專利名稱：一種帶有金屬保護層的微凸點芯片封裝結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種帶有金屬保護層的微凸點芯片封裝結構，屬于半導體封裝技術領域。
背景技術：
隨著電子技術的發(fā)展，系統(tǒng)功能的多元化、小型化正在引領潮流的發(fā)展。為了滿足用戶對系統(tǒng)小型化、多功能的要求，芯片的引腳凸點也正在朝著小尺寸、窄節(jié)距、多凸點的方向發(fā)展。隨著這種發(fā)展，一種微型銅柱凸點越來越受到關注，采用這種微凸點結構不僅可以獲得很窄的節(jié)距，而且其信號傳輸性能也優(yōu)于現有的其他凸點結構。為了制作出更多更小的凸點，并盡可能增加凸點與焊盤的接觸面積，以提升功能的穩(wěn)定性。通常將凸點的尺寸制作的比芯片表面鈍化層開口還要小，因此在這種結構中微凸點位于鈍化層開口的內部。這就使得部分芯片表面的鋁焊盤暴露在外，在進行芯片后道封裝的時候，暴露的鋁焊盤極易被工藝中使用的腐蝕性溶劑和回流過程中使用到的助焊劑腐蝕破壞。另外由于鋁焊盤與微型銅柱的直接接觸，焊盤會與銅柱發(fā)生擴散反應，從而造成后道封裝的良率損失和后續(xù)使用過程中的可靠性。
發(fā)明內容本實用新型的目的在于克服上述不足，提供一種帶有金屬保護層、保護芯片焊盤不被腐蝕破壞、提高半導體封裝良率和可靠性的微凸點芯片封裝結構。本實用新型是這樣實現的:一種帶有金屬保護層的微凸點芯片封裝結構，它包括芯片本體和芯片焊盤，所述芯片焊盤設置在芯片本體的正面，它還包括芯片表面鈍化層、金屬保護層和微凸點，所述芯片表面鈍化層覆蓋在芯片本體的正面以及芯片焊盤的外圍，所述芯片焊盤上的芯片表面鈍化層的中部設有芯片表面鈍化層開口，所述金屬保護層設置在表面鈍化層開口露出的芯片焊盤上，所述微凸點設置在金屬保護層上，所述微凸點包括金屬柱和設置在金屬柱頂端的金屬帽，所述微凸點與金屬保護層之間設置金屬濺射層，所述金屬濺射層包括下層的阻擋層與上層的種子層。所述芯片焊盤上化學鍍單層或多層金屬保護層。所述金屬保護層的材質為N1、Ni/Au或Ni/Pd/Au。所述金屬保護層的厚度不超過2 μ m。所述金屬保護層完全覆蓋芯片焊盤的露出芯片表面鈍化層開口的部分。所述微凸點的尺寸小于鈍化層開口的尺寸。所述金屬柱的直徑為15 50 μ m，高度為20 50 μ m。所述金屬柱的材質為銅。所述種子層與金屬柱的底部連接，所述阻擋層與金屬保護層連接。本實用新型的有益效果是:[0015]在芯片表面鈍化層開口露出的芯片焊盤上采用化學鍍的方式沉積一層或多層金屬保護層，然后在金屬保護層上濺射一層或多層阻擋層與種子層，并在種子層上制作出微凸點。通過增加金屬保護層，提升了微凸點的銅柱在回流過程中的助焊劑抗性，同時避免了芯片焊盤受到腐蝕性溶劑的破壞，從而保護了露出的鋁材料的芯片焊盤。另外也阻隔了芯片焊盤與銅柱的直接接觸，避免了鋁與銅的擴散，提升了微凸點結構的可靠性。

圖1為本實用新型一種帶有金屬保護層的微凸點芯片封裝結構的示意圖。其中:芯片本體101芯片焊盤102芯片表面鈍化層103芯片表面鈍化層開口 1031金屬保護層104金屬派射層105微凸點106金屬柱1061金屬帽1062。
具體實施方式
參見圖1，本實用新型涉及一種帶有金屬保護層的微凸點芯片封裝結構，它包括芯片本體101、芯片焊盤102、芯片表面鈍化層103、金屬保護層104和微凸點106。所述芯片焊盤102設置在芯片本體101的正面，所述芯片表面鈍化層103覆蓋在芯片本體101的正面以及芯片焊盤102的外圍。所述芯片焊盤102上的芯片表面鈍化層103的中部設有芯片表面鈍化層開口 1031，所述金屬保護層104設置在表面鈍化層開口 1031露出的芯片焊盤102上，所述芯片焊盤102露出芯片表面鈍化層開口 1031的部分化學鍍單層或多層金屬保護層104，并被金屬保護層104完全覆蓋。所述金屬保護層104的材質為N1、Ni/Au、Ni/Pd/Au,且厚度不超過2 μ m。所述微凸點106設置在金屬保護層104上，所述微凸點106的尺寸小于鈍化層開口 1031的尺寸。所述微凸點106包括金屬柱1061和設置在金屬柱1061頂端的金屬帽1062，所述微凸點106與金屬保護層104之間設置金屬濺射層105，所述金屬濺射層105包括下層的阻擋層與上層的種子層，所述種子層與金屬柱1061的底部連接，種子層的形成有利于金屬柱1061的成形，與金屬保護層104連接的阻擋層用來阻止銅的擴散。所述金屬柱1061為銅柱。所述金屬柱1061的直徑為15 50 μ m,高度為20 50 μ m。所述金屬帽1062的材質為錫或錫合金。本實用新型一種帶有金屬保護層的微凸點芯片封裝結構的實現過程為:I)利用化學鍍的方式在芯片焊盤102上鈍化層開口 1031鍍一層或多層金屬保護層 104 ；2)通過濺射的方式，在晶圓表面均勻濺射種子層與阻擋層；[0032]3)采用光刻工藝，均勻涂上一層光刻膠，通過掩膜方式在晶圓表面光刻膠上形成圖形；4)在形成的光刻圖形開口中，電鍍出所需尺寸的微凸點106的金屬柱1061和金屬帽 1062 ；5)通過后續(xù)的腐蝕去膠工藝，將微凸點106外側及晶圓上多余的光刻膠和金屬濺射層105進行去除，最終制作出所需要的帶有金屬保護層的微凸點芯片封裝結構。
權利要求1.一種帶有金屬保護層的微凸點芯片封裝結構，包括芯片本體(101)和芯片焊盤(102)，所述芯片焊盤(102)設置在芯片本體(101)的正面，其特征在于:還包括芯片表面鈍化層(103)、金屬保護層(104)和微凸點(106)，所述芯片表面鈍化層(103)覆蓋在芯片本體(101)的正面以及芯片焊盤(102)的外圍，所述芯片焊盤(102)上的芯片表面鈍化層(103)的中部設有芯片表面鈍化層開口(1031 )，所述金屬保護層(104)設置在表面鈍化層開口( 1031)露出的芯片焊盤(102)上，所述微凸點(106)設置在金屬保護層(104)上，所述微凸點(106)包括金屬柱(1061)和設置在金屬柱(1061)頂端的金屬帽(1062),所述微凸點(106)與金屬保護層(104)之間設置金屬濺射層(105)，所述金屬濺射層(105)包括下層的阻擋層與上層的種子層。
2.根據權利要求1所述的一種帶有金屬保護層的微凸點芯片封裝結構，其特征在于:所述芯片焊盤(102)上化學鍍單層或多層金屬保護層(104)。
3.根據權利要求1或2所述的一種帶有金屬保護層的微凸點芯片封裝結構，其特征在于:所述金屬保護層(104)的材質為N1、Ni/Au或Ni/Pd/Au。
4.根據權利要求1或2所述的一種帶有金屬保護層的微凸點芯片封裝結構，其特征在于:所述金屬保護層(104)的厚度不超過2 μ m。
5.根據權利要求1所述的一種帶有金屬保護層的微凸點芯片封裝結構，其特征在于:所述金屬保護層(104)完全覆蓋芯片焊盤(102)的露出芯片表面鈍化層開口( 1031)的部分。
6.根據權利要求1所述的一種帶有金屬保護層的微凸點芯片封裝結構，其特征在于:所述微凸點(106)的尺寸小于鈍化層開口(1031)的尺寸。
7.根據權利要求1所述的一種帶有金屬保護層的微凸點芯片封裝結構，其特征在于:所述金屬柱(1061)的直徑為15 50 μ m，高度為20 50 μ m。
8.根據權利要求1所述的一種帶有金屬保護層的微凸點芯片封裝結構，其特征在于:所述金屬柱(1061)的材質為銅。
9.根據權利要求1所述的一種帶有金屬保護層的微凸點芯片封裝結構，其特征在于:所述種子層與金屬柱(1061)的底部連接，所述阻擋層與金屬保護層(104)連接。
專利摘要本實用新型涉及一種帶有金屬保護層的微凸點芯片封裝結構，屬于半導體封裝技術領域。它包括芯片本體、芯片焊盤、芯片表面鈍化層、金屬保護層、金屬濺射層和微凸點，所述化學鍍的金屬保護層完全覆蓋芯片焊盤的露出芯片表面鈍化層開口的部分，所述微凸點包括金屬柱和設置在金屬柱頂端的金屬帽，所述微凸點與金屬保護層之間設置金屬濺射層，所述金屬濺射層包括下層的阻擋層與上層的種子層，所述微凸點成形在種子層上。本實用新型的封裝結構帶有化學鍍成形的金屬保護層，用于保護芯片焊盤不被腐蝕破壞，從而提高半導體封裝良率和可靠性。
文檔編號H01L23/488GK202930373SQ20122050466
公開日2013年5月8日 申請日期2012年9月29日 優(yōu)先權日2012年9月29日
發(fā)明者郭洪巖, 張愛兵, 張黎, 賴志明, 陳錦輝 申請人:江陰長電先進封裝有限公司