專利名稱：柔性凸墊芯片封裝凸塊結(jié)構(gòu)的形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種柔性凸墊芯片封裝凸塊結(jié)構(gòu)的形成方法。屬芯片封裝 技術(shù)領(lǐng)域。
(二)
背景技術(shù)：
隨著芯片封裝技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了許多種類的芯片封裝凸塊，如焊球 凸塊、銅柱凸塊等。
這類封裝凸塊的結(jié)構(gòu)具有這樣的特點(diǎn)芯片電極上是厚度為數(shù)百納米 的阻擋層和種子層，阻擋層和種子層上是數(shù)微米至數(shù)十微米的電鍍金屬層， 電鍍金屬層上是焊球。這考芯片封裝凸塊基本上都是依次通過以下方法形 成的在芯片上濺射金屬阻擋層和種子層，在種子層上涂覆光刻膠，在光 刻膠上開出窗口，通過電鍍的方式在光刻膠開口內(nèi)形成電鍍金屬層，去除 光刻膠和光刻膠下的阻擋層和種子層，然后在電鍍金屬層上形成焊球。
這類凸塊的結(jié)構(gòu)以及形成方式導(dǎo)致兩個方面的問題 (1)芯片抵抗應(yīng)力能力差
凸塊整體上具有較大的剛性，當(dāng)受到應(yīng)力作用時，阻擋層、種子層和 電鍍金屬層都很難通過形變來吸收和緩沖應(yīng)力，容易導(dǎo)致芯片凸塊或芯片 內(nèi)部斷裂而失效。
4(2)工藝復(fù)雜
由于需要用到凸塊電鍍工藝，增加了整個凸塊工藝的復(fù)雜程度。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在于克服上述不足，提供一種具有較佳的抵抗應(yīng)力能力、且工 藝相對簡單的柔性凸墊芯片封裝凸塊結(jié)構(gòu)的形成方法。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的 一種柔性凸墊芯片封裝凸塊結(jié)構(gòu)的形成 方法，所述凸塊結(jié)構(gòu)包括芯片本體、芯片電極、芯片表面保護(hù)層、柔性凸 墊、過渡層以及焊球，所述芯片電極嵌置于芯片本體上，芯片表面保護(hù)層 復(fù)合在芯片本體表面以及芯片電極表面外周邊，而芯片電極表面的中間部 分露出芯片表面保護(hù)層，所述柔性凸墊設(shè)置于所述芯片電極表面的中間部 分以及與所述芯片電極表面的中間部分接合位置處的芯片表面保護(hù)層表 面，所述過渡層復(fù)合于柔性凸墊上，所述焊球向上凸出設(shè)置于過渡層上， 所述方法包括以下工藝過瑪將柔性凸墊設(shè)置于所述芯片電極表面的中伺 部分以及與所述芯片電極表面的中間部分接合位置處的芯片表面保護(hù)層表 面，然后將過渡層復(fù)合于柔性凸墊上，最后將焊球向上凸出設(shè)置于過渡層 上；
所述柔性凸墊的實(shí)現(xiàn)方式為在芯片表面保護(hù)層和芯片電極露出芯片 表面保護(hù)層處涂覆柔性材料，然后依次通過曝光、顯影和固化，使得柔性 材料有選擇的固結(jié)芯片電極表面的中間部分以及與所述芯片電極表面的中 間部分接合位置處的芯片表面保護(hù)層表面，或通過點(diǎn)膠和固化的方法， 使得柔性材料有選擇的固結(jié)芯片電極表面的中間部分以及與所述芯片電極表面的中間部分接合位置處的芯片表面保護(hù)層表面；
所述過渡層的實(shí)現(xiàn)方式為在柔性凸墊完成后，利用濺射或蒸鍍的方 法在芯片表面保護(hù)層和所述柔性凸墊表面淀積一層或多層金屬，這些淀積 的金屬層是鈦、鈦鉤、釩、鎳、銅、金及其它金屬的一種或多種，然后通 過涂覆光刻膠、曝光、顯影、刻蝕和去膠的方法去除多余的金屬，保留柔 性凸墊上的金屬過渡層；
所述焊球通過涂助焊劑、植球和回流的方法實(shí)現(xiàn)，或通過印刷焊膏和 回流的方法實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的有益效果是
1、 可靠性好
由于與晶圓連接處是柔性凸墊，當(dāng)受到熱不匹配力或外力作用時，柔 性凸墊起吸收和緩沖應(yīng)力的作用，就有助于整個封裝體具備更高的抗溫度 循環(huán)和抗跌落能力，從而具有更好的可靠性。
2、 工藝相對簡單
通常制作焊球凸塊和縟柱凸塊時需要用到電鍍及相關(guān)前處理工藝，控 制來說相對復(fù)雜；本發(fā)明提出的新型柔性凸墊封裝凸塊結(jié)構(gòu)不需要電鍍及 相關(guān)前處理工藝，從而使整個工藝得到簡化。

圖1為本發(fā)明的過渡層部分包覆柔性凸墊，且焊球全部包覆過渡層示 意圖。
圖2為本發(fā)明的過渡層全部包覆柔性凸墊，且焊球全部包覆過渡層示意圖。
圖3為本發(fā)明的過渡層全部包覆柔性凸墊，且焊球部分包覆過渡層示 意圖。
圖中芯片本體l、芯片電極2、芯片表面保護(hù)層3、柔性凸墊4、過 渡層5、焊球6。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明柔性凸墊芯片封裝凸塊結(jié)構(gòu)，主要由芯片本體l、芯片電極2、 芯片表面保護(hù)層3、柔性凸墊4、過渡層5以及焊球6組成。所述芯片電極 2嵌置于芯片本體1上，芯片表面保護(hù)層3復(fù)合在芯片本體1表面以及芯 片電極2表面外周邊，而芯片電極2表面的中間部分露出芯片表面保護(hù)層 3，所述柔性凸墊4設(shè)置于所述芯片電極2表面的中間部分以及與所述芯片 電極2表面的中間部分接合位置處的芯片表面保護(hù)層3表面，所述過渡層 5復(fù)合于柔性凸墊4上，所述焊球6向上凸出設(shè)置于過渡層5上。
所述過渡層5全部或部分包覆于柔性凸墊4表面。
所述焊球6全部或部分包覆于過渡層5表面。
所述柔性凸墊4為導(dǎo)電高分子材料或者以高分子材料為基體的導(dǎo)電復(fù) 合材料。
所述柔性凸墊4厚度在1 u m 200u m。 所述過渡層5為單層或者多層金屬材料。 所述過渡層5厚度在0.01 " m 100 n m。 其實(shí)現(xiàn)過程為-將柔性凸墊4設(shè)置于所述芯片電極2表面的中間部分以及與所述芯片 電極2表面的中間部分接合位置處的芯片表面保護(hù)層3表面，然后將過渡 層5復(fù)合于柔性凸墊4上，最后將焊球6向上凸出設(shè)置于過渡層5上，
所述柔性凸墊4可以通過兩種方式實(shí)現(xiàn)
一、在芯片表面保護(hù)層3和芯片電極2露出芯片表面保護(hù)層3處涂覆 柔性材料，然后依次通過曝光、顯影和固化，使得柔性材料有選擇的固結(jié) 芯片電極(2)表面的中間部分以及與所述芯片電極2表面的中間部分接合位 置處的芯片表面保護(hù)層3表面。
(二)、通過點(diǎn)膠和固化的方法，使得柔性材料有選擇的固結(jié)芯片電極 2表面的中間部分以及與所述芯片電極2表面的中間部分接合位置處的芯 片表面保護(hù)層3表面。
所述過渡層5可以通過該方式實(shí)現(xiàn)在柔性凸墊完成后，利用濺射或 蒸鍍的方法在荀片表面保護(hù)層3和所述柔性凸墊4表面淀積一層或多層金 屬，這些淀積的金屬層可以是鈦、鈦鎢、釩、鎳、銅、金及其它金屬的一 種或多種；然后通過涂覆光刻膠、曝光、顯影、刻蝕、去膠的方法去除多 余的金屬，保留柔性凸墊上的金屬過渡層。
所述焊球6可以通過涂助焊劑、植球、回流的方法實(shí)現(xiàn)，也可以通過
權(quán)利要求
1、一種柔性凸墊芯片封裝凸塊結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于所述凸塊結(jié)構(gòu)包括芯片本體(1)、芯片電極(2)、芯片表面保護(hù)層(3)、柔性凸墊(4)、過渡層(5)以及焊球(6)，所述芯片電極(2)嵌置于芯片本體(1)上，芯片表面保護(hù)層(3)復(fù)合在芯片本體(1)表面以及芯片電極(2)表面外周邊，而芯片電極(2)表面的中間部分露出芯片表面保護(hù)層(3)，所述柔性凸墊(4)設(shè)置于所述芯片電極(2)表面的中間部分以及與所述芯片電極(2)表面的中間部分接合位置處的芯片表面保護(hù)層(3)表面，所述過渡層(5)復(fù)合于柔性凸墊(4)上，所述焊球(6)向上凸出設(shè)置于過渡層(5)上，所述方法包括以下工藝過程將柔性凸墊設(shè)置于所述芯片電極表面的中間部分以及與所述芯片電極表面的中間部分接合位置處的芯片表面保護(hù)層表面，然后將過渡層復(fù)合于柔性凸墊上，最后將焊球向上凸出設(shè)置于過渡層上；所述柔性凸墊的實(shí)現(xiàn)方式為在芯片表面保護(hù)層和芯片電極露出芯片表面保護(hù)層處涂覆柔性材料，然后依次通過曝光、顯影和固化，使得柔性材料有選擇的固結(jié)芯片電極表面的中間部分以及與所述芯片電極表面的中間部分接合位置處的芯片表面保護(hù)層表面，或通過點(diǎn)膠和固化的方法，使得柔性材料有選擇的固結(jié)芯片電極表面的中間部分以及與所述芯片電極表面的中間部分接合位置處的芯片表面保護(hù)層表面；所述過渡層的實(shí)現(xiàn)方式為在柔性凸墊完成后，利用濺射或蒸鍍的方法在芯片表面保護(hù)層和所述柔性凸墊表面淀積一層或多層金屬，這些淀積的金屬層是鈦、鈦鎢、釩、鎳、銅、金及其它金屬的一種或多種，然后通過涂覆光刻膠、曝光、顯影、刻蝕和去膠的方法去除多余的金屬，保留柔性凸墊上的金屬過渡層；所述焊球通過涂助焊劑、植球和回流的方法實(shí)現(xiàn)，或通過印刷焊膏和回流的方法實(shí)現(xiàn)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柔性凸墊芯片封裝凸塊結(jié)構(gòu)的形成方 法，其特征在于所述過渡層(5)全部或部分包覆于柔性凸墊(4)表面。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種柔性凸墊芯片封裝凸塊結(jié)構(gòu)的形成 方法，其特征在于所述焊球(6)全部或部分包覆于過渡層(5)表面。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的一種柔性凸墊芯片封裝凸塊結(jié)構(gòu)， 其特征在于所述柔性凸墊(4)為導(dǎo)電高分子材料或者以高分子材料為基體 的導(dǎo)電復(fù)合材料。
5、根據(jù)權(quán)利要求1、 2或3所述的一種柔性凸墊芯片封裝凸塊結(jié)構(gòu)的 形成方法，其特征在于所述柔性凸墊(4)厚度在1 u m~200 u m。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的一種柔性凸墊芯片封裝凸塊結(jié)構(gòu)的 形成方法，其特征在于所述過渡層(5)為單層或者多層金屬材料。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的一種柔性凸墊芯片封裝凸塊結(jié)構(gòu)的 形成方法，其特征在于所述過渡層(5)厚度在0,01 u m 100 y m。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種柔性凸墊芯片封裝凸塊結(jié)構(gòu)的形成方法，屬芯片封裝技術(shù)領(lǐng)域。所述方法包括以下工藝過程將柔性凸墊設(shè)置于所述芯片電極表面的中間部分以及與所述芯片電極表面的中間部分接合位置處的芯片表面保護(hù)層表面，然后將過渡層復(fù)合于柔性凸墊上，最后將焊球向上凸出設(shè)置于過渡層上。本發(fā)明方法形成的柔性凸墊芯片封裝凸塊結(jié)構(gòu)在不影響電性能的前提下，對所受應(yīng)力起到吸收和緩和作用。本發(fā)明方法工藝相對簡單。
文檔編號H01L21/56GK101609805SQ20091002762
公開日2009年12月23日 申請日期2009年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月14日
發(fā)明者黎 張, 凱 曹, 賴志明, 棟 陳, 陳錦輝 申請人:江陰長電先進(jìn)封裝有限公司