晶圆级芯片封装结构及封装方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107068652A(43)申请公布日2017.08.18(21)申请号201710171067.5(22)申请日2017.03.21(71)申请人苏州迈瑞微电子有限公司地址215000江苏省苏州市工业园区仁爱路166号亲民楼230室(72)发明人蒋舟李扬渊(74)专利代理机构苏州威世朋知识产权代理事务所(普通合伙)32235代理人杨林洁(51)Int.Cl.H01L23/535(2006.01)H01L23/528(2006.01)H01L21/56(2006.01)H01L27/146(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图7页(54)发明名称晶圆级芯片封装结构及封装方法(57)摘要本发明涉及晶圆级芯片封装结构及制造方法，包括芯片单元，其具有相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面布置至少一个用于电联接的焊窗；所述第二表面设置与焊窗连接的TSV结构，所述TSV结构包括贯穿第一表面和第二表面的通孔和在第二表面设置的开槽，开槽的边界距离第二表面的边缘大于10um。相对现有技术获得的进步是提高了芯片的结构强度。CN107068652ACN107068652A权利要求书1/1页1.晶圆级芯片封装结构，其特征在于，包括芯片单元，其具有相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面布置至少一个用于电连接的焊窗；所述第二表面设置与焊窗连接的TSV结构，所述TSV结构包括贯穿第一表面和第二表面的通孔和在第二表面设置的开槽，开槽的边界距离第二表面的边缘大于10um。2.根据权利要求1所述的晶圆级芯片封装结构，其特征在于，所述焊窗的边界与第一表面边缘的距离L满足关系式3.根据权利要求1所述的晶圆级芯片封装结构，其特征在于，所述芯片单元的第二表面上设有至少一个焊盘，焊窗和焊盘通过形成在所述通孔壁、开槽底壁、开槽侧壁和第二表面的布线电性导通。4.根据权利要求1所述的晶圆级芯片封装结构，其特征在于，所述开槽为一级或多级梯形槽。5.如权利要求1所述的晶圆级芯片封装结构的制造方法，其特征在于，包括步骤：S1：在芯片单元的第一表面布置焊窗，使得所述焊窗与第一表面边缘的距离L满足关系式S2：在芯片单元的第二表面形成梯形槽，开槽的底壁在第一表面上的投影覆盖所述焊窗，开槽的边界距离第二表面边缘大于10um；S3：在所述开槽内形成贯通焊窗和开槽底壁的通孔，使得所述通孔连接焊窗；S4：在所述通孔壁、开槽底壁、开槽侧壁和第二表面形成布线，该布线电性连通焊窗和焊盘。6.根据权利要求5所述的晶圆级芯片封装结构的制造方法，其特征在于，所述开槽侧壁的高宽比k约等于2.75。7.根据权利要求5所述晶圆级芯片封装结构的制造方法，其特征在于，所述梯形槽为一级或多级梯形槽。2CN107068652A说明书1/5页晶圆级芯片封装结构及封装方法技术领域[0001]本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种晶圆级芯片封装结构及其封装方法。背景技术[0002]TSV(ThroughSiliconVias通过硅片通道)封装结构是IC封装方式的一种，可分为用于memory封装和用于贴片器件晶圆级封装。晶圆级封装应用在光学图像传感器上(请参照图1)，这种情形下光学图像传感器2有玻璃基板3支撑TSV结构4维持结构强度，TSV的开孔41、开槽22、布线23和焊窗24等Z轴连接结构设置在图像传感器芯片的边缘21以方便制造。[0003]而某些芯片(例如电容式指纹传感器芯片)为了减薄封装厚度，需要TSV封装但又没有玻璃板作为撑，如果继续延用光学图像传感器TSV封装工艺(例如专利CN201510305840.3中揭示的TSV封装结构)，将产生芯片边缘强度不够的技术缺陷，从而使得在后续加工时会带来风险。例如在对晶片进行切割时增大了因应力导致芯片碎裂的风险，也会在后期贴片和组装阶段带来风险。[0004]因此需要改进TSV结构和制造方法提高芯片的结构强度解决上述问题。发明内容[0005]本技术方案的目的是保证芯片芯片的整体厚度从而提高芯片结构强度，为此将TSV的开槽设置在芯片的内部使得开槽与芯片边缘保持一定的安全距离，例如大于10um。由于TSV开槽设置在芯片的内部，使得TSV开槽外侧的芯片厚度与开槽内侧的厚度相同结构强度得以提升。[0006]本发明技术方案包括以下具体内容：[0007]晶圆级芯片封装结构，其特征在于，包括芯片单元，其具有相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面布置至少一个用于电连接的焊窗；所述第二表面设置与焊窗连接的TSV结构，所述TSV结构包括贯穿第一表面和第二表面的通孔和在第二表面设置的开槽，开槽的边界距离第二表面的边缘大于10um。[0008]优选地，焊窗的边界与第一表面边缘的距离L满足关系式[0009]优选地