[发明专利]晶圆级芯片封装制程与芯片封装结构

说明书

技术领域

本发明是有关于一种封装制程与封装结构，且特别是有关于一种晶圆级芯片封装制程与芯片封装结构。

背景技术

在半导体产业中，集成电路(integrated circuits，IC)的生产，主要分为三个阶段：晶圆(wafer)的制造、集成电路的制作(IC process)以及集成电路的封装(IC package)等。其中，芯片(chip)是经由晶圆制作、电路设计、光罩(mask)制作以及切割晶圆(wafer sawing)等步骤而完成，而每一颗由晶圆切割所形成的芯片，在经由芯片上的接点与外部讯号电性连接后，可再以封装胶体(molding compound)将芯片包覆。其封装的目的在于防止芯片受到湿气、热量、噪声的影响，并提供芯片与外部电路之间电性连接的媒介，如此即完成集成电路的封装步骤。

然而，由于传统集成电路的封装步骤是在切割晶圆以形成多个芯片之后，经由打线制程(wire bonding process)或是覆晶制程(flip chipprocess)使芯片上的接点与外部讯号电性连接，之后再以封装胶体将芯片包覆。因此，芯片在未以封装胶体包覆之前，外界微粒(particles)容易掉附至芯片上，而使得现有芯片封装结构的制程良率(yield)降低，而且上述的封装制程的成本高。

为了解决上述问题，现有另一种芯片封装结构如图1所示。此芯片封装结构100包括芯片110、透明盖板120、间隔物(spacer)130与一层黏着层140。其中，芯片110的主动表面112上具有感光区114与位于感光区114周围的多个接垫116。此外，间隔物130的外围包覆有一层黏着层140，因此透明盖板120是通过间隔物130的支撑与透过黏着层140的黏着而配置于主动表面112的上方。

然而，现有芯片封装结构100的黏着层140通常会有空孔(void)或气泡(bubble)残留其中。此外，由于透明盖板120与芯片110之间仍有一个间隙，若在封装制程中有微粒残留其中，则会污染或刮损(scratch)感光区114，进而影响外界入射光讯号的路径，导致感光区114所接收的光讯号失真。由上述可知，现有芯片封装结构100实有改进的必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种晶圆级芯片封装制程，可使得透明黏着层不易残留空孔或气泡，且制程中的微粒不易刮损或污染主动表面。

本发明的另一目的是提供一种芯片封装结构，其透明黏着层所残留空孔或气泡的数目较少，且透明黏着层完全保护主动表面上的感光区。

为达上述目的，本发明提出一种晶圆级芯片封装制程，包括下述步骤。首先，提供一个晶圆，晶圆内含多个芯片单元，且晶圆具有一个主动表面以及相对的一个背面，每一芯片单元的主动表面上具有若干个接垫。接着，在这些接垫下方形成若干个贯孔。接着，在这些贯孔内填入导电性材料与相对应的这些接垫电性连接，且导电性材料曝露并凸出于晶圆的背面。再者，形成一层透明黏着层于主动表面上。再来，在透明黏着层上配置一个透明盖板，以通过透明黏着层接合透明盖板与晶圆。然后，进行一单体化步骤，以分离这些芯片单元与其所对应的透明盖板，而形成多个独立的芯片封装结构。

在本发明的一个实施例中，上述形成这些贯孔的方法包括蚀刻。

在本发明的一个实施例中，上述填入导电性材料的方法包括印刷。

在本发明的一个实施例中，上述填入导电性材料的方法包括电镀。

在本发明的一个实施例中，上述形成透明黏着层的方法包括旋转涂布法(spin coating)。

在本发明的一个实施例中，上述晶圆级芯片封装制程在配置透明盖板于透明黏着层上之后，更包括固化透明黏着层的步骤。

为达上述目的，本发明提出一种芯片封装结构，包括一个硅基材、一个透明黏着层与一个透明盖板。硅基材具有主动表面以及相对的背面，其中主动表面上具有多个接垫，而这些接垫下方的硅基材内具有多个贯孔，且这些贯孔内配置有导电性材料，该导电性材料凸出于硅基材的背面。此外，透明黏着层配置于主动表面上，而透明盖板配置于透明黏着层上，以通过透明黏着层接合至硅基材。

在本发明的一个实施例中，上述硅基材的主动表面上可具有感光区，且感光区内具有一个光二极管阵列。

在本发明的一个实施例中，上述硅基材的主动表面上可具有感光区，且感光区内具有一个光二极管阵列。此外，这些接垫可围绕感光区配置，并电性连接至光二极管阵列。

在本发明的一个实施例中，上述这些接垫的材质包括铝。