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)過切割再封測，封裝形式包括塑封和金屬陶瓷管殼封裝，芯片通過表面貼裝之后經(jīng)過引線鍵合技術(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)器中的信息是通過二進(jìn)制代碼“O”和“I”高低電平來表示的，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，所述焊盤區(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脂層，且第一樹脂層的內(nèi)部邊緣延伸至所述焊盤的上表面，使得所述焊盤的上表面的部分被所述第一樹脂層覆蓋，其余部分裸露出；部分所述第一樹脂層的上表面形成有再布線層，部分所述再布線層與所述焊盤上表面的裸露部分直接接觸;所述再布線層的上表面以及沒有覆蓋再布線層的第一樹脂層的上表面形成有第二樹脂層;所述第二樹脂層上設(shè)有過孔，所述過孔使得部分所述再布線層裸露出；部分所述第二樹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層的裸露部分直接接觸;所述過孔上側(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:所述第一樹脂層和第二樹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焊盤的穩(wěn)定的電氣連接的基礎(chǔ)上，以重定義布線的方式對(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，并保持焊盤處于開窗狀態(tài);再布線層通過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。
【附圖說明】
[0009]圖1-5是實(shí)用新型所述封裝的過程結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖6是本實(shí)用新型中再布線層的俯視結(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3、鈍化層4、第一樹脂層5、再布線層6、第二樹脂層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)涵的情況下做類似推廣，因此本實(shí)用新型不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。
[0014]如圖5所示，本實(shí)用新型公開了一種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2，所述焊盤區(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脂層4，且第一樹脂層4的內(nèi)部邊緣延伸至所述焊盤的上表面，使得所述焊盤的上表面的部分被所述第一樹脂層4覆蓋，其余部分裸露出，優(yōu)選的，所述第一樹脂層4采用聚酰亞胺材料制作。
[0015]部分所述第一樹脂層4的上表面形成有再布線層5，部分所述再布線層5與所述焊盤上表面的裸露部分直接接觸;所述再布線層5的上表面以及沒有覆蓋再布線層5的第一樹脂層4的上表面形成有第二樹脂層6;所述第二樹脂層6上設(shè)有過孔，所述過孔使得部分所述再布線層5裸露出；部分所述第二樹脂層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與所述再布線層5的裸露部分直接接觸;所述過孔上側(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和第一樹脂層4，并對(duì)鈍化層3和第一樹脂層4進(jìn)行刻蝕，刻蝕出驅(qū)動(dòng)器晶圓片焊盤區(qū)域，然后在上述區(qū)域形成驅(qū)動(dòng)器晶圓片焊盤2，優(yōu)選的，所述第一樹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層5，使得所述再布線層5部分與所述驅(qū)動(dòng)器晶圓片焊盤2相接觸，如圖2所示；
[0020]4)在再布線層5上沉積第二樹脂層6，刻蝕第二樹脂層6，使得部分所述再布線層5裸露出，然后對(duì)裸露部分的再布線層5進(jìn)行刻蝕，形成再布線層上的連接點(diǎn)，濺射或沉積區(qū)域陣列，如圖3所示；
[0021]再布線層5以再布線的方式進(jìn)行布局布線，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部分穿過所述第二樹脂層6與再布線層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焊盤的穩(wěn)定的電氣連接的基礎(chǔ)上，以重定義布線的方式對(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，并保持焊盤處于開窗狀態(tài);再布線層通過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(2)，所述焊盤區(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脂層(4)，且第一樹脂層(4)的內(nèi)部邊緣延伸至所述焊盤的上表面，使得所述焊盤的上表面的部分被所述第一樹脂層(4)覆蓋，其余部分裸露出；部分所述第一樹脂層(4)的上表面形成有再布線層(5)，部分所述再布線層(5)與所述焊盤上表面的裸露部分直接接觸;所述再布線層(5)的上表面以及沒有覆蓋再布線層(5)的第一樹脂層(4)的上表面形成有第二樹脂層(6);所述第二樹脂層(6)上設(shè)有過孔，所述過孔使得部分所述再布線層(5)裸露出；部分所述第二樹脂層(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)與所述再布線層(5)的裸露部分直接接觸;所述過孔上側(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:所述第一樹脂層(4)和第二樹脂層(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。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種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，焊盤區(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脂層；部分所述第一樹脂層的上表面形成有再布線層；再布線層的上表面以及沒有覆蓋再布線層的第一樹脂層的上表面形成有第二樹脂層；部分所述第二樹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】H01L21/60, H01L23/488, H01L23/29, H01L23/31
【公開號(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】中國電子科技集團(tuán)公司第十三研究所
【公開日】2016年7月6日
【申請(qǐng)日】2016年2月25日