标准芯片尺寸封装制造技术

本发明专利技术公开了一种标准芯片尺寸封装。所述标准芯片尺寸封装提供了与芯片两侧上的凸点装置触点的电连接。所述封装在一个标准构型上连接在一个印刷电路板上。本发明专利技术同时公开了制造所述标准芯片封装的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及半导体封装，特别是一种标准芯片尺寸封装。
技术介绍
电子设备的小型化引导了更小型的半导体装置的设计和制造。半导体装置一般被封装用于电连接印刷电路板的布线。芯片尺寸封装提供了半导体装置尺寸上的封装，从而最小化封装所消耗的电路板空间。如MOSFETs(metallic oxide semiconductor field effecttransistor 金属氧化物半导体场效应晶体管)的这类垂直传导功率半导体装置具有在装置的第一表面上形成的两个电极或接头以及在装置的第二表面上形成的一第三个电极或接头。为了把电极焊接 到印刷电路板上，一些传统的芯片尺寸封装所用的方法是把所有的电极布置在装置的同一侦U。例如，美国第6，646，329号专利公开了一个封装，包括导线架及其上结合的晶片。该晶片被连接到所述导线架上，其背面(漏极接点)与从导线架上延伸出的源极引脚和栅极引脚共面。所公开的这个结构非常复杂。另一个优先技术的芯片尺寸封装包括一个晶片，其漏极侧安装在一个金属夹下，或者其源极和栅极电极被设置与该金属夹的延伸区域的边缘表面共平面，或者其如美国第6，624，522.号专利所公开。所公开的封装使得在其被镶嵌到电路板上后，很难视觉检测焊点。美国第6，653，740号专利所公开的倒装式芯片MOSFET结构具有一个垂直传导半导体晶片，通过一个扩散器或传导电极，该晶片的漏极层连接该晶片顶部的漏极电极。所公开的上述结构存在电阻增加以及活跃区域减少的问题。同样已知，可以通过传导阻滞和传导层来使得装置电极与印刷电路板相连接。像这样的一个结构在美国第6，392，305号专利中被公开，其中电极的芯片连接传导阻滞焊接，后者进一步通过其侧表面与印刷电路板相连接。美国第6，841，416号专利公开了一个芯片尺寸封装，其具有上下两个传导层与芯片终端相连接。在上下传导层同一侧的表面上形成的电极表面与印刷电路板相应链接焊点相连接。在这些案例中，对于低成本生产结构或制造过程都过于复杂。这就需要一种芯片尺寸封装技术，其可以提供在芯片双面都可装置接触的电连接、能看见清楚的焊点、减小的印刷电路板安装面积。并且该芯片尺寸封装的制造方法允许适量的批量生产。该芯片尺寸封装只需要简单的生产步骤并具有较低的生产成本。
技术实现思路
本专利技术公开的一种标准芯片尺寸封装克服了先前技术的不足，为了实现本专利技术的目的，其具有一个能够在标准构型下与印刷电路板适配连接的芯片尺寸封装，例如芯片的上下表面的平面直立于印刷电路板所在平面。凸起的芯片通过其两侧的电引脚连接到印刷电路板上。本专利技术的一方面是公开一种标准芯片尺寸封装，其具有两侧都设有引脚的晶片，所述每一引脚都包含电连接其上的焊接球，从而形成一个突起的芯片。本专利技术的另一方面是公开一种标准芯片尺寸封装，其具有两侧都设有引脚的晶片，晶片第一侧面上的每一引脚包含电连接其上的焊接球从而形成一个凸点芯片，晶片第二侧面由一个焊接层组成，其电连接第二侧面和一个印刷电路板上形成的传道杆。本专利技术的另一方面，一个标准芯片尺寸封装包括一个第一芯片和一个第二芯片，二者相连形成共漏极配置，第一和第二芯片都具有形成在非漏极侧的栅极触点、源极触点，每一栅极触点和每一源极触点都包括一个与其电连接的焊接球，从而形成一个凸点共漏极-H-* I I心/T O 本专利技术的另一方面，一个标准芯片尺寸封装包括串联相连的第一、第二、第三芯片，上述芯片中的每一个都具有栅极触点、源极触点和漏极接触点，每一栅极触点、每一源极触点和每一漏极接触点都包括一个与其电连接的焊接球，从而形成一个凸点串联芯片。本专利技术的另一方面，一个标准芯片尺寸封装包括一个触点形成在其两侧的芯片，形成在芯片的第一侧的每一触点都包括一个与其电连接的焊接球，从而形成一个凸点芯片 本专利技术的另一方面，制造一个标准芯片尺寸封装的过程包括以下步骤 提供一个前侧具有铝衬垫而后侧具有背侧金属的晶圆； 在所述晶圆后侧形成钝化层； 在晶圆后侧打开窗口； 在铝衬垫和打开的窗口上化学镀镍/金镀层(Ni/Au)，以形成下部凸点金属镀层； 在下部凸点金属镀层上设置焊接球； 切割晶圆形成一组凸点芯片。在本专利技术的另一方面，制造一个共漏极标准芯片尺寸封装的过程包括以下步骤 提供前侧具有铝衬垫而后侧具有背侧金属的两个晶圆； 化学镀每一晶圆的前侧并保护每一晶圆的后侧，从而形成下部凸点金属镀层； 测定两个晶圆的晶片布局是否相互匹配； 如相互匹配，则焊接晶圆后侧； 否则当第二晶圆比第一晶圆小时，切割第二晶圆； 将从第二晶圆上切割的晶片附在第一晶圆的后侧； 在下部凸点金属镀层上设置焊接球； 切割晶圆形成一组共漏极凸点芯片。本专利技术的另一方面，制造一个表面安装标准芯片尺寸封装的过程包括以下步骤 提供一个假片基底，其具有一组晶片区域； 蚀刻穿透位于每一晶片区域的角的孔洞； 采用铜表面电镀假片基底； 凹槽化每一晶片区域的顶部表面，以形成一个凹槽和一组触点； 凹槽化每一晶片区域的底部表面，以形成一组触点； 底部表面的该组触点中的每一个电连接相对应的顶部表面的那组触点中的一个； 在每一个晶片区域的顶部表面上安装一组凸点芯片； 成型封装该组凸点芯片；切割假片基底，形成表面安装标准芯片封装。以上是本专利技术的大纲，更重要的一些技术特征将在后面的具体实施例中采用细节加以描述，以有助于本专利技术的技术可以被更好的理解。本专利技术的其他附加技术特征会被在后面的具体实施例中加以详述，并且其构成本专利技术的附加权利要求。在解释本专利技术的实施例之前，必须清楚的是参考以下附图及实施例来详述的本专利技术的具体应用并不对本专利技术构成限制，其仅仅是用于描绘。因此，本领域的技术人员基于本专利技术所公开之内容可以设计处其他方法和系统来实现本专利技术的若干目的，然而根据本专利技术的权利要求，这些装置、结构并未脱离本专利技术的精神范围。附图说明通过以下的实施例和相应的附图对本专利技术的目的以及技术特征进一步描述 图IA是沿图IE的A-A线的标准芯片尺寸封装的横截面结构示意图，其描述了本专利技术第一实施例中的与凹槽印刷电路板相连的封装结构。图IB是本专利技术第一实施例的晶片的前表面的俯视结构示意图。图IC是本专利技术第一实施例的晶片的后表面的俯视结构示意图。图ID是本专利技术第一实施例的凹槽印刷电路板的俯视结构示意图。图IE是本专利技术第一实施例的与凹槽印刷电路板相连的标准芯片尺寸封装的俯视结构示意图。图2A是沿图2E的A-A线的标准芯片尺寸封装的横截面结构示意图，其描述了本专利技术第二实施例中的与凹槽印刷电路板相连的封装结构。图2B是本专利技术第二实施例的晶片的前表面的俯视结构示意图。图2C是本专利技术第二实施例的晶片的后表面的俯视结构示意图。图2D是本专利技术第二实施例的凹槽印刷电路板的俯视结构示意图。图2E是本专利技术第二实施例的与凹槽印刷电路板相连的标准芯片尺寸封装的俯视结构示意图。图3A是沿图3E的A-A线的标准芯片尺寸封装的横截面结构示意图，其描述了本专利技术第三实施例中的与非凹槽印刷电路板相连的封装结构。图3B是本专利技术第三实施例的晶片的前表面的俯视结构示意图。图3C是本专利技术第二实施例的晶片的后表面的俯视结构不意图。图3D是本专利技术第三实施例的非凹槽印刷电路板的俯视结构示意图。图3E是本专利技术第三实施例的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造标准芯片尺寸封装的方法，其特征在于，包括以下步骤：提供一个前侧具有触点而后侧具有背侧金属的晶圆；在所述晶圆后侧形成钝化层；在晶圆后侧打开窗口以暴露背侧金属；在金属衬垫和晶圆的两侧化学镀镍/金镀层（Ni/Au），以形成下部凸点金属镀层；在下部凸点金属镀层上设置焊接球；切割晶圆形成一组凸点芯片。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：冯涛，安荷·叭剌，何約瑟，
申请(专利权)人：万国半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：