[发明专利]一种晶圆级芯片封装方法及封装结构

说明书

本发明提供了一种晶圆级芯片封装方法及封装结构，封装方法包括：提供器件晶圆，器件晶圆包括相对的第一表面和第二表面，器件晶圆中具有若干个待封装芯片，待封装芯片具有暴露出第一表面的第一焊垫；提供封盖基板，封盖基板包括上下叠置的衬底层和互连层，互连层中具有若干个导电互连结构，且互连层背离衬底层的一侧暴露出导电互连结构的第一外部连接端；将互连层与器件晶圆的第一表面键合，使第一焊垫和第一外部连接端相对形成空隙；在空隙中形成导电凸块，以电连接第一焊垫和第一外部连接端。本发明通过电镀工艺在封盖基板和器件晶圆中形成导电凸块，来代替现有封装工艺中通过硅通孔实现导电连接，省略了昂贵的硅通孔封装工艺，降低了封装成本。

技术领域

本发明涉及半导体器件封装技术领域，尤其涉及一种晶圆级芯片封装方法及封装结构。

背景技术

目前，为了满足集成电路封装的更低成本、更可靠、更快及更高密度的目标，先进的封装方法主要采用晶圆级系统封装，与传统的系统封装相比，晶圆级系统封装是在晶圆上完成封装集成制程，具有大幅减小封装结构的面积、降低制造成本、优化电性能、批次制造等优势，可明显地降低工作量与设备的需求。

现有的晶圆级封装，多数采用硅通孔，该技术工艺复杂，硅孔的直径受到限制，通常控制在30微米以内；如果将硅孔做的比较大，硅孔内填充的金属在后期使用时受热膨胀，导致硅孔或绝缘层破裂。因此，只能将硅孔做得较小；但小硅孔内的绝缘物质沉积、阻挡层/种子层沉积、以及填充金属又会变得很困难。因此，工艺控制比较难把控，良率比较低，另外电路板上纵向堆叠多层结构，不利于封装的小型化。

因此，期待一种新的晶圆级封装结构及其制造方法，可以提高良率满足小型化的封装要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种晶圆级芯片封装方法及封装结构，通过导电凸块来代替现有封装工艺中硅通孔工艺实现导电连接，省略了昂贵的硅通孔封装工艺，降低了封装成本。

为了实现上述目的，本发明提供一种晶圆级芯片封装方法，包括：

提供器件晶圆，所述器件晶圆包括相对的第一表面和第二表面，所述器件晶圆中具有若干个待封装芯片，所述待封装芯片具有暴露出所述第一表面的第一焊垫；

提供封盖基板，所述封盖基板中具有若干个导电互连结构，且所述封盖基板的下表面暴露出所述导电互连结构的第一外部连接端；

将所述互连层与所述器件晶圆的第一表面键合，使所述第一焊垫和所述第一外部连接端相对形成空隙；

在所述空隙中形成导电凸块，以电连接所述第一焊垫和所述第一外部连接端。

本发明还提供一种晶圆级芯片封装结构，包括：

提供器件晶圆，所述器件晶圆包括相对的第一表面和第二表面，所述器件晶圆中具有若干个待封装芯片，所述待封装芯片具有暴露出所述第一表面的第一焊垫；

提供封盖基板，所述封盖基板中具有若干个导电互连结构，且所述互连层背离所述衬底层的一侧暴露出所述导电互连结构的第一外部连接端；

将所述封盖基板与所述器件晶圆的第一表面键合，使所述第一焊垫和所述第一外部连接端相对形成空隙；

在所述空隙中形成导电凸块，以电连接所述第一焊垫和所述第一外部连接端。

本发明的技术方案的有益效果在于：提前制作具有导电互连结构的互连层，通过键合工艺将互连层与器件晶圆键合，并在空隙中形成导电凸块以电连接待封装芯片和导电互连结构，代替了现有封装工艺中通过硅通孔实现导电连接，省略了昂贵的TSV(硅通孔)封装工艺，降低了封装成本。

进一步的，通过电镀工艺形成导电凸块，提高了封装效率。