[发明专利]一种晶圆级芯片封装结构及封装方法

说明书

本发明公开一种晶圆级芯片封装结构及其封装方法。封装结构主要包含：一基板及一芯片。芯片倒置贴装于基板表面，芯片的功能面与基板之间有一封闭的空腔。该封装结构整体可在一个基板上形成，工艺简单，可以有效的缩小封装尺寸，减薄厚度，并且整体结构的气密性能够有效保障。

技术领域

本发明涉及芯片技术领域，具体涉及一种晶圆级芯片封装结构及封装方法。

背景技术

对表面需要形成有空腔结构的MEMS芯片、滤波器芯片等表面需要无接触封装芯片的封装工艺，现有技术较为具有代表性的有以下两种方式：

1.先分别制成包含MEMS芯片的底层部分和预留有空间的盖层部分，再将盖层部分通过键合的方式扣合至包含芯片的底层部分上，在芯片附近通过盖层预留的空间形成空腔。这种方法能上下两部分需共同设计，尺寸一致，且成本较高。

2.MEMS芯片贴在基板上，基板上开洞露出芯片正面，再将该贴装有芯片的基板贴装在另一预留有空槽的基板上。这种方式的封装尺寸较大，且需要制作两个基板，工艺较复杂。

两种方法共同的缺点在于，均需分别制作两部分再行组合，工艺较为复杂，封装尺寸较大，厚度也较高，且封装结构的气密性存在一定风险。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中表面需要形成有空腔结构的芯片的封装工艺较为复杂，封装尺寸较大，厚度也较高，气密性存在一定风险的问题从而提供一种晶圆级芯片封装方法。

本发明提供一种晶圆级芯片封装结构，包含一基板及一芯片；所述芯片倒置贴装于所述基板表面，所述芯片的功能面与所述基板之间有一封闭的空腔。

在本发明的一些实施例中，所述晶圆级芯片封装结构还包含第一金属柱，所述第一金属柱连接所述基板和所述芯片的功能面，封闭所述基板和所述芯片的功能面之间的空隙，形成所述空腔。

在本发明的一些实施例中，所述晶圆级芯片封装结构，还包含：一承载板，所述承载板的一面形成有隔离层；一第一导电层，形成于所述隔离层的表面；一第一绝缘层，形成于所述隔离层的表面并覆盖所述第一导电层，所述第一绝缘层表面具有开口，使所述第一导电层局部露出；所述承载板、所述第一导电层和所述第一绝缘层构成所述基板；所述第一金属柱设置于所述第一绝缘层表面，电性连接所述第一导电层；第二金属柱，设置于所述第一绝缘层表面靠近所述承载板边缘的位置，电性连接所述第一导电层；支撑块，设置于所述第一绝缘层表面，位于所述第二金属柱和所述第一金属柱之间；一第二绝缘层，所述第二绝缘层包覆所述芯片、所述第二金属柱、所述第一金属柱和所述支撑块，且所述芯片的背面和所述第二金属柱的顶面露出所述第二绝缘层；一第三绝缘层，形成于所述第二绝缘层表面，所述第三绝缘层在所述第二金属柱的顶面位置和所述芯片的背面的局部位置形成有开口；一第二导电层，形成于所述第三绝缘层表面，所述第二导电层在所述第三绝缘层表面的开口处与所述芯片的背面、所述第二金属柱的顶面电性接触；一第四绝缘层，所述第四绝缘层形成于所述第三绝缘层表面，包覆所述第二导电层，且所述第二导电层局部露出所述第四绝缘层表面；焊球下金属层，形成于露出所述第四绝缘层表面的第二导电层层上；焊球，形成于所述焊球下金属层表面。

在本发明的一些实施例中，所述第一绝缘层还具有使所述隔离层局部露出的开口；。

在本发明的一些实施例中，所述承载板对应所述芯片的正面的位置形成有开口或图形或孔洞，使所述芯片的局部向外暴露。

本发明还提供一种晶圆级芯片封装方法，包括以下步骤：提供一基板；在所述基板上倒置贴装一芯片，所述芯片的功能面与所述基板之间形成一封闭的空腔。

在本发明的一些实施例中，上述晶圆级芯片封装方法还包括以下步骤：在所述基板上形成第一金属柱，所述第一金属柱用于连接所述基板和所述芯片的功能面，并封闭所述基板和所述芯片的功能面之间的空隙形成所述空腔。