專利名稱：嵌入式無源器件圓片級(jí)芯片尺寸封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種圓片級(jí)封裝結(jié)構(gòu)，屬半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在電子線路中，通常需要有源器件和無源器件協(xié)同工作來實(shí)現(xiàn)一定的電氣功能。 在傳統(tǒng)的封裝中，這些無源器件通常都是作為分立器件貼裝在線路板上。這種組裝方式不 僅占用封裝空間，其組裝成本也比較高。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，芯片工作頻率越來越高，新的高頻器件也不斷出現(xiàn)(如 射頻器件)，相應(yīng)的，也需要有更高精度的無源器件來配合高頻器件實(shí)現(xiàn)其功能。比如，對(duì)于 射頻(RF)器件，需要外加一個(gè)電感值精確的電感，并通過回路諧振產(chǎn)生匹配電阻來實(shí)現(xiàn)輸 入輸出匹配，從而使射頻器件具有較高的性能。目前主流的封裝方式是將高頻器件和無源 器件分立封裝，這種封裝方式的缺點(diǎn)是1)占用的封裝空間大，無法滿足便攜產(chǎn)品小體積封裝的要求。2)無源器件精度不夠，且受封裝結(jié)構(gòu)影響大，需要繁瑣的調(diào)節(jié)過程。3)分立封裝，組裝成本高。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述不足，將無源器件通過圓片級(jí)封裝方式嵌入到功 能芯片表面，提供一種占用的封裝空間小、無源器件精度高的低成本嵌入式無源器件圓片 級(jí)芯片尺寸封裝結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種嵌入式無源器件圓片級(jí)芯片尺寸封裝結(jié) 構(gòu)，包括芯片，在芯片表面涂布有一層再鈍化層，在再鈍化層上設(shè)置有一層或者一層以上形 成無源器件的金屬布線層，不同的金屬布線層之間設(shè)置有介電層，不同的金屬布線層之間 之間通過介電層上的通孔進(jìn)行電氣連接；在最上層金屬布線層表面覆蓋有一層金屬線表面 保護(hù)層。上述各層都是通過圓片級(jí)的加工方式制備的。本實(shí)用新型的有益效果是1)、將無源器件集成到芯片表面后可以減小最終的封裝體積。2)、由于采用了光刻工藝，可以得到高精準(zhǔn)度的無源器件，可以實(shí)現(xiàn)納亨級(jí)別的電 感和皮法級(jí)別的電容精度。3)、采用圓片級(jí)集成，且與目前凸塊工藝相兼容，成本低。4)信號(hào)傳輸距離短，可滿足高頻需求。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的A-A剖示圖。圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。[0017]圖4為圖3的B-B剖示圖。芯片101、芯片端子102、再布線金屬線103、金屬線圈104、引線端子105、再鈍化層 106、金屬線表面保護(hù)層107、金屬線108。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 參見圖1和圖2，圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的A-A剖 示圖。由圖1和圖2可以看出，本實(shí)用新型嵌入式無源器件圓片級(jí)芯片尺寸封裝結(jié)構(gòu)，包括 芯片101，在芯片101表面涂布有一層再鈍化層106，在再鈍化層106上設(shè)置有一層或者一 層以上(圖中為一層)形成無源器件的金屬布線層——金屬線圈104，金屬線圈104位于芯 片101的各芯片端子102之間，金屬線圈104的引線端子105通過再布線金屬線103連接 到所述芯片的芯片端子102上。實(shí)施例2:參見圖3和圖4，圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖3的B-B剖 示圖。由圖3和圖4可以看出，實(shí)施例2與實(shí)施例1的區(qū)別在于形成無源器件的金屬布線 層為金屬線108，在該金屬線108的引線端子105處生長金屬凸塊或金屬凸點(diǎn)與外部線路相 連。如金屬布線層有一層以上，則不同的金屬布線層之間設(shè)置有介電層，不同的金屬 布線層之間通過介電層上的通孔進(jìn)行電氣連接；在最上層金屬布線層表面覆蓋有一層金屬 線表面保護(hù)層107。所述再鈍化層106、介電層和金屬線表面保護(hù)層107可以是聚酰亞胺(Polyimide) 或者苯環(huán)丁烷樹脂(BCB)。每層金屬布線層可以(但不限于)是鈦、銅、金、鎳或鐵鎳合金或 者以上兩種或多種金屬的層疊。通過制備不同的金屬布線層來形成不同的無源器件。再鈍 化層106、金屬布線層以及金屬線表面保護(hù)層107都是采用圓片級(jí)封裝方式形成。所述芯片端子102為焊球或者金屬凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)。其實(shí)現(xiàn)過程為步驟一、在包含功能芯片101的晶圓表面涂布一層再鈍化層106，并通過光刻方式 將需要連接外部線路的芯片端子102開口使其暴露。步驟二、在再鈍化層106表面通過濺射或者物理氣象沉積等方式在整張晶圓表面 沉積電鍍種子層。步驟三、在電鍍種子層表面通過光刻等方式制作光刻掩膜，形成目標(biāo)無源器件圖 形。步驟四、將具有光刻掩膜的晶圓進(jìn)行電鍍，電鍍后去除光刻掩膜并腐蝕掉無效區(qū) 域種子層金屬，最終形成所要得到的無源器件。步驟五、在金屬線路圖形上涂覆保護(hù)層107(或介電層)，并通過光刻方式將需要 引線的金屬墊處開口。步驟六、將晶圓背面減薄，并切割成單個(gè)含有嵌入式無源器件的芯片尺寸封裝體。如果要制備雙層或者多層集成無源器件，重復(fù)以上步驟二到步驟五。
權(quán)利要求一種嵌入式無源器件圓片級(jí)芯片尺寸封裝結(jié)構(gòu)，包括芯片(101)，其特征在于在所述芯片(101)表面涂布有一層再鈍化層(106)，在再鈍化層(106)上設(shè)置有一層或者一層以上形成無源器件的金屬布線層，在最上層金屬布線層表面覆蓋有一層金屬線表面保護(hù)層(107)，上述各層是在包含有芯片的晶圓表面通過圓片級(jí)封裝方式形成的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種嵌入式無源器件圓片級(jí)芯片尺寸封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述金屬布線層有一層以上，不同的金屬布線層之間設(shè)置有介電層，不同的金屬布線層之 間通過介電層上的通孔進(jìn)行電氣連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種嵌入式無源器件圓片級(jí)芯片尺寸封裝結(jié)構(gòu)，其特征 在于所述無源器件的引線端子(105)通過再布線金屬線(103)連接到所述芯片的芯片端子 (102)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種嵌入式無源器件圓片級(jí)芯片尺寸封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述芯片端子(102)為焊球或者金屬凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種嵌入式無源器件圓片級(jí)芯片尺寸封裝結(jié)構(gòu)，其特征 在于所述無源器件的引線端子(105)通過金屬凸塊或金屬凸點(diǎn)與外部線路相連。專利摘要本實(shí)用新型涉及一種嵌入式無源器件圓片級(jí)芯片尺寸封裝結(jié)構(gòu)，屬半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域。所述封裝結(jié)構(gòu)包括芯片(101)，在所述芯片(101)表面涂布有一層再鈍化層(106)，在再鈍化層(106)上設(shè)置有一層或者一層以上形成無源器件的金屬布線層，在最上層金屬布線層表面覆蓋有一層金屬線表面保護(hù)層(107)。本實(shí)用新型嵌入式無源器件圓片級(jí)芯片尺寸封裝結(jié)構(gòu)占用的封裝空間小，無源器件精度高。
文檔編號(hào)H01L25/18GK201673908SQ201020225598
公開日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2010年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月10日
發(fā)明者張黎, 賴志明, 郭洪巖, 陳棟, 陳錦輝 申請(qǐng)人:江陰長電先進(jìn)封裝有限公司