[发明专利]多凸块封装结构及其制备方法

说明书

本发明的实施例提供了一种多凸块封装结构及其制备方法，涉及半导体封装技术领域，该多凸块封装结构，包括晶圆基底、保护层、第一线路层、第一导电凸起、第一介电层、第二线路层和第二导电凸起，由于采用了不同的线路层实现了第一导电凸起和第二导电凸起的连接，应力承受范围更大，使得第一导电凸起和第二导电凸起受力时底部的UBM层不易脱落，大大地改善传统封装结构中的金属凸块可靠性，并避免了隐裂问题。同时，本发明采用多线路层排布，能够使得第一导电凸起和第二导电凸起相对可以靠的更近，进而使得金属凸块更加密集，有利于产品的小型化，也提升了产品的性能。

技术领域

本发明涉及半导体封装技术领域，具体而言，涉及一种多凸块封装结构及其制备方法。

背景技术

随着半导体行业的快速发展，倒装封装结构广泛应用于半导体行业中，倒装芯片封装利用凸块进行芯片与基板之间的电性连接。凸块包括了铜柱、金属层（UBM：under bumpmetalization)以及钝化层（passivation），其铜柱凸块可得到具有最小间距，倒装基板铜层采用无核基板（core-less），其材料多见为FR4树脂或BT树脂，基板在受到外界力学、时间、温度、湿度等条件的影响下，会发生不可逆转的塑性形变，同时封装体内部芯片材料硅（热膨胀系数为2.5 ppm/C）与基板材料（热膨胀系数为12 ppm/C）会由于热膨胀系数不匹配导致的应力作用在芯片bump（焊接点）上，该应力引起产品性能下降，甚至失效。

发明内容

本发明的目的包括，例如，提供了一种多凸块封装结构及其制备方法，其能够解决现有技术中应力作用在芯片焊接点上导致的性能下降、失效的问题。

本发明的实施例可以这样实现：

第一方面，本发明提供一种多凸块封装结构，包括：

在一侧表面设置有金属焊垫的晶圆基底；

设置在所述晶圆基底一侧的保护层，所述保护层上设置有焊垫开口，所述焊垫开口与所述金属焊垫对应，并贯通至所述金属焊垫的表面；

设置在所述保护层远离所述晶圆基底一侧的第一线路层，所述第一线路层延伸至所述焊垫开口并与所述金属焊垫连接；

设置在所述第一线路层远离所述晶圆基底一侧，并与所述第一线路层电连接的第一导电凸起；

设置在所述第一线路层远离所述晶圆基底一侧的第一介电层；

设置在所述第一介电层远离所述晶圆基底一侧的第二线路层；

设置在所述第二线路层远离所述晶圆基底一侧，并与所述第二线路层电连接的第二导电凸起；

其中，所述第二线路层延伸至所述第一导电凸起，并与所述第一导电凸起电连接。

在可选的实施方式中，所述保护层上还设置有第二介电层，所述第二介电层延伸至所述焊垫开口，并使得所述金属焊垫外露于所述第二介电层，所述第一线路层设置在所述第二介电层上，并沿着所述第二介电层延伸至所述焊垫开口。

在可选的实施方式中，所述第一介电层远离所述晶圆基底一侧还设置有第三介电层，所述第三介电层覆盖在所述第二线路层上，并包覆在所述第一导电凸起和所述第二导电凸起的周围，所述第三介电层上设置有与所述第一导电凸起对应的第一容胶开口以及与所述第二导电凸起对应的所述第二容胶开口。

在可选的实施方式中，所述第三介电层远离所述晶圆基底的一侧设置有导电膜，所述导电膜远离所述晶圆基底的一侧设置有第四介电层，所述导电膜延伸至所述第一容胶开口和所述第二容胶开口，用于在所述第四介电层与所述第三介电层的挤压下溢出至所述第一容胶开口和所述第二容胶开口。

在可选的实施方式中，所述第三介电层远离所述晶圆基底的一侧还设置有天线层，所述天线层嵌设在所述第四介电层中，并与所述第一导电凸起和/或所述第二导电凸起电连接。