[发明专利]芯片封装结构及其制作方法

说明书

本发明揭示了一种芯片封装结构及其制作方法，包括：芯片，具有设置有焊盘的下表面和与下表面相背的上表面，芯片上表面相对焊盘位置处设置第一凹槽，第一凹槽暴露出焊盘上表面；第一绝缘层，设置于芯片上表面侧和第一凹槽的侧表面；第一金属层，设置于第一绝缘层表面，并延伸覆盖至焊盘上表面；第二绝缘层，设置于第一金属层表面，第二绝缘层部分区域设置第二凹槽，第二凹槽暴露出第一金属层；焊接凸起，设置于第二凹槽内，焊接凸起通过第一金属层与焊盘电性连接。本发明于第一金属层上表面设置第二绝缘层，在能够保护第一金属层、防止金属迁移的情况下，减小封装结构的应力，提高封装产品的信耐性，同时提高封装结构的散热能力。

技术领域

本发明涉及半导体封装技术领域，尤其涉及一种芯片封装结构及其制作方法。

背景技术

现代社会发展迅速，在传感器领域对分辨率的要求越来越高，摩尔定律数据屡次被刷新。堆栈式CIS(CMOS image sensor，CMOS图像传感器)由80nm级别发展到60nm级别，甚至40nm级别。CIS的线路分布越来越薄、间距越来越小，对于封装而言，堆栈芯片的焊盘结构分布有多层，厚度在100nm左右，很薄且很脆弱。

现有技术中，在芯片的封装过程中会产生应力，第一，缓冲层会对芯片焊盘产生应力，在冷热环境冲击之下，容易造成焊盘破裂；第二，封装结构中的金属层主要材质包含Ni金属，Ni本身应力较大，也很容易造成焊盘破裂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种芯片封装结构，以减小封装过程中的应力问题，提高信耐性。

为实现上述发明目的，本发明提供一种芯片封装结构，包括：

芯片，所述芯片具有设置有焊盘的下表面和与所述下表面相背的上表面，所述芯片上表面相对所述焊盘位置处设置第一凹槽，所述第一凹槽暴露出所述焊盘上表面；

第一绝缘层，所述第一绝缘层设置于所述芯片上表面侧和所述第一凹槽的侧表面；

第一金属层，所述第一金属层设置于所述第一绝缘层表面，并延伸覆盖至所述焊盘上表面；

第二绝缘层，所述第二绝缘层设置于所述第一金属层表面，所述第二绝缘层部分区域设置第二凹槽，所述第二凹槽暴露出所述第一金属层；

焊接凸起，所述焊接凸起设置于所述第二凹槽内，所述焊接凸起通过所述第一金属层与所述焊盘电性连接。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一金属层材料为Al和/或Cu。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一绝缘层和所述第一金属层之间部分区域处还设置缓冲层，所述缓冲层设置于所述第二凹槽正下方。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述缓冲层截面面积大于所述第二凹槽的截面面积。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述焊接凸起和所述第一金属层之间还设置第二金属层，所述第二金属层为Ni、Au、Pd中的一种材料或几种材料的合金，所述第二金属层厚度为1～2μm。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层材料为SiO₂和/或Si₃N₄。

本发明还提供一种芯片封装结构的制作方法，包括步骤：

提供芯片，所述芯片具有设置有焊盘的下表面和与所述下表面相背的上表面，于所述芯片上表面相对所述焊盘位置处形成第一凹槽，使得所述第一凹槽暴露出所述焊盘上表面；

于所述芯片上表面侧和所述第一凹槽的侧表面形成第一绝缘层；

于所述第一绝缘层表面形成第一金属层，并将所述第一金属层延伸至所述焊盘上表面；

于所述第一金属层表面形成第二绝缘层；