[发明专利]凸块封装结构及凸块封装方法

说明书

技术领域

本发明涉及芯片封装领域，特别涉及一种晶圆级封装的凸块封装结构及凸块封装方法。

背景技术

随着可携式及高性能微电子产品向短、小、轻、薄化方向发展，传统打线方式(Wire Bonding)作为晶片与各式基材结合的封装技术已不能满足现在消费电子产品的需求，取而代之的凸块封装成为晶圆级封装的关键技术。

凸块封装被广泛应用于平面显示器的驱动芯片、影像传感芯片、RFID等封装中。现有的凸块封装工艺包括如下步骤：

请参考图1，提供待封装芯片，所述待封装芯片包括：基底10，位于基底10表面的焊垫12，位于基底10表面且覆盖所述焊垫12部分表面的钝化层13；

请参考图2，在所述焊垫12和所述钝化层13表面形成凸块14，所述凸块14材料为金属；

请参考图3，在所述凸块14表面形成焊料，所述焊料为锡铅，通过焊料将所述凸块14与印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)20表面的电极21电连接，所述电极21位置与凸块14对应。

在公开号为CN100390983C的中国专利文件中，还可以发现更多与凸块封装相关的信息。

但是，随着待封装芯片电极数目不断增多，使得封装后凸块间距不断减小，较常用的凸块焊接材料为锡铅，凸块作为与基材结合的桥梁，后续与PCB板等匹配时容易出现过剩的变形，导致凸块间短路。

且随着待封装芯片的进一步发展，凸块的面积也随之缩小，使得凸块与PCB板上的电极的接触面积减小，封装的难度增加，且封装后的凸块封装结构良率低。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种封装简易且良率高的凸块封装结构及凸块封装方法。

为解决上述问题，本发明提供一种凸块封装方法，包括：提供待封装衬底，所述待封装衬底表面具有焊垫，焊垫表面具有凸块；在所述待封装衬底表面形成覆盖所述凸块的异向导电胶层；提供PCB板，所述PCB板具有突出PCB板表面的电极，所述电极位置与凸块位置对应；将PCB板与待封装衬底压合，使得所述电极与所述凸块位置正对并且PCB板表面与异向导电胶层表面接触，其中，位于所述凸块与所述电极间的异向导电胶层受到垂直所述封装衬底表面的压力。

可选的，所述异向导电胶层材料为异向导电薄膜。

可选的，所述异向导电胶层组成为绝缘胶材中分散着导电粒子。

可选的，所述异向导电胶层组成为为胶状环氧树脂中分散着导电粒子。

可选的，所述凸块的形成步骤为：在所述焊垫表面形成光刻胶柱，所述光刻胶柱暴露出部分所述焊垫表面；在所述焊垫表面形成覆盖所述光刻胶柱的导电层。

可选的，所述凸块的形成步骤为：在所述焊垫两侧的待封装衬底表面形成光刻胶柱；在所述焊垫表面形成覆盖所述光刻胶柱表面和位于所述焊垫表面的光刻胶柱侧壁的导电层。

可选的，所述凸块的形成步骤为：在所述焊垫一侧的待封装衬底表面形成光刻胶柱；在所述焊垫表面形成覆盖所述光刻胶柱表面和位于所述焊垫表面的光刻胶柱侧壁的导电层。

可选的，所述导电层为铝层、镍层和金层的堆叠结构。

可选的，所述凸块的形成步骤为：采用物理气相沉积工艺形成覆盖所述焊垫和待封装衬底的金属膜；在所述金属膜表面形成光刻胶图形，所述光刻胶图形覆盖与所述焊垫对应的金属膜；以所述光刻胶图形为掩膜，刻蚀所述金属膜直至暴露出待封装衬底，形成凸块。

可选的，所述凸块的形成步骤为：提供金属板，将所述金属板与待封装衬底键合；在所述金属板表面形成光刻胶图形，所述光刻胶图形覆盖与所述焊垫对应的金属板；以所述光刻胶图形为掩膜，采用湿法刻蚀或干法刻蚀所述金属板，直至暴露出待封装衬底，形成凸块。

可选的，所述凸块为单一覆层或多层堆叠结构。

可选的，所述异向导电胶层表面高于所述凸块表面。

可选的，所述待封装衬底表面具有钝化层，且所述钝化层覆盖部分所述焊垫表面。

本发明还提供一种凸块封装结构，包括：待封装衬底，所述待封装衬底表面具有焊垫，焊垫表面具有凸块；位于所述待封装衬底表面且覆盖所述凸块的异向导电胶层；与所述异向导电胶层粘合的PCB板，所述PCB板表面具有突出PCB板表面的电极，所述电极位置与凸块位置对应，位于所述凸块与所述电极间的异向导电胶层受到垂直所述封装衬底表面的压力。

可选的，所述异向导电胶层材料为异向导电薄膜。

可选的，所述异向导电胶层组成为绝缘胶材中分散着导电粒子。