Cmos驅(qū)動(dòng)器晶圓級(jí)封裝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及在基片內(nèi)或其上制造或處理的裝置或系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種CMOS驅(qū)動(dòng)器晶圓級(jí)封裝。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體封裝是集成電路技術(shù)領(lǐng)域的重要分支，封裝為集成電路芯片提供載體支撐、應(yīng)用界面和芯片的保護(hù)。傳統(tǒng)的芯片封裝主要先經(jīng)過(guò)切割再封測(cè)，封裝形式包括塑封和金屬陶瓷管殼封裝，芯片通過(guò)表面貼裝之后經(jīng)過(guò)引線(xiàn)鍵合技術(shù)和管殼之間形成電氣連接，此種封裝形式具有體積大、裝配工藝復(fù)雜等缺點(diǎn)。驅(qū)動(dòng)器中的信息是通過(guò)二進(jìn)制代碼“O”和“I”高低電平來(lái)表示的，所以隨著電路的工作頻率不斷提高，不得不考慮“O”和“I”碼流是否被準(zhǔn)確無(wú)誤地傳輸?shù)浇邮斩?，?duì)于驅(qū)動(dòng)器的封裝而言，其寄生效應(yīng)頻率響應(yīng)特性往往限制了電路的時(shí)鐘頻率范圍，信號(hào)的邊沿由于受到了寄生電容的影響從而變緩，影響信號(hào)的完整性。工作頻率越高，封裝寄生參量對(duì)電路的影響越顯著。由于工藝的限制，傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)器封裝技術(shù)的引腳都會(huì)引入較大的寄生電感及寄生電容，影響驅(qū)動(dòng)器芯片的性能。
[0003]晶圓級(jí)封裝(WLCSP)技術(shù)是近年來(lái)在微電子封裝領(lǐng)域倍受關(guān)注的技術(shù)，其主要特點(diǎn)是先在整片晶圓上進(jìn)行封裝和測(cè)試，然后才切割成一個(gè)個(gè)的單元。因此晶圓級(jí)封裝方式有效地縮小芯片封裝尺寸，符合其應(yīng)用產(chǎn)品的輕薄短小的特性需求;在性能上，晶圓級(jí)封裝減少了傳輸路徑，因此減少電流耗損和電路寄生參數(shù)，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣扰c穩(wěn)定性。另一方面，晶圓級(jí)封裝減少了傳統(tǒng)密封的塑料或陶瓷包裝，故芯片在工作時(shí)的熱量能有效地耗散，此特點(diǎn)有助于整機(jī)系統(tǒng)的散熱問(wèn)題。在成本方面，雖然晶圓片級(jí)封裝每一步工序的加工成本相對(duì)較高，但分?jǐn)偟矫恳粋€(gè)晶圓片級(jí)芯片上成本則較低，適合大批量生產(chǎn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種CMOS驅(qū)動(dòng)器晶圓級(jí)封裝，所述封裝保證了晶圓片和布線(xiàn)層之間穩(wěn)定并且可靠的電氣連接，減小了由于封裝引入的寄生電感及寄生電容效應(yīng)，提高了芯片的性能，更適合以倒裝焊的形式應(yīng)用于系統(tǒng)電路中。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是:一種CMOS驅(qū)動(dòng)器晶圓級(jí)封裝，其特征在于:包括驅(qū)動(dòng)器晶圓片，所述晶圓片的上表面部分區(qū)域形成有驅(qū)動(dòng)器晶圓片焊盤(pán)，所述焊盤(pán)區(qū)域以外的晶圓片的上表面上形成有鈍化層，所述鈍化層的上表面形成有第一樹(shù)脂層，且第一樹(shù)脂層的內(nèi)部邊緣延伸至所述焊盤(pán)的上表面，使得所述焊盤(pán)的上表面的部分被所述第一樹(shù)脂層覆蓋，其余部分裸露出；部分所述第一樹(shù)脂層的上表面形成有再布線(xiàn)層，部分所述再布線(xiàn)層與所述焊盤(pán)上表面的裸露部分直接接觸;所述再布線(xiàn)層的上表面以及沒(méi)有覆蓋再布線(xiàn)層的第一樹(shù)脂層的上表面形成有第二樹(shù)脂層;所述第二樹(shù)脂層上設(shè)有過(guò)孔，所述過(guò)孔使得部分所述再布線(xiàn)層裸露出；部分所述第二樹(shù)脂層的上表面形成有直接下金屬層，部分所述直接下金屬層與所述再布線(xiàn)層的裸露部分直接接觸;所述過(guò)孔上側(cè)的直接下金屬層的上表面形成有金屬凸點(diǎn)。
[0006]進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述第一樹(shù)脂層和第二樹(shù)脂層采用聚酰亞胺材料。
[0007]進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述金屬凸點(diǎn)包括直徑為200um，高20um的銅柱以及直徑為200um，高30um的錫柱。
[0008]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:所述封裝在保證芯片和布線(xiàn)焊盤(pán)的穩(wěn)定的電氣連接的基礎(chǔ)上，以重定義布線(xiàn)的方式對(duì)管腳進(jìn)行合理的重新分配;使用兩層聚酰亞胺層，第一聚酰亞胺層沉積在裸片上，并保持焊盤(pán)處于開(kāi)窗狀態(tài);再布線(xiàn)層通過(guò)濺射或電鍍將外圍陣列轉(zhuǎn)換為區(qū)域陣列；隨后沉積第二聚酰亞胺層、制作直接下金屬層;最后在直接下金屬層上方制作金屬凸點(diǎn)。所述封裝保證了晶圓片和布線(xiàn)層之間穩(wěn)定并且可靠的電氣連接，減小了由于封裝引入的寄生電感及寄生電容效應(yīng)，提高了芯片的性能，更適合以倒裝焊的形式應(yīng)用于系統(tǒng)電路中。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1-5是實(shí)用新型所述封裝的過(guò)程結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖6是本實(shí)用新型中再布線(xiàn)層的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]其中:1、驅(qū)動(dòng)器晶圓片2、驅(qū)動(dòng)器晶圓片焊盤(pán)3、鈍化層4、第一樹(shù)脂層5、再布線(xiàn)層6、第二樹(shù)脂層7、直接下金屬層8、金屬凸點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0013]在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型，但是本實(shí)用新型還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實(shí)用新型內(nèi)涵的情況下做類(lèi)似推廣，因此本實(shí)用新型不受下面公開(kāi)的具體實(shí)施例的限制。
[0014]如圖5所示，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種CMOS驅(qū)動(dòng)器晶圓級(jí)封裝，包括驅(qū)動(dòng)器晶圓片I，所述晶圓片的上表面部分區(qū)域形成有驅(qū)動(dòng)器晶圓片焊盤(pán)2，所述焊盤(pán)區(qū)域以外的晶圓片的上表面上形成有鈍化層3，所述鈍化層3的上表面形成有第一樹(shù)脂層4，且第一樹(shù)脂層4的內(nèi)部邊緣延伸至所述焊盤(pán)的上表面，使得所述焊盤(pán)的上表面的部分被所述第一樹(shù)脂層4覆蓋，其余部分裸露出，優(yōu)選的，所述第一樹(shù)脂層4采用聚酰亞胺材料制作。
[0015]部分所述第一樹(shù)脂層4的上表面形成有再布線(xiàn)層5，部分所述再布線(xiàn)層5與所述焊盤(pán)上表面的裸露部分直接接觸;所述再布線(xiàn)層5的上表面以及沒(méi)有覆蓋再布線(xiàn)層5的第一樹(shù)脂層4的上表面形成有第二樹(shù)脂層6;所述第二樹(shù)脂層6上設(shè)有過(guò)孔，所述過(guò)孔使得部分所述再布線(xiàn)層5裸露出；部分所述第二樹(shù)脂層6的上表面形成有直接下金屬層7，部分所述直接下金屬層7與所述再布線(xiàn)層5的裸露部分直接接觸;所述過(guò)孔上側(cè)的直接下金屬層7的上表面形成有金屬凸點(diǎn)8，優(yōu)選的，所述金屬凸點(diǎn)包括直徑為200um，高20um的銅柱以及直徑為200um，高30um的錫柱。
[0016]相應(yīng)的，上述封裝的制作方法包括如下步驟:
[0017]I)取一驅(qū)動(dòng)器晶圓片，對(duì)晶圓片表面進(jìn)行清洗。
[0018]2)在驅(qū)動(dòng)器晶圓片I的上表面依次沉積鈍化層3和第一樹(shù)脂層4，并對(duì)鈍化層3和第一樹(shù)脂層4進(jìn)行刻蝕，刻蝕出驅(qū)動(dòng)器晶圓片焊盤(pán)區(qū)域，然后在上述區(qū)域形成驅(qū)動(dòng)器晶圓片焊盤(pán)2，優(yōu)選的，所述第一樹(shù)脂層采用聚酰亞胺材料制作，如圖1所示；
[0019]3)在上述器件上表面的部分上濺射或沉積再布線(xiàn)層5，使得所述再布線(xiàn)層5部分與所述驅(qū)動(dòng)器晶圓片焊盤(pán)2相接觸，如圖2所示；
[0020]4)在再布線(xiàn)層5上沉積第二樹(shù)脂層6，刻蝕第二樹(shù)脂層6，使得部分所述再布線(xiàn)層5裸露出，然后對(duì)裸露部分的再布線(xiàn)層5進(jìn)行刻蝕，形成再布線(xiàn)層上的連接點(diǎn)，濺射或沉積區(qū)域陣列，如圖3所示；
[0021]再布線(xiàn)層5以再布線(xiàn)的方式進(jìn)行布局布線(xiàn)，保證各個(gè)引腳合理分配，保證良好的電氣連接性。在再布線(xiàn)層5中對(duì)驅(qū)動(dòng)器單元引腳進(jìn)行重新分配，使引腳均勻且成陣列式區(qū)域陣列。
[0022]5)在部分第二樹(shù)脂層6的上表面制作直接下金屬層7，使得所述直接下金屬層7部分穿過(guò)所述第二樹(shù)脂層6與再布線(xiàn)層5直接接觸，如圖4所示；
[0023]6)在所述直接下金屬層7的上表面制作金屬凸點(diǎn)8，如圖5所示。
[0024]所述封裝在保證芯片和布線(xiàn)焊盤(pán)的穩(wěn)定的電氣連接的基礎(chǔ)上，以重定義布線(xiàn)的方式對(duì)管腳進(jìn)行合理的重新分配;使用兩層聚酰亞胺層，第一聚酰亞胺層沉積在裸片上，并保持焊盤(pán)處于開(kāi)窗狀態(tài);再布線(xiàn)層通過(guò)濺射或電鍍將外圍陣列轉(zhuǎn)換為區(qū)域陣列；隨后沉積第二聚酰亞胺層、制作直接下金屬層;最后在直接下金屬層上方制作金屬凸點(diǎn)。所述封裝保證了晶圓片和布線(xiàn)層之間穩(wěn)定并且可靠的電氣連接，減小了由于封裝引入的寄生電感及寄生電容效應(yīng)，提高了芯片的性能，更適合以倒裝焊的形式應(yīng)用于系統(tǒng)電路中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種CMOS驅(qū)動(dòng)器晶圓級(jí)封裝，其特征在于:包括驅(qū)動(dòng)器晶圓片(I)，所述晶圓片的上表面部分區(qū)域形成有驅(qū)動(dòng)器晶圓片焊盤(pán)(2)，所述焊盤(pán)區(qū)域以外的晶圓片的上表面上形成有鈍化層(3)，所述鈍化層(3)的上表面形成有第一樹(shù)脂層(4)，且第一樹(shù)脂層(4)的內(nèi)部邊緣延伸至所述焊盤(pán)的上表面，使得所述焊盤(pán)的上表面的部分被所述第一樹(shù)脂層(4)覆蓋，其余部分裸露出；部分所述第一樹(shù)脂層(4)的上表面形成有再布線(xiàn)層(5)，部分所述再布線(xiàn)層(5)與所述焊盤(pán)上表面的裸露部分直接接觸;所述再布線(xiàn)層(5)的上表面以及沒(méi)有覆蓋再布線(xiàn)層(5)的第一樹(shù)脂層(4)的上表面形成有第二樹(shù)脂層(6);所述第二樹(shù)脂層(6)上設(shè)有過(guò)孔，所述過(guò)孔使得部分所述再布線(xiàn)層(5)裸露出；部分所述第二樹(shù)脂層(6)的上表面形成有直接下金屬層(7)，部分所述直接下金屬層(7)與所述再布線(xiàn)層(5)的裸露部分直接接觸;所述過(guò)孔上側(cè)的直接下金屬層(7)的上表面形成有金屬凸點(diǎn)(8)。2.如權(quán)利要求1所述的CMOS驅(qū)動(dòng)器晶圓級(jí)封裝，其特征在于:所述第一樹(shù)脂層(4)和第二樹(shù)脂層(6)采用聚酰亞胺材料。3.如權(quán)利要求1所述的CMOS驅(qū)動(dòng)器晶圓級(jí)封裝，其特征在于:所述金屬凸點(diǎn)(8)包括直徑為200um，高20um的銅柱以及直徑為200um，高30um的錫柱。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種CMOS驅(qū)動(dòng)器晶圓級(jí)封裝，涉及在基片內(nèi)或其上制造或處理的裝置或系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。所述封裝包括驅(qū)動(dòng)器晶圓片，所述晶圓片的上表面部分區(qū)域形成有驅(qū)動(dòng)器晶圓片焊盤(pán)，焊盤(pán)區(qū)域以外的晶圓片的上表面上形成有鈍化層，鈍化層的上表面形成有第一樹(shù)脂層；部分所述第一樹(shù)脂層的上表面形成有再布線(xiàn)層；再布線(xiàn)層的上表面以及沒(méi)有覆蓋再布線(xiàn)層的第一樹(shù)脂層的上表面形成有第二樹(shù)脂層；部分所述第二樹(shù)脂層的上表面形成有直接下金屬層；直接下金屬層的上表面形成有金屬凸點(diǎn)。所述封裝減小了由于封裝引入的寄生電感及寄生電容效應(yīng)，提高了芯片的性能，更適合以倒裝焊的形式應(yīng)用于系統(tǒng)電路中。
【IPC分類(lèi)】H01L21/60, H01L23/488, H01L23/29, H01L23/31
【公開(kāi)號(hào)】CN205376507
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201620141969
【發(fā)明人】劉秀博, 王紹東, 廖斌, 王志強(qiáng)
【申請(qǐng)人】中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十三研究所
【公開(kāi)日】2016年7月6日
【申請(qǐng)日】2016年2月25日