本技術(shù)屬于芯片封裝，具體涉及一種芯片封裝結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、晶圓級的氣密性鍵合一般采用無介質(zhì)鍵合、金屬介質(zhì)鍵合或者聚合物鍵合的方式。其中，無介質(zhì)鍵合，例如硅-硅、氧化硅-氧化硅或者陽極鍵合等，都對所需鍵合的兩片晶圓有極高的平整度、潔凈度要求，因此需要昂貴的前處理工序和鍵合設(shè)備來保證鍵合效果。金屬鍵合，例如鋁鍺或者金金、金錫等等，均需要所需鍵合的兩片晶圓表面有納米級的平整度，并在兩片晶圓的平整表面預(yù)置用于鍵合的兩種金屬，鍵合前處理復(fù)雜且鍵合所需溫度高、所需壓力大。而聚合物鍵合，雖然其成本低，對晶圓表面平整度要求低，可填充晶圓表面一些凹凸形貌，然而因?yàn)榫酆衔锉旧淼母叻肿咏M分難以隔絕小分子的滲透，容易導(dǎo)致其所形成的空腔氣密性差。

2、圖1和圖2為兩種聚合物鍵合后的芯片封裝結(jié)構(gòu)。請參考圖1所示，芯片封裝結(jié)構(gòu)包括芯片1，蓋板2以及設(shè)置于芯片1和蓋板2之間的圍堰3以及膠水鍵合層4。因圍堰3，膠水鍵合層4都為聚合物，因而導(dǎo)致其圍成的空腔氣密性差，其中，箭頭示意氣體的滲透路徑，圖1為從外向內(nèi)滲透，當(dāng)然亦可從內(nèi)向外滲透。請參考圖2所示，芯片封裝結(jié)構(gòu)包括芯片1’，蓋板2’以及設(shè)置于芯片1’和蓋板2’之間的膠水鍵合層4’。因膠水鍵合層4’為聚合物，因而導(dǎo)致空腔氣密性較差，其中，箭頭示意氣體的滲透路徑，圖2為從外向內(nèi)滲透，當(dāng)然亦可從內(nèi)向外滲透。在上述圖2的結(jié)構(gòu)中，因空腔的側(cè)壁為蓋板2’的一部分，氣體只能通過膠水鍵合層4’這層滲透至空腔，因而氣密性比圖1中的結(jié)構(gòu)好。

3、然而，上述的芯片封裝結(jié)構(gòu)，仍然存在空腔氣密性差的問題。

4、公開于該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對本實(shí)用新型的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的目的在于提供一種芯片封裝結(jié)構(gòu)，其能夠提高采用聚合物鍵合方式進(jìn)行封裝的芯片封裝結(jié)構(gòu)的氣密性以及可靠性。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型一具體實(shí)施例提供的技術(shù)方案如下：

3、一種芯片封裝結(jié)構(gòu)，包括：

4、芯片，具有第一表面，所述第一表面具有功能區(qū)以及第一鍵合區(qū)，所述第一鍵合區(qū)圍繞所述功能區(qū)設(shè)置；

5、蓋板，設(shè)置于所述芯片的第一表面上，所述蓋板具有與所述第一鍵合區(qū)相鍵合的第二鍵合區(qū)；

6、膠水鍵合層，設(shè)置于所述第一鍵合區(qū)和所述第二鍵合區(qū)之間；以及

7、環(huán)形凸塊，設(shè)置于所述第一鍵合區(qū)和/或所述第二鍵合區(qū)上且位于所述膠水鍵合層內(nèi)，所述功能區(qū)位于所述環(huán)形凸塊內(nèi)。

8、在本實(shí)用新型的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，所述環(huán)形凸塊的高度不高于所述膠水鍵合層的厚度。

9、在本實(shí)用新型的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，所述環(huán)形凸塊的寬度不大于所述膠水鍵合層的寬度。

10、在本實(shí)用新型的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，所述環(huán)形凸塊選自金屬凸塊。

11、在本實(shí)用新型的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，所述環(huán)形凸塊的數(shù)量為一圈，所述環(huán)形凸塊設(shè)置于所述第一鍵合區(qū)上，所述環(huán)形凸塊與所述第二鍵合區(qū)之間形成有間隙，所述間隙內(nèi)填充有膠水。

12、在本實(shí)用新型的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，所述環(huán)形凸塊的數(shù)量為一圈，所述環(huán)形凸塊設(shè)置于所述第二鍵合區(qū)上，所述環(huán)形凸塊與所述第一鍵合區(qū)之間形成有間隙，所述間隙內(nèi)填充有膠水。

13、在本實(shí)用新型的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，所述環(huán)形凸塊的數(shù)量為多圈，多圈所述環(huán)形凸塊設(shè)置于所述第一鍵合區(qū)上且呈同心環(huán)分布，所述環(huán)形凸塊與所述第二鍵合區(qū)之間形成有間隙，所述間隙內(nèi)填充有膠水。

14、在本實(shí)用新型的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，所述環(huán)形凸塊的數(shù)量為多圈，多圈所述環(huán)形凸塊設(shè)置于所述第二鍵合區(qū)上且呈同心環(huán)分布，所述環(huán)形凸塊與所述第一鍵合區(qū)之間形成有間隙，所述間隙內(nèi)填充有膠水。

15、在本實(shí)用新型的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，所述環(huán)形凸塊的數(shù)量為多圈，其中部分所述環(huán)形凸塊設(shè)置于所述第一鍵合區(qū)上，剩余所述環(huán)形凸塊設(shè)置于所述第二鍵合區(qū)上，設(shè)置于第一鍵合區(qū)上的環(huán)形凸塊與設(shè)置于第二鍵合區(qū)上的環(huán)形凸塊之間相互錯(cuò)位或交替錯(cuò)位設(shè)置。

16、在本實(shí)用新型的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，所述蓋板面向所述芯片的表面上設(shè)置有凹槽，所述凹槽被所述第二鍵合區(qū)包圍，所述凹槽與所述功能區(qū)對應(yīng)且覆蓋所述功能區(qū)。

17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的芯片封裝結(jié)構(gòu)，通過在膠水鍵合層中設(shè)置環(huán)形凸起，大大延緩了氣體分子滲透至功能區(qū)所在區(qū)域，提升了芯片封裝結(jié)構(gòu)的氣密性能，提升了芯片封裝結(jié)構(gòu)的可靠性。

18、本實(shí)用新型的芯片封裝結(jié)構(gòu)，與采用無介質(zhì)鍵合及金屬鍵合形成的封裝結(jié)構(gòu)相比，具有成本低，工藝簡單的優(yōu)勢。

技術(shù)特征：

1.一種芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述環(huán)形凸塊的高度不高于所述膠水鍵合層的厚度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述環(huán)形凸塊的寬度不大于所述膠水鍵合層的寬度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述環(huán)形凸塊選自金屬凸塊。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述環(huán)形凸塊的數(shù)量為一圈，所述環(huán)形凸塊設(shè)置于所述第一鍵合區(qū)上，所述環(huán)形凸塊與所述第二鍵合區(qū)之間形成有間隙，所述間隙內(nèi)填充有膠水。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述環(huán)形凸塊的數(shù)量為一圈，所述環(huán)形凸塊設(shè)置于所述第二鍵合區(qū)上，所述環(huán)形凸塊與所述第一鍵合區(qū)之間形成有間隙，所述間隙內(nèi)填充有膠水。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述環(huán)形凸塊的數(shù)量為多圈，多圈所述環(huán)形凸塊設(shè)置于所述第一鍵合區(qū)上且呈同心環(huán)分布，所述環(huán)形凸塊與所述第二鍵合區(qū)之間形成有間隙，所述間隙內(nèi)填充有膠水。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述環(huán)形凸塊的數(shù)量為多圈，多圈所述環(huán)形凸塊設(shè)置于所述第二鍵合區(qū)上且呈同心環(huán)分布，所述環(huán)形凸塊與所述第一鍵合區(qū)之間形成有間隙，所述間隙內(nèi)填充有膠水。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述環(huán)形凸塊的數(shù)量為多圈，其中部分所述環(huán)形凸塊設(shè)置于所述第一鍵合區(qū)上，剩余所述環(huán)形凸塊設(shè)置于所述第二鍵合區(qū)上，設(shè)置于第一鍵合區(qū)上的環(huán)形凸塊與設(shè)置于第二鍵合區(qū)上的環(huán)形凸塊之間相互錯(cuò)位或交替錯(cuò)位設(shè)置。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述蓋板面向所述芯片的表面上設(shè)置有凹槽，所述凹槽被所述第二鍵合區(qū)包圍，所述凹槽與所述功能區(qū)對應(yīng)且覆蓋所述功能區(qū)。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種芯片封裝結(jié)構(gòu)，包括芯片，蓋板，膠水鍵合層以及環(huán)形凸塊。芯片具有第一表面，第一表面具有功能區(qū)以及第一鍵合區(qū)，第一鍵合區(qū)圍繞功能區(qū)設(shè)置。蓋板設(shè)置于芯片的第一表面上，蓋板具有與第一鍵合區(qū)相鍵合的第二鍵合區(qū)。膠水鍵合層設(shè)置于第一鍵合區(qū)和第二鍵合區(qū)之間。以及，環(huán)形凸塊設(shè)置于第一鍵合區(qū)和/或第二鍵合區(qū)上且位于膠水鍵合層內(nèi)，功能區(qū)位于環(huán)形凸塊內(nèi)。本技術(shù)的芯片封裝結(jié)構(gòu)，通過在蓋板和芯片鍵合的區(qū)域的膠水鍵合層內(nèi)設(shè)置環(huán)形凸起，可以延緩氣體分子滲透至芯片功能區(qū)所在區(qū)域，提升芯片封裝結(jié)構(gòu)的氣密性能，提升芯片封裝結(jié)構(gòu)的可靠性。

技術(shù)研發(fā)人員：李俊杰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：蘇州思萃車規(guī)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究所有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240122
技術(shù)公布日：2024/10/21