2C所示，形成该介电层243以覆盖接地层241，其中介电 层243较佳是由聚亚酰胺(polyimide, PI)、苯环丁烯(Benzocyclobutene, BCB) 或SU-8光阻所制成，然而此领域具有通常知识者也可使用其它材料加以替换， 在此不作限制。承上所述，再参考图2D，重新分布层25是形成在芯片21上，更详细地 说，重新分布层25是覆盖在介电层243上，并与输入/输出焊盘231电性连接。 为清楚描述本专利技术，可定义重新分布层25具有第一导电区域251，该重新分布 层25是在第一导电区域251与芯片21的输入/输出焊盘231电性连接。然后， 再参考图2E，将第二保护层27是覆盖在重新分布层25上，并利用光罩光刻工艺加以图案化，以局部暴露于重新分布层25的一第二导电区域253。较佳地， 第二保护层27具有与介电层243实质上相同的一介电常数^ ，举例而言，第二 保护层27同样由聚亚酰胺、苯环丁烯或SU-8光阻所制成。接着，如图2F所示，再将凸块下金属层235形成于重新分布层25的第二 导电区域253上，并与第二导电区域253电性连接。本实施例中的凸块下金属 层235可以利用各种方式形成，例如利用溅镀工艺形成一溅镀层、或以无电解 电镀工艺形成一无电解电镀层，其中利用溅镀以形成凸块下金属层235为现有 的做法，在此不另赘述；若采用无电解电镀工艺，则凸块下金属层235可由镍 及金所制成，所属
具有通常知识者可依其知识采取适当的工艺，在此 不做限定。最后，如图2G所示，形成焊块29于凸块下金属层235上，以与其电性连 接。较佳地，可进一步对焊块29进行回流焊(reflow)作业，则焊块29则可 形成一球状的焊块29，如图2H所示。请再次参考图2G所示，以下将针对本专利技术所形成之特性阻抗(characteristic impedance) Z。加以说明。导电结构2的特性阻抗Z。，与介电层243与第二保 护层27所形成的一厚度b、重新分布层25的一线宽宽度w (图中未示)、重 新分布层25的一厚度t、以及介电层243与第二保护层27的介电常数^等参数 相关，特性阻抗Z。(欧姆)的关系式如下<formula>formula see original document page 7</formula>举例来说，若第二保护层27与介电层243采用相同材料，例如以介电常 数^为3.2的聚亚酰胺所制成，且特性阻抗Z。需为50欧姆，则将s,3.2与Z。二50 分别代入该关系式，即可根据需求而设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种芯片的导电结构，其特征在于，包含：　一重新分布层，形成于所述芯片的一上方，其具有一第一导电区域及一第二导电区域，所述第一导电区域与所述芯片电性连接；　一凸块下金属层，形成于所述重新分布层的第二导电区域上，并与其电性连接；　 　一焊块，形成于所述凸块下金属层上，并与其电性连接；　其特征在于：所述芯片及所述重新分布层之间，另设有：　一接地层，形成于所述芯片上；以及　一介电层，覆盖所述接地层。

【技术特征摘要】
1.一种芯片的导电结构，其特征在于，包含一重新分布层，形成于所述芯片的一上方，其具有一第一导电区域及一第二导电区域，所述第一导电区域与所述芯片电性连接；一凸块下金属层，形成于所述重新分布层的第二导电区域上，并与其电性连接；一焊块，形成于所述凸块下金属层上，并与其电性连接；其特征在于所述芯片及所述重新分布层之间，另设有一接地层，形成于所述芯片上；以及一介电层，覆盖所述接地层。2. 如权利要求l所述的导电结构，其特征在于，所述芯片包含多个焊盘及 一第一保护层，所述多个焊盘至少包含一输入/输出焊盘及一接地焊盘，所述接 地层形成于所述第一保护层上，并与所述接地焊盘电性连接。3. 如权利要求2所述的导电结构，其特征在于，所述重新分布层是覆盖于 所述介电层上，并在所述第一导电区域与所述芯片的输入/输出焊盘电性连接。4. 如权利要求3所述的导电结构，其特征在于，还包含一第二保护层，覆 盖所述重新分布层，并局部暴露所述第二导电区域。5. 如权利要求4所述的导电结构，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄祥铭，刘安鸿，李宜璋，蔡豪殷，何淑静，
申请(专利权)人：南茂科技股份有限公司，百慕达南茂科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]