[发明专利]CMOS驱动器晶圆级封装及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及在基片内或其上制造或处理的装置或系统技术领域，尤其涉及一种CMOS驱动器晶圆级封装及其制作方法。

背景技术

半导体封装是集成电路技术领域的重要分支，封装为集成电路芯片提供载体支撑、应用界面和芯片的保护。传统的芯片封装主要先经过切割再封测，封装形式包括塑封和金属陶瓷管壳封装，芯片通过表面贴装之后经过引线键合技术和管壳之间形成电气连接，此种封装形式具有体积大、装配工艺复杂等缺点。驱动器中的信息是通过二进制代码“0”和“1”高低电平来表示的，所以随着电路的工作频率不断提高，不得不考虑“0”和“1”码流是否被准确无误地传输到接收端，对于驱动器的封装而言，其寄生效应频率响应特性往往限制了电路的时钟频率范围，信号的边沿由于受到了寄生电容的影响从而变缓，影响信号的完整性。工作频率越高，封装寄生参量对电路的影响越显著。由于工艺的限制，传统的驱动器封装技术的引脚都会引入较大的寄生电感及寄生电容，影响驱动器芯片的性能。

晶圆级封装（WLCSP）技术是近年来在微电子封装领域倍受关注的技术，其主要特点是先在整片晶圆上进行封装和测试，然后才切割成一个个的单元。因此晶圆级封装方式有效地缩小芯片封装尺寸，符合其应用产品的轻薄短小的特性需求；在性能上，晶圆级封装减少了传输路径，因此减少电流耗损和电路寄生参数，提高了数据传输的速度与稳定性。另一方面，晶圆级封装减少了传统密封的塑料或陶瓷包装，故芯片在工作时的热量能有效地耗散，此特点有助于整机系统的散热问题。在成本方面，虽然晶圆片级封装每一步工序的加工成本相对较高，但分摊到每一个晶圆片级芯片上成本则较低，适合大批量生产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种CMOS驱动器晶圆级封装及其制作方法，所述方法与传统的半导体工艺相兼容，适合批量化生产，有效地缩小了驱动器芯片封装尺寸，减小了寄生效应，提高了驱动器芯片的性能。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种CMOS驱动器晶圆级封装，其特征在于：包括驱动器晶圆片，所述晶圆片的上表面部分区域形成有驱动器晶圆片焊盘，所述焊盘区域以外的晶圆片的上表面上形成有钝化层，所述钝化层的上表面形成有第一树脂层，且第一树脂层的内部边缘延伸至所述焊盘的上表面，使得所述焊盘的上表面的部分被所述第一树脂层覆盖，其余部分裸露出；部分所述第一树脂层的上表面形成有再布线层，部分所述再布线层与所述焊盘上表面的裸露部分直接接触；所述再布线层的上表面以及没有覆盖再布线层的第一树脂层的上表面形成有第二树脂层；所述第二树脂层上设有过孔，所述过孔使得部分所述再布线层裸露出；部分所述第二树脂层的上表面形成有直接下金属层，部分所述直接下金属层与所述再布线层的裸露部分直接接触；所述过孔上侧的直接下金属层的上表面形成有金属凸点。

进一步的技术方案在于：所述第一树脂层和第二树脂层采用聚酰亚胺材料。

进一步的技术方案在于：所述金属凸点包括直径为200um，高20um的铜柱以及直径为200um，高30um的锡柱。

本发明还公开了一种CMOS驱动器晶圆级封装的制作方法，其特征在于包括如下步骤：

在驱动器晶圆片的上表面依次沉积钝化层和第一树脂层，并对钝化层和第一树脂层进行刻蚀，刻蚀出驱动器晶圆片焊盘区域，然后在上述区域形成驱动器晶圆片焊盘；

在上述器件上表面的部分上溅射或沉积再布线层，使得所述再布线层部分与所述驱动器晶圆片焊盘相接触；

在再布线层上沉积第二树脂层，刻蚀第二树脂层，使得部分所述再布线层裸露出，然后对裸露部分的再布线层进行刻蚀，形成再布线层上的连接点，溅射或沉积区域阵列；

在部分第二树脂层的上表面制作直接下金属层，使得所述直接下金属层部分穿过所述第二树脂层与再布线层直接接触；

在所述直接下金属层的上表面制作金属凸点。

进一步的技术方案在于：在所述的沉积钝化层和第一树脂层之前，还包括对所述晶圆片进行清洗的步骤。

进一步的技术方案在于：再布线层以再布线的方式进行布局布线，保证各个引脚合理分配，保证良好的电气连接性。

进一步的技术方案在于：在再布线层中对驱动器单元引脚进行重新分配，使引脚均匀且成阵列式区域阵列。

进一步的技术方案在于：所述第一树脂层和第二树脂层采用聚酰亚胺材料。