CN110729257B 芯片封装方法及芯片结构 （Pep创新私人有限公司）

本公开提供了一种芯片封装方法及芯片结金属结构，所述金属结构包括至少一个金属单金属单元，所述金属单元包括至少一个金属特所述芯片结构通过至少一个金属特征与外部电属特征取得了不同金属特征带来的封装性能的提高，并且本公开中在晶片活性面形成有保护层，省去了塑封层形成步骤后的绝缘层施加步2保护层，形成于所述晶片导电层上，所述保护层为单层面板级导电层，形成于所述保护层上表面上，所述面板级导塑封层，用于包封所述裸片和金属单元，所述塑封层具有与其中所述芯片结构通过至少一个金属特征与面上的晶片导电迹线，以及在所述晶片导电迹线的焊垫或连接点上形成的晶片导电凸柱，3其中，在所述金属框架设置到所述临时支撑板上后还包括切割或者，在所述金属框架设置到所述临时支撑板上后还在晶片活性面上的保护层中形成保护层开口，至少一部分接点和/或散热位置处；在保护层开口中填充导电材料形成导电填充通孔并形成面板级导20.根据权利要求15-17任一项所述的芯片封装方4[0002]面板级封装(panel-levelpackage)即将晶片切割分离出众多裸片，将所述裸片述芯片结构通过至少一个金属特征与外部电路[0005]本公开通过利用金属单元的多个金属特征取得了不同金属特征带来的封装性能次在整个面板上形成绝缘层也会使绝缘层材料料特性能够帮助减小面板封装过程中的翘曲并且使封装后的芯片结构具有耐久的使用周5优选实施例给出详细具体的描述和说明，不能理解为以下描述是本公开的唯一实现形式，[0019]如图2所示，提供至少一个晶片100，该晶片100具有晶片活性面1001和晶片背面面1001还包括用于将功能电路引出的电连接点103以及用于保护该电连接点103的绝缘层保护层107施加于晶片100上的一面进行物理和/或化学处理，以使保护层107和晶片100之间的结合更为紧密。处理方法可选的为等离子表面处理使表面粗糙化增大粘接面积和/或[0026]在保护层107与晶片活性面1001上的电连接点103相对应的位置处形成保护层开6开口形成步骤中保护晶片活性面1001上的电连接点1％～适的金属沉积工艺形成在保护层开口109形成导电填[0040]晶片导电层130为晶片导电迹线(wafertrace)106。晶片导电迹线106可以是铜、[0041]至少一部分晶片导电迹线106与晶片活性面1001上的至少一部分电连接点103连[0042]可选的，晶片导电迹线106将晶片活性面1001上的至少一部分中的多个电连接点片导电迹线106按照电路设计首先将多个电连接点103彼此互联，省去了在每个电连接点7分电连接点103单独引出并且将晶片活性面1001上的另一部分电连接点103彼此互连并引片100上的一面进行物理和/或化学处理，以使保护层107和晶片100的之间的结合更为紧密。处理方法可选的为等离子表面处理使表面粗糙化增大粘接面积和/或化学促进改性剂[0051]至少一部分保护层开口109位置为和晶片导电层130相对应，通过保护层开口109孔124，至少一部分导电填充通孔124与晶片导电层130连接，保护层围绕在导电填充通孔[0061]所述至少一部分晶片导电迹线106可以为将至少一部分中的多个所述电连接点[0062]所述至少一部分晶片导电迹线106也可以为将至少一部分电8[0065]可选的，晶片导电凸柱111也可以直接形成在晶片活性面1001上的电连接点103和/或保护层107施加于晶片100上的一面进行物理和/或化学处理，以使保护层107和晶片100之间的结合更为紧密。处理方法可选的为等离子表面处理使表面粗糙化增大粘接面积9[0079]当保护层107的杨氏模量为1000-20000MPa时，特别是保护层107的杨氏模量为107能够在之后的裸片转移过程中有效保护裸片对抗裸片转[0080]裸片转移过程是将切割分离后的裸片113重新排布粘合在载板117的过程层107单独采用有机材料时，由于有机材料的材料学性质和无机材料的材料学性质之间的和裸片113之间的膨胀收缩程度保持相对一致，保护层107和裸片113的连接界面不易产生[0100]图6b中裸片示意图B为晶片导电迹线106将裸片活性面1131上的电连接点103单独[0101]如图6c所示，将形成有晶片导电层130和施加过保护层107的晶片100沿着切割道[0103]图6c中裸片示意图B为晶片导电迹线106将裸片活性面1131上的电连接点103单独[0104]图6c中裸片示意图C为晶片导电凸柱111直接形成在晶片活性面1001上的电连接以在金属的表面部分或全部涂覆第二金属，例如镍和/或金，使金属片免于受到环境的侵为空白区域，该空白区域是通过将部分金属完全蚀刻形成的，其面积大于裸片113的表面容易表面弯曲变形，因此为了更加方便的将金属框架200在保持平面的状态下准确粘贴到临时支撑板300和粘接层301和载板11在之后的流程中将载板117和背部塑封完成的裸片113分离，粘接层121优选的采用易分离[0123]将临时支撑板300贴装有金属框架200的一面朝向载板正面1171，临时支撑板300[0126]将金属框架200朝向载板117的一面定义为金属框架正面，朝离载板117的一面定是将裸片113粘贴在金属框架200的空位202中，可选的一个空位202对应一个裸片113或一粘接层121上的裸片113的形式为如图6a所示出的具有保护层107和保护层开口的裸片113；粘贴在载板117的粘接层121上的裸片还可以为图6b中所示出的具有晶片导电层130和保护层107以及保护层开口109的裸片形式，也可以为图6c中所示出的具有晶片导电层130和保117上的金属单元数量相同，裸片113的排列方式与金属单元在载板117上的排列方式相对继续在重新构造的该平板结构上进行接下来塑封层123背离载板正面1171或粘接层121的一面定义为塑料、高分子复合材料、聚合物复合材料，例如具有填充物的环氧树脂、ABF(Ajinomotobuildupfilm)或具有合适填充物的其个优选实施例中塑封层123的热膨胀系数为10[0141]将塑封层123的热膨胀系数选定为3～10ppm/K且选定和保护层107具有相同或相[0147]当裸片活性面1131有具有材料特性的保护层107时，可以在塑封压力下起到缓冲[0153]在保护层107表面形成面板级导电层，面板级导电层通过晶片导电层130和/或导[0154]如图13所示，面板级导电层在图中体现为面板级导电迹线125(panellevel成导电填充通孔124和面板级导电迹线125。导电填充通孔124和面板导电迹线125可以为[0155]至少一部分面板级导电迹线125通过导电填充通孔124和裸片活性面103上的电连[0158]当在前的施加保护层步骤中已经形成了导电填充通孔124，可直接进行面板级导[0159]当在前的施加保护层步骤中还未形成保护层开口109，还需要包括一个形成保护和绝缘的作用。[0164]由于保护层107的存在，可以在塑封工序结束后直接进行面板级导电层的形成步上形成第一层面板级导电凸柱用于和第一层面板级导电迹[0169]在第一层介电层的表面形成和第一层面板级导电凸柱连接的第二层面板级导电[0176]利用导电材料填充开口并在第一层介电层上和填充的开口的相应位置处形成第一部分导电填充通孔124和晶片导电迹线106连接，将晶片导电迹线106从保护层107中引接点103通过晶片导电层130，导电填充通孔124以及面板级导电迹线125引至金属框架200接点103通过晶片导电层130和面板级导电层引至金属框架200的连接垫201和外界实现电[0184]当被塑封的金属框架200为如图8a所示出的包含连杆203的金属框架200时，切割grounding)，即表面处理层131根据电路的具体设计将裸片背面1132和特定连接背面接地[0187]本公开实施例2与实施例1的区别主要是金属框架200的结构，其他相同的部分不述的方式，首先将金属固定到临时支撑板300后再形成金属框架200，则不需要形成连杆[0190]实施例2中保护层形成步骤为：参见图3a-3b，在晶片活性面1001上施加保护层[0191]优选的，保护层开口109和晶片活性面1001上的电连接点103和/或散热位置之间[0198]至少一部分晶片导电迹线106与晶片活性面1001上的至少一部分电连接点103连[0199]可选的，晶片导电迹线106将晶片活性面1001上的至少一部分中的多个电连接点分电连接点103单独引出并且将晶片活性面1001上的另一部分电连接点103彼此互连并引[0202]至少一部分晶片导电迹线106与晶片活性面1001上的至少一部分散热位置相对热位置也可以在除了电连接点103之外的其它[0206]至少一部分保护层开口109位置为和晶片导电迹线106相对应，通过保护层开口[0212]至少一部分晶片导电迹线106与晶片活性面1001上的至少一部分电连接点103连[0213]可选的，晶片导电迹线106将晶片活性面1001上的至少一部分中的多个电连接点分电连接点103单独引出并且将晶片活性面1001上的另一部分电连接点103彼此互连并引[0216]至少一部分晶片导电迹线106与晶片活性面1001上的至少一部分散热位置相对重新构造一平板结构，然后打薄塑封层123暴露金属框架200，剥离载板117形成面板组件填充通孔124和面板级导电迹线125在同一导电层形成[0226]至少一部分面板级导电迹线125通过导电填充通孔124和至少一部分晶片导电迹线106连接从而和裸片活性面1131上的电连接点1131进行连接，并和金属单元中的连接垫[0227]至少一部分面板级导电迹线125通过导电填充通孔124和至少一部分晶片导电迹[0229]当在前的施加保护层步骤中已经形成了导电填充通孔124，可直接进行面板级导[0230]当在前的施加保护层步骤中还未形成保护层开口109，还需要包括一个形成保护充保护层开口109形成和电连接点103和/或散热位置连接的导电填充通孔124；在保护层电连接点103通过导电填充通孔124以及面板级导电迹线125引至金属框架200的连接垫grounding)，即表面处理层131根据电路的具体设计将裸片背面1132和特定连接背面接地[0240]本公开实施例3与实施例1的区别主要是金属框架200的结构，其他相同的部分不框架200连接在一起的连杆203未经过半蚀刻(或冲压)处理，其厚度和金属片的厚度一样，[0244]图23示出了将金属框架200粘接到载板117上，裸片背面1132通过导热材料209与和面板级导电层，将裸片活性面上背面接地(backgrounding)的电连接点103和背面散热层131还可以设置为能够实现芯片500背面接地(backgrounding)，即表面处理层131根据电路的具体设计将背面散热片205和特定连接背面接地的连接垫201电连接在一起(特定连[0251]图26示出了本公开实施例4中在晶片100的晶片背面1002形成金属层210，金属层[0252]在晶片100的晶片活性面1001形成保护层，保护层107的形成步骤和实施例1中类[0253]可选的，金属层210的形成步骤在保护层107形成步骤或者切割分离步骤之后进开口109的裸片形式，也可以为如图6c中所示出的具有晶片导电层130和保护层107的裸片面和金属特征背面通过打薄塑封层从塑封层背[0257]在一些实施例中，导电胶211还可以设置为能够实现芯片500背面接地(back[0266]在一些实施例中，导电填充通孔124具有导电填充通孔下表面和导电填充通孔上填充通孔下表面处于电连接点103接近中能够实现芯片500背面接地(backgrounding)，即表面处理层131根据电路的具体设计将裸片背面1132和特定连接背面接地的连接垫201电连接在一起(特定连接背面接地的连接垫[0271]芯片500还包括包覆面板级导电层的介电层129，最外层的介电层129将面板级导级导电层也可以为面板级导电迹线125和面板级导电凸柱，面板级导电层可以为如图所示导电填充通孔124为利用导电材料填充保护层开口109所形成；至少一部分导电填充通孔[0274]在一些实施例中，至少一部分晶片导电层130将多个电连接点103彼此互连并引[0277]图29b仅是示例性的，导电结构也可以为包括导电填充通孔124以及面板级导电具体设计将裸片背面1132和特定连接背面接地的连接垫201电连接在一起(特定连接背面[0279]芯片500还包括包覆面板级导电层的介电层129，最外层的介电层129将面板级导晶片导电凸柱111形成于晶片导电迹线106上；面板级导电层形成在保护层107表面和塑封[0283]可选的，晶片导电层为晶片导电凸柱111，至少一部分晶片导电凸柱和电连接点[0284]图29c仅是示例性的，导电结构也可以为包括导电填充通孔124以及面板级导电[0287]芯片500还包括包覆面板级导电层的介电层129，最外层的介电层129将面板级导面从塑封层背面1232暴露。优选的，金属层201表面和至少一个金属特征背面通过导电胶[0289]在一些实施例中，导电胶211还可以设置为能够实现芯片500背面接地(back