專利名稱：：微機電系統(tǒng)的晶圓級芯片尺寸封裝結構及其制造方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種晶圓級芯片尺寸封裝結構，尤其涉及一種針對微機電系統(tǒng)(MEMS)的晶圓級芯片尺寸封裝結構以及審隨該封裝結構的方法，屬于集成電路封裝
技術領域：
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背景技術：
：隨著半導體工業(yè)電子器件微型化和電路集成密度的增加，芯片尺寸封裝技術(CSP)得到了迅速發(fā)展，其封裝尺寸與半導體芯片尺寸相似。美國JEDEC對CSP的定義是芯片封裝面積小于或等于芯片面積120%的封裝稱為CSP。與傳統(tǒng)的封裝技術如引線結合法、自動帶載結合法(TAB)、倒裝芯片等相比，CSP具有以下優(yōu)點①近似芯片尺寸的超小型封裝；②保護裸芯片；③電、熱性優(yōu)良；④封裝密度高；⑤便于測試；便于焊接、安裝和修整更換。芯片尺寸封裝可以在單個芯片上直接進行封裝，也可以在整片晶圓上進行封裝后，再把封裝完的晶圓切割得到封裝芯片，且封裝的芯片與裸片在X/Y方向上的尺寸完全一致。后一種方式稱之為晶圓級芯片尺寸封裝(WLCSP)。晶圓級芯片尺寸封裝通常是把半導體芯片上外圍排列的焊墊艦再分布過程分布成面陣排列的大量金屬焊球，有時被稱為焊料凸起。由于它先在整片晶圓上進行封裝和測試，然后再切割，因而有著更明顯的優(yōu)勢首先是工藝工序大大優(yōu)化，晶圓直接進入封裝工序；而傳統(tǒng)工藝在封裝之前要對晶圓進行切割、分類；所有集成電路一次封裝，刻印工作直接在晶圓上進行，封裝測試一次完成，有別于傳統(tǒng)組裝工藝；生產周期和成本大幅下降。以色列Shellcase公司開發(fā)的ShellOP、ShellOC和ShellUT的先進WLCSP技術為影像傳感器的晶圓級封裝提供了比較完善的解決方案。與其它封裝方法不同，Shdlcase公司的封裝工藝不需要引線框架或引線結合。簡而言之，ShellOP制程采用玻璃/硅/玻璃的三明治結構，獲得圖像傳感能力，并且保護影像傳感器免受外部環(huán)境的污染。ShdlOC制程采用相同的三明治結構，但在第一玻璃層上，通過使用旋轉涂布感光型環(huán)氧樹脂再曝光顯影的方法，構建了空腔壁(cavitywall),從而得到了額外的空腔，用于容納上述影像傳感器和其上的微透鏡，這樣成像質量會進一步提高，因此ShellOC是一種封裝帶有微透鏡的影像傳感器的技術方案。在ShdlUT封裝中，空腔仍被保留，但第二玻璃層被去除，以使相關的封裝厚度減小。圖1所示ShellOC封裝芯片的橫截面圖，帶有空腔壁的頂部玻璃覆蓋以保護帶有焊墊的芯片，環(huán)氧樹脂使第二玻璃與芯片結合。在此結合之前，使用光刻技術和等離子體體刻蝕技術，這樣芯片上的焊墊已經被部分暴露。當焊接掩模被涂覆在玻璃上后，隨后進行開槽，從而通過沉積，使反向引線以"T"形結合的形式電連通到焊墊。引線被涂覆有保護性焊接掩模，焊接掩模是介電材料，能夠阻止引線與外部接觸，使其電絕緣，并保護引線表面抵抗侵蝕。焊接凸起被貼覆在引線底端，適用眾所周知的方法進行印刷電路板的裝配；焊料凸起可用已知的方法，例如網版印刷來形成。圖2示意了ShdlOP封裝芯片的截面結構；圖3示意了ShellUT封裝芯片的截面結構。，幾項技術主要IW^i寸裝光學和影像傳感器，例如集i^硅晶片上的電荷耦合器件(CCD)或CMOS成像器。對于微機電系統(tǒng)，由于其區(qū)別于一般IC芯片的特殊性，J^i寸^法并不能完，用。微機電系統(tǒng)(MicroElectroMechanicalSystem——MEMS)，是融合了硅微加工、LIGA和精密機liil]工等多種加工技術，并應用現(xiàn)代信息技術構成的微型系統(tǒng)。完整的微機電系統(tǒng)是由微傳感器、微執(zhí)行器、信號處理和控制電路、通訊接口和電源等部件組成的一體化的微型器件系統(tǒng)。將信息的獲取、處理和執(zhí)行集成在一起，組成具有多功能的微型系統(tǒng)，集成于大尺寸系統(tǒng)中，從而大幅度地提高系統(tǒng)的自動化、智能化和可靠性水平。沿著系統(tǒng)及產品小型化、智能化、集成化的發(fā)展方向，可以預見，微機電系統(tǒng)會給人類社會帶來一次技術革命。與IC芯片相似，消費類電子也應該是MEMS芯片的最大市場，經過十幾年的發(fā)展，MEMS芯片已經相當成熟，但是，很多芯片卻沒有得到實際應用，其主要原因就是沒有解決封裝問題。傳統(tǒng)的MEMS封裝方式為金屬封裝和陶瓷封裝，不僅體積大，成本也很高，往往占去整個MEMS器件成本的5080%，限制了MEMS技術在價格敏感度高的消費類電子市場的應用。使用晶圓級芯片尺寸封裝，可以減小MEMS封裝體積、降低成本，盡管MEMS封裝采用許多與IC封裝相似的技術，卻不能簡單地將IC封裝技術直接用于MEMS器件的封裝中。MEMS封裝的功能包括了IC封裝的功能部分，即電源分配、信號分配和散熱等，但由于MEMS的特殊性、復雜性和MEMS應用的廣泛性，封裝的要求非常嚴格且不一。具體來說，根據(jù)產品的不同，其MEMS封裝成品的腔體中往往需要保持高真空或充隋性氣體，因而對于氣體密封性有著更嚴格的要求，傳統(tǒng)Shdlcase制程中使用的環(huán)氧樹脂無謝呆證好的氣密性。此外，對于需充隋性氣體的微機電系統(tǒng)，一般其氣體翻多產品性肖鵬好，因此需要在用刺斜戶的外蓋上開槽以容納更多氣體。但是在開槽之后，由于表面凹凸不平，就無^iOT直接旋轉涂布的方法制造空腔壁；因此必須在開槽之前，先在平整的mi:制造空腔壁，然后再M31蝕刻制造出空腔凹槽，逸就要求空腔壁的材料必須能耐受嫩IJ過程，并在蝕刻后仍能保持良好的壓合性能。另外，光學傳感器芯片由于結構簡單，其晶圓在等離子體蝕刻前離多被研磨到100憤J[^左右；而微機電系統(tǒng)由于其錢的結構，其芯片厚度需保持在400500貨妹左右，一般的等離子體蝕刻工藝在如此厚度下無法保證開槽的微和衝本均一性。總體上，與適合影像傳感器的Shdlcase封裝流程相比，微機電系統(tǒng)的晶圓級封裝主要有以下技術難點①需要特殊的封裝材料制作空腔壁以保證好的氣密性；②傲戶mil既魏空腔壁又要開槽；③芯片過厚無制頓一麟離子體蝕刻工藝。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的是提供一種微機電系統(tǒng)的晶圓級芯片尺寸封裝結構及其制造方法，旨在有效解決封裝的密封性和晶圓厚度過厚不利于等離子體蝕刻等問題。本發(fā)明的目的通過以下技術方案來實現(xiàn)微機電系統(tǒng)的晶圓級芯片尺寸封裝結構，包括微機電系統(tǒng)芯片，微機電系統(tǒng)芯片外圍密布排列焊墊，設于微機電系統(tǒng)芯片正面的傲戶外蓋，其特征在于在所述微機電系統(tǒng)芯片和保護外蓋之間設有空腔壁，所述空腔壁的材質為高分子感光型耐蝕刻可壓合的密封性材料，保護外蓋Mii空腔壁與芯片正面相粘結，微機電系統(tǒng)芯片上的微機電部件容納在空腔壁與微機電系統(tǒng)芯片構成的空腔內；在溝槽處和微機電系統(tǒng)芯片背面包覆絕緣層，在焊墊橫向側的暴露面和絕緣層背面沉積有外引線，在形成開孔的外引線上覆有焊接掩模，在外引線底端附著焊接凸起，從而，焊墊通過外引線與焊接凸起電連通，實現(xiàn)電信號的輸入和輸出。進一步地，上述的微機電系統(tǒng)的晶圓級芯片尺寸封裝結構，所述空腔壁的材質為苯并環(huán)丁烯。在空腔壁與保護外蓋之間設有鈍化層，空腔壁的材質為玻璃膠。所述保護外蓋的材質為玻璃或硅。更進一步地，上述的微機電系統(tǒng)的晶圓級芯片尺寸封裝結構，所述保護外蓋上開有由空腔壁所界定的凹槽；所述凹槽中充有微機電系統(tǒng)芯片所需的帶壓力的氣體。更進一步地，上述的微機電系統(tǒng)的晶圓級芯片尺寸封裝結構，所述焊接掩模的材質為熱塑性感光型樹脂；所述外引線為Al/Ni結構，還可以是充當粘附層、阻擋層和金屬連接層作用的任何結構；所述焊接凸起的材質為無鉛錫膏。再進一步地，微機電系統(tǒng)的晶圓級芯片尺寸封裝結構的制造方法，其特征在于提供一微機電系統(tǒng)晶圓，其上包含有若干個獨立的微機電系統(tǒng)芯片，每個芯片中間包含有微機電系統(tǒng)，外圍分布若干焊墊；提供一保護外蓋基板，其上分布有若干空腔壁，其位置與微機電系統(tǒng)晶圓上芯片的位置一一對應，界定所有保護外蓋；將微機電系統(tǒng)晶圓與保護外蓋進行精確對位和壓合，微機電系統(tǒng)被容納在空腔中；將微機電系統(tǒng)晶圓進行減薄，通過先機械半切再進行等離子體蝕刻的方法使焊墊部分暴露；在溝槽中填充絕緣物，再在微機電系統(tǒng)晶圓背面旋轉涂布絕緣物，從而形成絕緣層；通過機械半切使焊墊的橫側面暴露；通過物理濺射金屬、光刻處理和電鍍工藝，制作出外引線；在外引線上覆蓋感光型絕緣材料(比如熱塑性感光型樹脂)作為焊接掩模，在需焊接處留下開口，通過絲網印刷的方法形成焊接凸點；切割微機電系統(tǒng)晶圓和保護外蓋，形成單個的晶圓級封裝結構。再進一步地，微機電系統(tǒng)的晶圓級芯片尺寸封裝結構的制造方法，先采用旋轉涂布再曝光顯影的方法在保護外蓋基板上制作空腔壁，制作完空腔壁后，對其進行蝕刻，以空腔壁為掩模制作出大凹槽。再進一步地，微機電系統(tǒng)的晶圓級芯片尺寸封裝結構的制造方法，先以氮化硅為掩模制造出大凹槽，再使用絲網印刷的方法制作空腔壁。再進一步地，微機電系統(tǒng)的晶圓級芯片尺寸封裝結構的制造方法，所述大凹槽的深度大于等于350um。再進一步地，微機電系統(tǒng)的晶圓級芯片尺寸封裝結構的制造方法，在保護外蓋的背面先用光阻制作一組對位標記，使用此標記制作空腔壁以及將保護外蓋和微機電系統(tǒng)晶圓壓合時進行對位。使用光阻在微機電系統(tǒng)芯片背面制作出一組與焊墊的位置相對應的開口，第一次半切時根據(jù)開口進行對位，等離子體蝕刻時使用光阻層作為掩模。所述光阻為耐蝕刻的正型光阻。再進一步地，微機電系統(tǒng)的晶圓級芯片尺寸封裝結構的制造方法，等離子體蝕刻使用的氣體為硫氟或碳氟化合物等化學蝕刻氣體。再進一步地，微機電系統(tǒng)的晶圓級芯片尺寸封裝結構的制造方法，所述絕緣層包含從苯并環(huán)丁烯、聚酰亞胺和環(huán)氧樹脂組成的組中選擇的聚合物材料。所述焊接掩模包含從苯并環(huán)丁烯、聚酰亞胺和環(huán)氧樹脂組成的組中選擇的聚合物材料。本發(fā)明技術方案的突出的實質性特點和顯著的進步主要體現(xiàn)在本發(fā)明使用旋涂高分子材料BCB和絲網印刷玻璃膠兩種技術方案，既制造出用于壓合的空腔壁，又制造出大凹槽，成功實現(xiàn)了密封性封裝；使用先半切去除大部分硅，再進行等離子體蝕刻暴露出焊墊的方法，有效解決MEMS晶圓厚度過厚不利于一般等離子體蝕刻的問題；另外，在制造時先在傲戶Sfei:制造空腔壁然后再開槽。與現(xiàn)有技斜目比，本發(fā)明晶圓級的微機電系統(tǒng)封^式徵子地實現(xiàn)一片晶圓上的所有微機電系統(tǒng)同時封裝，生產周期和成本大幅下降，并_^^裝后芯片尺寸與原始尺寸幾乎相同。下面結合附圖對本發(fā)明技術方案作進一步說明圖l:
背景技術：
中SheUOC封裝芯片的截面示意圖；圖2:
背景技術：
中ShellOP封裝芯片的截面示意圖；圖3:
背景技術：
中ShellUT封裝芯片的截面示意圖；圖414:本發(fā)明實施例一的工藝流程示意圖；圖1518:本發(fā)明實施例二的前段工藝流程示意圖。圖中各附圖標記的含義見下表:<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>具體實施方式如圖14所示，微機電系統(tǒng)的晶圓級芯片尺寸封裝結構，包括微機電系統(tǒng)芯片20，微機電系統(tǒng)芯片外圍密布排列焊墊15，設于微機電系統(tǒng)芯片正面的保護外蓋5，保護外蓋5的材質為玻璃或硅；在所述微機電系統(tǒng)芯片20和保護外蓋5之間設有空腔壁10，所述空腔壁10的材質為苯并環(huán)丁烯，保護外蓋5M空腔壁10與芯片20正面相粘結，微機電系統(tǒng)芯片上的微機電部件容納在空腔壁10與微機電系統(tǒng)芯片20構成的空腔內；在保護外蓋上還開有由空腔壁10所界定的凹槽，凹槽中充有微機電系統(tǒng)芯片所需的帶壓力的氣體。在溝槽處和微機電系統(tǒng)芯片背面包覆絕緣層25，在焊墊橫向側的暴露面和絕緣層背面沉積有外引線30，在形成開孔的外引線30上覆有焊接掩模35，在外引線底端附著焊接凸起40，從而，焊墊15通過外引線30與焊接凸起40電連通。其中，保護外蓋5的材質為玻璃，也可以是硅；絕緣層25包含從苯并環(huán)丁烯、聚酰亞胺和環(huán)氧樹脂組成的組中選擇的聚合物材料；外引線30為Al/Ni結構，也可以是充當粘附層、阻擋層和金屬連接層作用的任何結構；焊接掩模35的材質為熱塑性感光型樹脂，包含從苯并環(huán)丁烯、聚酰亞胺和環(huán)氧樹脂組成的組中選擇的聚合物材料；焊接凸起40的材質為無鉛錫膏。空腔壁10的制作有兩種技術方案，一是利用苯并環(huán)丁烯(BCB)耐蝕刻性，并在蝕刻后仍能保持壓合性能的特性，即先在平整的±用旋涂光感型BCB再光刻啲方法制造空腔壁，然后再ffl3l蝕刻制造出空腔。另一個方法是先對保護基板進行蝕刻，再在保護基板上用絲網印刷的方法印上鵬伊辣制造空腔壁。實施例一以下為本發(fā)明的一個實施例，微機電系統(tǒng)晶圓級芯片尺寸封裝的^1程如圖414所示，即:首先，在保護外蓋上涂布苯并環(huán)丁烯(BCB)，用光刻的方式制作出一組空腔壁10，空腔壁10的位置與微機電系統(tǒng)晶圓20上芯片的位置一一對應；其中，保護外蓋的材質可以是硅，也可以是玻璃等其他適于蝕刻工藝的材質；空腔壁10的材料不限于BCB，也可以是其他的感光型耐蝕刻可壓合的密封性封裝材料，如圖4所示；對保護外蓋進行干法或濕法蝕刻，由于有空腔壁10作為掩模，保護外蓋上被制作出一個個與微機電系統(tǒng)晶圓20上的芯片一一對應的凹槽，如圖5所示；需要指出的是，如果僅僅是真空封裝而不需要充氣體，則可不必經過該步驟；在這之后，將保護外蓋和微機電系統(tǒng)晶圓進行對位壓合，空腔壁10壓在焊墊15上，微機電部件被容納在空腔中；壓合過程中可以抽真空，也可以充入實現(xiàn)芯片功能所需要的任何氣體，如圖6所示；在對微機電系統(tǒng)晶圓20進行減薄后，使用機械半切的方法去除切割道中大部分的硅，剩余硅厚約10um，如圖7所示；對微機電系統(tǒng)晶圓20的背面進行等離子體蝕刻，去除剩余的硅，暴露出部分焊墊15，蝕刻使用氣體為碳氟化合物或硫氟化合物，如圖8所示；在溝槽中填充入絕緣物，覆蓋已暴露的硅坡道和焊墊IO，再通過旋轉涂布的方法在晶圓背面覆蓋上一層絕緣物，形成絕緣層25并作為機械緩沖層，如圖9所示；然后，使用機械半切暴露出焊墊15的橫側面，需要注意的是，如果保護外蓋使用的是硅等導電材質，則半切時不能切穿空腔壁10，否則保護外蓋會與微機電系統(tǒng)晶圓20聯(lián)通，如圖10所示；使用物理濺射的方法在晶圓背面沉積一層導電金屬，如圖11所示；使用光刻處理和眾所周知的球下金屬(UBM)的電鍍處理形成外引線30，如圖12所示；在外引線30上包覆感光型保護性焊接掩模35，在需焊接處留下開口，如圖13所示；最后，通過絲網印刷在開口處形成無鉛焊接凸起40，一處焊接凸起35既對應一個焊墊15，如圖14所示；上述封裝處理工藝完成之后，再通過切片的方法將封裝芯片從整個晶片中分離出來，至此，封裝結構構建完畢。需說明的是，保護外蓋上的空腔壁10采用旋轉涂布再曝光顯影的方法制作，在保護外蓋上制作完空腔壁10后，對其進行蝕刻，以空腔壁10為掩模制作出大凹槽，大凹槽的深度大于等于350um，通常取400um。在保護外蓋的背面先用光阻制作一組對位標記，使用此標記制作空腔壁10以及將保護外蓋和微機電系統(tǒng)晶圓壓合時進行對位；使用光阻在微機電系統(tǒng)芯片背面制作出一組與焊墊15的位置相對應的開口，第一次半切時根據(jù)開口進行對位，等離子體蝕刻時使用光阻層作為掩模；光阻為耐蝕刻的正型光阻。等離子體蝕刻使用的氣體為硫氟或碳氟化合物等化學蝕刻氣體。實施例二以下為本發(fā)明的第二個應用實例首先，在保護基板正面使用氣相沉積的方法制作一層鈍化層45，在鈍化層45上旋涂光阻50，通過光刻的方法制作出圖形，不需要開槽的地方為光阻50所覆蓋，如圖15所示；對保護基板的正面進行等離子蝕刻，為光阻50所覆蓋的鈍化層45被保護，暴露在外的鈍化層45被去除，從而將鈍化層45制作成與光阻層50相同的圖形，最后將光阻50洗去，如圖16所示；對保護外蓋基板進行干法或濕法蝕刻，由于有鈍化層45作為掩模，保護外蓋基板上被制作出一個個與微機電系統(tǒng)晶圓20上的芯片一一對應的凹槽，如圖17所示；需對旨出的是，如果僅僅是真Si寸裝而不需要充氣體，則可不必經過該步驟；使用絲網印刷的方法，在保護基板的凸起處印刷上玻璃膠作為空腔壁'10，如圖18所示；在這之后，將保護外蓋基板和微機電系統(tǒng)晶圓進行對位壓合，空腔壁10壓在焊墊15上，微機電部件被容納在空腔中；壓合過程中可以抽真空，也可以充入實現(xiàn)芯片功能所需要的任何氣體，如圖6所示；之后的封裝工藝與實施例一相同，故不作重復描述。第二實施例中，也需先在保護外蓋基板的背面用光阻制作一組對位標記，以背面標記為基準，在正面也制作一對對位標記，使用正面標記進行絲網印刷的對位，制作空腔壁IO，使用背面標記在將保護外蓋基板和微機電系統(tǒng)晶圓壓合時進行對位；使用光阻在微機電系統(tǒng)芯片背面制作出一組與焊墊15的位置相對應的開口，第一次半切時根據(jù)開口進行對位，等離子蝕刻時使用光阻層作為掩模；光阻為耐蝕刻的正型光阻。綜上可以明顯看出，本發(fā)明晶圓級的微機電系統(tǒng)封^"式^l子地實現(xiàn)一片晶圓上的所有微機電系統(tǒng)同時封裝，第一實施例使用高分子材料BCB，既制造出用于壓合的空腔壁，又利用其作為蝕刻的掩模，成功實現(xiàn)了密封性封裝；第二實施例使用了在開槽后的基板上進行絲網印刷的方法，用玻璃膠制作空腔壁，同樣實現(xiàn)了密封性封裝；使用先半切去除大部分硅，苒進行等離子蝕刻暴露出焊墊的方法，有效解決MEMS晶圓厚度過厚不利于一般等離子蝕刻的問題。很完美地解決了封裝的密封性和晶圓厚度過厚不利于等離子蝕刻等問題，既大大減小了芯片封裝后的體積，又顯著降低了封裝的成本；電連接性能良好，應用前景看好。本發(fā)明不僅僅局限于，實施例，給出的例子僅是優(yōu)選的說明性范例。凡包含本發(fā)明的技術理念，采用等同變換或者等效替換而形成的技術方案，均落在本發(fā)明權利保護范圍之內。權利要求1.微機電系統(tǒng)的晶圓級芯片尺寸封裝結構，包括微機電系統(tǒng)芯片[20]，微機電系統(tǒng)芯片外圍密布排列焊墊[l5]，設于微機電系統(tǒng)芯片正面的保護外蓋[5]，其特征在于在所述微機電系統(tǒng)芯片[20]和保護外蓋[5]之間設有空腔壁[10]，所述空腔壁[10]的材質為高分子感光型耐蝕刻可壓合的密封性材料，保護外蓋[5]通過空腔壁[10]與微機電系統(tǒng)芯片[20]正面相粘結，微機電系統(tǒng)芯片上的微機電部件容納在空腔壁[10]與微機電系統(tǒng)芯片[20]構成的空腔內；在溝槽處和微機電系統(tǒng)芯片背面包覆絕緣層[25]，在焊墊橫向側的暴露面和絕緣層背面沉積有外引線[30]，在形成開孔的外引線[30]上覆有焊接掩模[35]，在外引線底端附著焊接凸起[40]，從而，焊墊[15]通過外引線[30]與焊接凸起[40]電連通。2.根據(jù)權利要求l所述的微機電系統(tǒng)的晶圓級芯片尺寸封裝結構，其特征在于所述空腔壁[10]的材質為苯并環(huán)丁烯。3.根據(jù)權利要求1所述的微機電系統(tǒng)的晶圓級芯片尺寸封裝結構，其特征在于在空腔壁[IO]與保護外蓋[5]之間設有鈍化層[45]，空腔壁[10]的材質為玻璃膠。4.根據(jù)權利要求l所述的微機電系統(tǒng)的晶圓級芯片尺寸封裝結構，其特征在于所述保護外蓋[5]的材質為玻璃或硅。5.根據(jù)權利要求l所述的微機電系統(tǒng)的晶圓級芯片尺寸封裝結構，其特征在于所述保護外蓋上開有由空腔壁[10]所界定的凹槽。6.根據(jù)權利要求5所述的微機電系統(tǒng)的晶圓級芯片尺寸封裝結構，其特征在于所述凹槽中充有微機電系統(tǒng)芯片所需的帶壓力的氣體。7.根據(jù)權利要求l所述的微機電系統(tǒng)的晶圓級芯片尺寸封裝結構，其特征在于戶脫外引線[30]為Al/Ni結構。8.根據(jù)權利要求1所述的微機電系統(tǒng)的晶圓級芯片尺寸封裝結構，其特征在于所述焊接掩模[35]的材質為熱塑性感光型樹脂。9.根據(jù)權利要求l所述的微機電系統(tǒng)的晶圓級芯片尺寸封裝結構，其特征在于戶脫焊接凸起[40]的材質為無鉛錫膏。10.微機電系統(tǒng)的晶圓級芯片尺寸封裝結構的制造方法，其特征在于提供一微機電系統(tǒng)晶圓，其上包含有若干個獨立的微機電系統(tǒng)芯片[20]，每個芯片中間包含有微機電系統(tǒng)，外圍分布若干焊墊[15];提供一保護外蓋基板，其上分布有若干空腔壁[IO],其位置與微機電系統(tǒng)晶圓上芯片的位置一一對應，界定所有保護外蓋；將微機電系統(tǒng)晶圓與保護外蓋進行精確對位和壓合，微機電系統(tǒng)被容納在空腔中；將微機電系統(tǒng)晶圓進行減薄，先機械半切再進行等離子體蝕刻的方法使焊墊[15]部分暴露；在溝槽中填充絕緣物，再在微機電系統(tǒng)晶圓背面旋轉涂布絕緣物，從而形成絕緣層[25];通過機械半切使焊墊[15]的橫側面暴露；通過物理濺射金屬、光刻處理和電鍍工藝，制作出外引線[30];在外引線[30]上覆蓋感光型絕緣材料作為焊接掩模[35]，在需焊接處留下開口，通過絲網印刷的方法形成焊接凸點[40];切割微機電系統(tǒng)晶圓和保護外蓋，形成單個的晶圓級封裝結構。11.根據(jù)權利要求io所述的微機電系統(tǒng)的晶圓級芯片尺寸封裝結構的制造方法，其特征在于先采用旋轉涂布再曝光顯影的方法在保護外蓋基板上制作空腔壁[IO]，制作完空腔壁[10]后對其進行蝕刻，以空腔壁[10]為掩模制作出大凹槽。12.根據(jù)權利要求10所述的微機電系統(tǒng)的晶圓級芯片尺寸封裝結構的制造方法，其特征在于先以氮化硅為掩模制造出大凹槽，再使用絲網印刷的方法制作空腔壁[io]。13.根據(jù)權利要求11或12所述的微機電系統(tǒng)的晶圓級芯片尺寸封裝結構的制造方法，其特征在于所述大凹槽的深度大于等于350um。14.根據(jù)權利要求IO所述的微機電系統(tǒng)的晶圓級芯片尺寸封裝結構的制造方法，其特征在于在保護外蓋的背面先用光阻制作一組對位標記，使用此標記制作空腔壁[10]以及將保護外蓋和微機電系統(tǒng)晶圓壓合時進行對位。15.根據(jù)權利要求10所述的微機電系統(tǒng)的晶圓級芯片尺寸封裝結構的制造方法，其特征在于:使用光阻在微機電系統(tǒng)芯片背面制作出一組與焊墊[15]的位置相對應的開口，第一次半切時根據(jù)開口進行對位，等離子體蝕刻時使用光阻層作為掩模。16.根據(jù)權利要求10所述的微機電系統(tǒng)的晶圓級芯片尺寸封裝結構的制造方法，其特征在于所述光阻為耐蝕刻的正型光阻。17.根據(jù)權利要求10所述的微機電系統(tǒng)的晶圓級芯片尺寸封裝結構的制造方法，其特征在于等離子體蝕刻使用的氣體為硫氟或碳氟化合物。18.根據(jù)權利要求10所述的微機電系統(tǒng)的晶圓級芯片尺寸封裝結構的制造方法，其特征在于所述絕緣層[25]包含從苯并環(huán)丁烯、聚酰亞胺和環(huán)氧樹脂組成的組中選擇的聚合物材料。19.根據(jù)權利要求10所述的微機電系統(tǒng)的晶圓級芯片尺寸封裝結構的制造方法，其特征在于所述焊接掩模[35]包含從苯并環(huán)丁烯、聚酰亞胺和環(huán)氧樹脂組成的組中選擇的聚合物材料。全文摘要本發(fā)明涉及微機電系統(tǒng)的晶圓級芯片尺寸封裝結構及制造方法，在微機電系統(tǒng)芯片外圍密布排列焊墊，芯片正面設有保護外蓋，在芯片和保護外蓋之間設有空腔壁，空腔壁的材質為高分子感光型耐蝕刻可壓合的密封性材料，保護外蓋通過空腔壁與芯片正面相粘結，芯片上的微機電部件容納在空腔壁與微機電系統(tǒng)芯片構成的空腔內；在溝槽處和微機電系統(tǒng)芯片背面包覆絕緣層，在焊墊橫向側的暴露面和絕緣層背面沉積有外引線，在形成開孔的外引線上覆有焊接掩模，在外引線底端附著焊接凸起，焊墊通過外引線與焊接凸起電連通。本發(fā)明成功解決了封裝的密封性和晶圓厚度過厚不利于等離子體蝕刻等問題，既大大減小了芯片封裝后的體積，又顯著降低了封裝的成本。文檔編號B81B7/02GK101123231SQ20071013149公開日2008年2月13日申請日期2007年8月31日優(yōu)先權日2007年8月31日發(fā)明者俞國慶,徐琴琴,蔚王,王之奇申請人:晶方半導體科技(蘇州)有限公司