一种晶圆级系统封装方法与流程

文档序号:30952454发布日期:2022-07-30 08:15阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种晶圆级系统封装方法,其特征在于,包括:提供器件晶圆,所述器件晶圆包括多个第一芯片,所述第一芯片具有暴露出所述器件晶圆上表面的第一焊垫;通过电镀工艺在所述第一焊垫上形成导电凸块;形成所述导电凸块后,提供至少一个第二芯片,所述第二芯片的下表面具有第二焊垫;将所述第二芯片键合在所述器件晶圆上,并使所述第二芯片的第二焊垫与所述导电凸块电连接。2.根据权利要求1所述的晶圆级系统封装方法,其特征在于,将所述第二芯片键合在所述器件晶圆上的方法包括:在所述第二芯片的下表面或者所述器件晶圆的上表面形成可光刻的键合材料,所述可光刻的键合材料避开所述第二焊垫和所述导电凸块所在的区域,通过所述可光刻的键合材料将所述第二芯片键合在所述器件晶圆上。3.根据权利要求1所述的晶圆级系统封装方法,其特征在于,所述电镀工艺包括:化学镀钯浸金,其中化学镍的时间为30-50分钟,化学金的时间为4-40分钟,化学钯的时间为7-32分钟;或,所述电镀工艺包括化学镍金,其中化学镍的时间为30-50分钟,化学金的时间为4-40分钟。4.根据权利要求1所述的晶圆级系统封装方法,其特征在于,所述第一焊垫或所述第二焊垫的面积为5-200平方微米;和/或,所述导电凸块的横截面积大于10平方微米。5.根据权利要求1所述的晶圆级系统封装方法,其特征在于,所述第二焊垫和所述导电凸块的材料为金属,通过热压键合工艺将所述第二焊垫与所述导电凸块电连接。6.根据权利要求5所述的晶圆级系统封装方法,其特征在于,每个所述第二焊垫与每个所述导电凸块逐一进行热压键合;或者多个所述第二焊垫与多个所述导电凸块同时进行热压键合。7.根据权利要求1所述的晶圆级系统封装方法,其特征在于,所述第二焊垫与所述导电凸块的材料组合包括金-金、铜-铜、铜-锡或金-锡。8.根据权利要求1所述的晶圆级系统封装方法,其特征在于,所述可光刻的键合材料包括:膜状干膜或液态干膜。9.根据权利要求4所述的晶圆级系统封装方法,其特征在于,形成的所述可光刻的键合材料的厚度为5-200μm,且所述可光刻的键合材料在所述器件晶圆表面方向上的投影以所述第二芯片的中心为中心,并至少覆盖所述第二芯片面积的10%。10.根据权利要求1所述的晶圆级系统封装方法,其特征在于,所述第二焊垫与所述导电凸块在垂直于所述器件晶圆表面方向上重叠区域的面积大于所述第二焊垫面积的一半。11.根据权利要求1所述的晶圆级系统封装方法,其特征在于,键合所述第二芯片后还包括:形成塑封层,所述塑封层至少填充于相邻的所述第二芯片之间。12.根据权利要求11所述的晶圆级系统封装方法,其特征在于,所述第一芯片与所述第一焊垫相对的一侧具有第三焊垫,形成所述塑封层后,对所述器件晶圆的背面进行减薄处理;并从减薄后的所述器件晶圆的背面形成硅通孔结构,所述硅通孔结构连接于所述第三焊垫。
13.根据权利要求1所述的晶圆级系统封装方法,其特征在于,所述第二芯片具有第二焊垫的面为正面,与正面相背的面为背面,所述第二芯片键合于所述器件晶圆之前,将所述第二芯片的背面临时键合于基板上;将所述第二芯片键合在所述器件晶圆上后,解键合所述基板。14.根据权利要求13所述的晶圆级系统封装方法,其特征在于,所述第二芯片通过粘合层或静电键合临时键合于所述基板上。15.根据权利要求1所述的晶圆级系统封装方法,其特征在于,键合所述第二芯片后,提供封盖基板,所述封盖基板的第一表面包含空腔,键合所述封盖基板的第一表面与所述器件晶圆,并使所述空腔至少遮盖所述第二芯片的一部分。16.根据权利要求15所述的晶圆级系统封装方法,其特征在于,所述方法还包括:在所述封盖基板上形成电性引出结构,将所述第二芯片的电性引出。17.根据权利要求2所述的晶圆级系统封装方法,其特征在于,形成完所述可光刻的键合材料后,所述方法还包括:图形化所述可光刻的键合材料,在预形成所述导电凸块的区域外周形成围墙结构。

技术总结
本发明公开了一种晶圆级系统封装方法,包括:提供器件晶圆,所述器件晶圆包括多个第一芯片,所述第一芯片具有暴露出所述器件晶圆上表面的第一焊垫;通过电镀工艺在所述第一焊垫上形成导电凸块;形成所述导电凸块后,提供至少一个第二芯片,所述第二芯片的下表面具有第二焊垫;将所述第二芯片键合在所述器件晶圆上,并使所述第二芯片的第二焊垫与所述导电凸块电连接。本发明通过电镀工艺形成导电凸块,通过可光刻的键合材料键合器件晶圆与第二芯片,并合理设置不同部件之间的对应关系,简化了工艺流程,提高了封装效率,提高成品率。提高成品率。提高成品率。


技术研发人员:黄河 刘孟彬 向阳辉
受保护的技术使用者:中芯集成电路(宁波)有限公司
技术研发日:2021.01.29
技术公布日:2022/7/29
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