凸块封装结构和凸块封装结构的制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114597136A(43)申请公布日2022.06.07(21)申请号202210231090.X(22)申请日2022.03.10(71)申请人甬矽半导体（宁波）有限公司地址315400浙江省宁波市余姚市中意宁波生态园兴舜路22号(72)发明人姜滔肖选科(74)专利代理机构北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙)11463专利代理师梁晓婷(51)Int.Cl.H01L21/60(2006.01)H01L23/488(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图12页(54)发明名称凸块封装结构和凸块封装结构的制备方法(57)摘要本发明的实施例提供了一种凸块封装结构和凸块封装结构的制备方法，涉及半导体封装技术领域，该凸块封装结构包括芯片、第一保护层、第二保护层、第三保护层、导电金属层、导电凸块和焊帽，第一保护层设置有第一开口，第二保护层设置有第二开口，通过在第三保护层上设置第三开口，锡球焊接时能够起到加强焊接结构强度的作用，同时能够防止焊料侧翼流动，避免桥接问题。同时，在电镀锡层后，针对基板焊接时，当焊盘为线路或焊球时，第三保护层可以限制焊料流动，并且回流过程中、焊接在基板过程后进行底部填充胶时，底部胶层可以通过毛细作用更好地填充进第三开口中，从而提升了焊接效果。CN114597136ACN114597136A权利要求书1/2页1.一种凸块封装结构，其特征在于，包括：在一侧设置有焊垫的芯片；设置在所述芯片一侧的第一保护层，所述第一保护层包覆在所述焊垫外，且所述第一保护层上设置有贯通至所述焊垫的第一开口；设置在所述第一保护层上的第二保护层，所述第二保护层上设置有贯通至所述第一开口的第二开口；设置在所述第二保护层上的第三保护层，所述第三保护层上设置有贯通至所述第二开口的第三开口；位于所述第一开口内，并设置在所述焊垫上的导电金属层；位于所述第二开口内，并设置在所述导电金属层上的导电凸块；以及，位于所述第三开口内，并设置在导电凸块上的焊帽；其中，所述第二保护层包覆在所述导电凸块周围，所述焊帽凸起于所述第三保护层，且所述第三开口的边缘与所述焊帽间隔设置。2.根据权利要求1所述的凸块封装结构，其特征在于，所述导电金属层包括粘接金属层、阻挡金属层和浸润金属层，所述粘接金属层设置在所述焊垫上，并局部覆盖所述第一保护层，所述阻挡金属层设置在所述粘接金属层上，所述浸润金属层设置在所述阻挡金属层上，所述导电凸块设置在所述浸润金属层上。3.根据权利要求1所述的凸块封装结构，其特征在于，所述焊帽与所述导电凸块之间还设置有第一金属防扩层，所述第一金属防扩层用于阻挡所述焊帽和所述导电凸块之间的原子扩散。4.根据权利要求3所述的凸块封装结构，其特征在于，所述第一金属防扩层与所述导电凸块之间还设置有第一金属粘附层，所述第一金属粘附层用于提升所述第一金属防扩层与所述导电凸块之间的结合力。5.根据权利要求1‑4任一项所述的凸块封装结构，其特征在于，所述焊帽的宽度大于所述导电凸块的宽度，以使所述焊帽覆盖在所述导电凸块上，并局部覆盖在所述第二保护层上。6.根据权利要求5所述的凸块封装结构，其特征在于，所述第二保护层上设置有多个第一凹槽，多个所述第一凹槽至少分布在所述导电凸块的两侧，并靠近所述导电凸块设置，所述焊帽覆盖多个所述第一凹槽，并延伸至所述第一凹槽内。7.根据权利要求6所述的凸块封装结构，其特征在于，每个所述第一凹槽内，还设置有缓冲层，所述缓冲层的厚度小于所述第一凹槽的深度。8.根据权利要求6所述的凸块封装结构，其特征在于，所述第二保护层上还设置有多个第二凹槽，多个所述第二凹槽至少分布在所述导电凸块的两侧，并位于所述第三开口内，且每个所述第二凹槽均与所述焊帽间隔设置。9.根据权利要求8所述的凸块封装结构，其特征在于，每个所述第二凹槽内设置有第二金属防扩层，所述第二金属防扩层覆盖所述第二凹槽的底壁和侧壁，并延伸至所述第二凹槽的孔口周围。10.根据权利要求9所述的凸块封装结构，其特征在于，每个所述第二凹槽内还设置有第二金属粘附层，所述第二金属粘附层设置在所述第二金属防扩层和所述第二保护层之2CN114597136A权利要求书2/2页间。11.一种凸块封装结构的制备方法，其特征在于，用于制备如权利要求1‑10任一项所述的凸块封装结构，所述制备方法包括：提供一带有焊垫的芯片；在所述芯片的一侧设置包覆在所述焊垫外的第一保护层；在所述第一保护层上形成贯通至所述焊垫的第一开口；在所述第一保护层上设置第二保护层；在所述第二保护层上形成贯通至所述第一开口的第二开口；在所述第一开口内形成导电金属层，所述导电金属层设置在所述焊垫上；在所述第二开口内形成导电凸块，所述导电凸块设置在所述导电金属层上；在所述第二保护层上