[实用新型]半导体封装结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体器封装领域，具体涉及一种半导体封装结构。

背景技术

近年来，半导体器件在成本降低和前道晶圆制造工艺提升的共同促进下，实现了同样功能的半导体器件的单体芯片尺寸越来越小的目标，这样会导致半导体器件上用于外接的电极之间的节距越来越小，原来的用于倒装焊的半导体器件柱状结构容易引起电极之间的桥接从而导致半导体器件失效。同时，现在的半导体器件对避免α射线的辐射影响、凸点与倒装载体之间以及凸点和半导体芯片的结合力强度等方面也有了越来越高要求。图1是现有半导体器件柱状凸点结构示意图，在半导体芯片101上有电极102，在半导体芯片101和电极102上选择性的覆盖有氧化硅或氮化硅等材料形成的钝化层103，在钝化层103上再有选择的形成一层聚酰亚胺（PI）、聚苯并噁唑（PBO）或苯并环丁烯（BCB）等保护层209。然后通过半导体常用的图形转移法，利用溅射加电镀的工艺在半导体电极表面形成凸点下金属层UBM和电镀金属焊料212，典型的UBM由溅射的钛层和铜层组成的金属层210以及电镀镍层211组成，金属焊料212回流后形成球状凸点，最后倒装在基板上形成图1所示的现有倒装芯片封装结构。这种倒装芯片封装结构虽然在结构上满足了倒装芯片封装结构的要求，但是容易引起电极之间的桥接、凸点与倒装载体之间以及凸点和半导体芯片结合处容易产生裂纹，致使电极断裂，从而导致半导体器件失效。同时，也没有在最大程度上避免电镀金属焊料212中α射线对半导体芯片101内电路的影响导致的半导体器件失效。

实用新型内容

在下文中给出关于本实用新型的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图确定本实用新型的关键或重要部分，也不是意图限定本实用新型的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

本实用新型实施例的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供一种不容易导致半导体器件失效的半导体封装结构。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种半导体封装结构，包括芯片，所述芯片上设有电极，所述芯片和所述电极上选择性的覆盖有钝化层，其特征在于，所述电极上设有绝缘中空柱状件，所述绝缘中空柱状件表面及位于所述绝缘中空柱状件内部的所述电极表面设有金属层，所述金属层上、所述绝缘中空柱状件内设有第一金属柱，所述第一金属柱上及所述金属层上设有第二金属柱，所述第二金属柱通过焊料层连接铜板，所述钝化层为氧化硅层或氮化硅层。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型绝缘中空柱状件中的第一金属柱，能够缓解凸点结构和半导体芯片结合点处的应力，解决由于热膨胀不均匀容易引起电极断裂，导致半导体器件失效的问题。同时第二金属柱的外周环状部分通过接触绝缘中空柱状件再接触半导体芯片，有效的缓解了柱状凸点对半导体芯片的压力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中提供的倒装芯片封装结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的半导体封装结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的半导体器件芯片的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的在半导体器件芯片上形成一层聚合物后的截面图；

图5是本实用新型实施例提供的在半导体器件芯片表面形成绝缘中空柱状件的截面图；

图6是本实用新型实施例提供的半导体芯片及绝缘中空柱状件表面形成金属层的截面图；

图7是本实用新型实施例提供的在表面整体形成厚光阻开口后的截面图；

图8是本实用新型实施例提供的在绝缘中空柱状件中形成小直径金属柱、在光刻胶开口形成大直径金属柱截面图；

图9是本实用新型实施例提供的去除光刻胶后和去除半导体器件表面金属层后的截面图；

图10是本实用新型实施例提供的在铜板双面涂上感光膜的截面图；

图11是本实用新型实施例提供的对铜板感光膜曝光显影形成图案后的截面图；

图12是本实用新型实施例提供的双面蚀刻形成再布线的截面图；

图13是本实用新型实施例提供的蚀刻后铜板背面贴保护膜的截面图；