省略了晶圆刻蚀、硅通孔技术，可以提高敏感器件的良品率。
[0046]请参阅图3，这是本申请适用于对半导体器件进行芯片级封装的密闭结构的实施例二。基底芯片单元la由基底晶圆1切割而来，在基底芯片单元la上具有一个半导体器件2，所述半导体器件2包括MEMS器件以及除MEMS器件以外的1C器件。在基底芯片单元la上具有金属材质的焊垫凸起13，还具有环形的密封凸起14，焊垫凸起13在环形的密封凸起14的外部。在封装基板8上具有金属材质的焊垫或焊垫凸起9，还具有环形的密封焊垫或焊垫凸起15，焊垫或焊垫凸起9在环形的密封焊垫或焊垫凸起15的外部。基底芯片单元la倒装在封装基板8上，基底芯片单元la上的密封凸起14与封装基板8上的密封焊垫或焊垫凸起15通过焊料16进行焊接连为一体，并在每个半导体器件2的外围形成一个密闭结构。该密闭结构由基底芯片单元la、基板封装单元8a、基底芯片单元la上的密封凸起14、基板封装单元8a上的密封凸起15和焊料15构成。基板封装单元8a由封装基板8切割而来。基底芯片单元la上的焊垫凸起13与封装基板8上的焊垫凸起9通过焊料16进行焊接连为一体，从而将每个半导体器件2的焊垫通过焊垫凸起13、焊料16电性连接封装基板8上的焊垫或焊垫凸起9。可选地，焊料16可以省略。优选地，所述密闭结构具有气密性，内部可以为真空或者填充气体。
[0047]本申请适用于芯片级封装的密闭结构的制造方法的实施例二包括如下各个步骤:
[0048]第1步，请参阅图3a，在基底晶圆1上制造完成多个半导体器件2，半导体器件2在基底晶圆1上具有输入输出焊垫。在基底晶圆1上生长焊垫凸起13和密封凸起14，例如为金、铜、焊锡等材料，可采用溅射和/或电镀工艺制造。焊垫凸起13与半导体器件2的焊垫之间形成电性连接，优选地焊垫凸起13在半导体器件2的焊垫之上。密封凸起14呈环状，包围在半导体器件2的外围。焊垫凸起13在环形的密封凸起14的外部。
[0049]第2步，请参阅图3b，对基底晶圆1进行切割以得到各个基底芯片单元la。每个基底芯片单元la上具有一个半导体器件2及其焊垫、焊垫凸起13、环状的密封凸起14。
[0050]第3步，请参阅图3c，在封装基板8上设置或生长焊垫或焊垫凸起9和多个密封焊垫或密封凸起15，例如为金、铜、焊锡等材料，可采用溅射和/或电镀工艺制造。封装基板8上的焊垫或焊垫凸起9的位置对应于各个基底芯片单元la上的焊垫凸起13的位置。封装基板8上的密封焊垫或密封凸起15也为环状，其位置对应于各个基底芯片单元la上的密封凸起14的位置。
[0051]第4步，请参阅图3d，将基底芯片单元la倒装至封装基板8上，基底芯片单元la上的密封凸起14与封装基板8上的密封焊垫或焊垫凸起15通过焊料16进行焊接连为一体，从而构成了保护每个半导体器件2的密闭结构。基底芯片单元la上的焊垫凸起13与封装基板8上的焊垫或焊垫凸起9也通过焊料16进行焊接连为一体，从而将半导体器件2的焊垫电性引出到封装基板8的焊垫或焊垫凸起9。基底芯片单元la上的焊垫凸起13与封装基板8上的焊垫凸起9在该密闭结构之外。可选地，焊料时可以省略焊料16。
[0052]第5步，请参阅图2，采用封装材料12将封装基板8上的各部分予以封装，然后再对封装基板8进行切割以得到封装好的半导体器件。封装基板8切割后得到各个基板封装单元8a。常用的封装材料12包括塑料、陶瓷等。
[0053]本申请的实施例二提供了一种新型的用于芯片级封装的密闭结构，以基底芯片单元作为一个底面，以基板封装单元作为另一个底面，以基底芯片单元上的密封凸起与基板封装单元上的密封凸起焊接后(可选地包含焊料)作为侧壁来构成密闭结构。实施例二与实施例一的区别在于:实施例一中半导体器件的焊垫及电连接结构位于该密闭结构的内部，而实施例二中半导体器件的焊垫及电连接结构位于该密闭结构的外部，从而可适用于不同的半导体器件。
[0054]以上仅为本申请的优选实施例，并不用于限定本申请。对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
【主权项】
1.一种适用于芯片级封装的密闭结构，其特征是，在基底芯片单元上具有环形的密封凸起包围着半导体器件，在封装基板上也具有环形的密封焊垫或密封凸起对应于基底芯片单元上的密封凸起；将基底芯片单元倒装在封装基板上，基底芯片单元上的密封凸起与封装基板上的密封焊垫或密封凸起通过焊接连为一体，并在每个半导体器件的外围形成一个密闭结构。2.根据权利要求1所述的适用于芯片级封装的密闭结构，其特征是，在基底芯片单元上还具有与半导体器件的焊垫形成电性连接的焊垫凸起，在封装基板上也具有焊垫或焊垫凸起对应于基底芯片单元上的焊垫凸起；将基底芯片单元倒装在封装基板上，基底芯片单元上的焊垫凸起与封装基板上的焊垫或焊垫凸起通过焊接连为一体。3.根据权利要求1所述的适用于芯片级封装的密闭结构，其特征是，基底芯片单元上的焊垫凸起被环形的密封凸起所包围，同时封装基板上的焊垫或焊垫凸起也被环形的密封焊垫或焊垫凸起所包围； 或者，基底芯片单元上的焊垫凸起在环形的密封凸起的外部，同时封装基板上的焊垫或焊垫凸起也在环形的密封焊垫或焊垫凸起的外部。4.根据权利要求1或2所述的适用于芯片级封装的密闭结构，其特征是，基底芯片单元上的密封凸起、封装基板上的密封焊垫或密封凸起、基底芯片单元上的焊垫凸起、封装基板上的焊垫或焊垫凸起为金属材料，包括铜、金、银、锡以及它们所组成的合金。5.根据权利要求1所述的适用于芯片级封装的密闭结构，其特征是，所述密闭结构具有气密性，内部为真空或者填充气体。6.一种适用于芯片级封装的密闭结构的制造方法，其特征是，包括如下步骤: 第1步，在基底晶圆上制造半导体器件，还在基底晶圆上生长焊垫凸起和密封凸起；焊垫凸起与半导体器件的焊垫之间形成电性连接；密封凸起呈环状，包围在半导体器件以及焊垫凸起的外围； 第2步，切割基底晶圆得到各个基底芯片单元； 第3步，在封装基板上设置或生长焊垫或焊垫凸起和多个密封焊垫或密封凸起；封装基板上的焊垫或焊垫凸起的位置对应于各个基底芯片单元上的焊垫凸起的位置；封装基板上的密封焊垫或密封凸起也为环状，其位置对应于各个基底芯片单元上的密封凸起的位置； 第4步，将基底芯片单元倒装至封装基板上，基底芯片单元上的密封凸起与封装基板上的密封焊垫或焊垫凸起通过焊接连为一体，从而构成了保护每个半导体器件的密闭结构；基底芯片单元上的焊垫凸起还与封装基板上的焊垫或焊垫凸起通过焊接连为一体，并且在该密闭结构内； 第5步，进行封装，再切割封装基板得到封装好的半导体器件。7.根据权利要求6所述的适用于芯片级封装的密闭结构的制造方法，其特征是，所述方法第1步中，密封凸起位于基底芯片单元的外缘一周。8.根据权利要求6所述的适用于芯片级封装的密闭结构的制造方法，其特征是， 所述方法第1步中，密封凸起改为仅包围在半导体器件的外围，焊垫凸起在环形的密封凸起的外部； 所述方法第4步中，基底芯片单元上的焊垫凸起与封装基板上的焊垫或焊垫凸起改为在该密闭结构外部。9.根据权利要求6或8所述的适用于芯片级封装的密闭结构的制造方法，其特征是，所述方法第2步中，每个基底芯片单元上具有一个半导体器件及其焊垫、焊垫凸起、环状的密封凸起。10.根据权利要求6或8所述的适用于芯片级封装的密闭结构的制造方法，其特征是，所述方法第1步和第3步中，采用溅射和/或电镀工艺在基底晶圆或封装基板上生长焊垫或焊垫凸起、密封焊垫或密封凸起。
【专利摘要】本申请公开了一种适用于芯片级封装的密闭结构，在基底芯片单元上具有环形的密封凸起包围着半导体器件，在封装基板上也具有环形的密封焊垫或密封凸起对应于基底芯片单元上的密封凸起；将基底芯片单元倒装在封装基板上，基底芯片单元上的密封凸起与封装基板上的密封焊垫或密封凸起通过焊接连为一体，并在每个半导体器件的外围形成一个密闭结构。与现有的采用晶圆级封装技术的密闭结构相比，本申请的密闭结构采用芯片级封装技术实现，省略了晶圆刻蚀、晶圆键合、硅通孔技术，从而显著地降低了工艺成本，缩短了工艺周期。
【IPC分类】B81B7/00, B81C3/00
【公开号】CN105347289
【申请号】CN201510650210
【发明人】祝明国, 胡念楚, 贾斌
【申请人】锐迪科微电子（上海）有限公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年10月9日
[0046]请参阅图3，这是本申请适用于对半导体器件进行芯片级封装的密闭结构的实施例二。基底芯片单元la由基底晶圆1切割而来，在基底芯片单元la上具有一个半导体器件2，所述半导体器件2包括MEMS器件以及除MEMS器件以外的1C器件。在基底芯片单元la上具有金属材质的焊垫凸起13，还具有环形的密封凸起14，焊垫凸起13在环形的密封凸起14的外部。在封装基板8上具有金属材质的焊垫或焊垫凸起9，还具有环形的密封焊垫或焊垫凸起15，焊垫或焊垫凸起9在环形的密封焊垫或焊垫凸起15的外部。基底芯片单元la倒装在封装基板8上，基底芯片单元la上的密封凸起14与封装基板8上的密封焊垫或焊垫凸起15通过焊料16进行焊接连为一体，并在每个半导体器件2的外围形成一个密闭结构。该密闭结构由基底芯片单元la、基板封装单元8a、基底芯片单元la上的密封凸起14、基板封装单元8a上的密封凸起15和焊料15构成。基板封装单元8a由封装基板8切割而来。基底芯片单元la上的焊垫凸起13与封装基板8上的焊垫凸起9通过焊料16进行焊接连为一体，从而将每个半导体器件2的焊垫通过焊垫凸起13、焊料16电性连接封装基板8上的焊垫或焊垫凸起9。可选地，焊料16可以省略。优选地，所述密闭结构具有气密性，内部可以为真空或者填充气体。
[0047]本申请适用于芯片级封装的密闭结构的制造方法的实施例二包括如下各个步骤:
[0048]第1步，请参阅图3a，在基底晶圆1上制造完成多个半导体器件2，半导体器件2在基底晶圆1上具有输入输出焊垫。在基底晶圆1上生长焊垫凸起13和密封凸起14，例如为金、铜、焊锡等材料，可采用溅射和/或电镀工艺制造。焊垫凸起13与半导体器件2的焊垫之间形成电性连接，优选地焊垫凸起13在半导体器件2的焊垫之上。密封凸起14呈环状，包围在半导体器件2的外围。焊垫凸起13在环形的密封凸起14的外部。
[0049]第2步，请参阅图3b，对基底晶圆1进行切割以得到各个基底芯片单元la。每个基底芯片单元la上具有一个半导体器件2及其焊垫、焊垫凸起13、环状的密封凸起14。
[0050]第3步，请参阅图3c，在封装基板8上设置或生长焊垫或焊垫凸起9和多个密封焊垫或密封凸起15，例如为金、铜、焊锡等材料，可采用溅射和/或电镀工艺制造。封装基板8上的焊垫或焊垫凸起9的位置对应于各个基底芯片单元la上的焊垫凸起13的位置。封装基板8上的密封焊垫或密封凸起15也为环状，其位置对应于各个基底芯片单元la上的密封凸起14的位置。
[0051]第4步，请参阅图3d，将基底芯片单元la倒装至封装基板8上，基底芯片单元la上的密封凸起14与封装基板8上的密封焊垫或焊垫凸起15通过焊料16进行焊接连为一体，从而构成了保护每个半导体器件2的密闭结构。基底芯片单元la上的焊垫凸起13与封装基板8上的焊垫或焊垫凸起9也通过焊料16进行焊接连为一体，从而将半导体器件2的焊垫电性引出到封装基板8的焊垫或焊垫凸起9。基底芯片单元la上的焊垫凸起13与封装基板8上的焊垫凸起9在该密闭结构之外。可选地，焊料时可以省略焊料16。
[0052]第5步，请参阅图2，采用封装材料12将封装基板8上的各部分予以封装，然后再对封装基板8进行切割以得到封装好的半导体器件。封装基板8切割后得到各个基板封装单元8a。常用的封装材料12包括塑料、陶瓷等。
[0053]本申请的实施例二提供了一种新型的用于芯片级封装的密闭结构，以基底芯片单元作为一个底面，以基板封装单元作为另一个底面，以基底芯片单元上的密封凸起与基板封装单元上的密封凸起焊接后(可选地包含焊料)作为侧壁来构成密闭结构。实施例二与实施例一的区别在于:实施例一中半导体器件的焊垫及电连接结构位于该密闭结构的内部，而实施例二中半导体器件的焊垫及电连接结构位于该密闭结构的外部，从而可适用于不同的半导体器件。
[0054]以上仅为本申请的优选实施例，并不用于限定本申请。对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
【主权项】
1.一种适用于芯片级封装的密闭结构，其特征是，在基底芯片单元上具有环形的密封凸起包围着半导体器件，在封装基板上也具有环形的密封焊垫或密封凸起对应于基底芯片单元上的密封凸起；将基底芯片单元倒装在封装基板上，基底芯片单元上的密封凸起与封装基板上的密封焊垫或密封凸起通过焊接连为一体，并在每个半导体器件的外围形成一个密闭结构。2.根据权利要求1所述的适用于芯片级封装的密闭结构，其特征是，在基底芯片单元上还具有与半导体器件的焊垫形成电性连接的焊垫凸起，在封装基板上也具有焊垫或焊垫凸起对应于基底芯片单元上的焊垫凸起；将基底芯片单元倒装在封装基板上，基底芯片单元上的焊垫凸起与封装基板上的焊垫或焊垫凸起通过焊接连为一体。3.根据权利要求1所述的适用于芯片级封装的密闭结构，其特征是，基底芯片单元上的焊垫凸起被环形的密封凸起所包围，同时封装基板上的焊垫或焊垫凸起也被环形的密封焊垫或焊垫凸起所包围； 或者，基底芯片单元上的焊垫凸起在环形的密封凸起的外部，同时封装基板上的焊垫或焊垫凸起也在环形的密封焊垫或焊垫凸起的外部。4.根据权利要求1或2所述的适用于芯片级封装的密闭结构，其特征是，基底芯片单元上的密封凸起、封装基板上的密封焊垫或密封凸起、基底芯片单元上的焊垫凸起、封装基板上的焊垫或焊垫凸起为金属材料，包括铜、金、银、锡以及它们所组成的合金。5.根据权利要求1所述的适用于芯片级封装的密闭结构，其特征是，所述密闭结构具有气密性，内部为真空或者填充气体。6.一种适用于芯片级封装的密闭结构的制造方法，其特征是，包括如下步骤: 第1步，在基底晶圆上制造半导体器件，还在基底晶圆上生长焊垫凸起和密封凸起；焊垫凸起与半导体器件的焊垫之间形成电性连接；密封凸起呈环状，包围在半导体器件以及焊垫凸起的外围； 第2步，切割基底晶圆得到各个基底芯片单元； 第3步，在封装基板上设置或生长焊垫或焊垫凸起和多个密封焊垫或密封凸起；封装基板上的焊垫或焊垫凸起的位置对应于各个基底芯片单元上的焊垫凸起的位置；封装基板上的密封焊垫或密封凸起也为环状，其位置对应于各个基底芯片单元上的密封凸起的位置； 第4步，将基底芯片单元倒装至封装基板上，基底芯片单元上的密封凸起与封装基板上的密封焊垫或焊垫凸起通过焊接连为一体，从而构成了保护每个半导体器件的密闭结构；基底芯片单元上的焊垫凸起还与封装基板上的焊垫或焊垫凸起通过焊接连为一体，并且在该密闭结构内； 第5步，进行封装，再切割封装基板得到封装好的半导体器件。7.根据权利要求6所述的适用于芯片级封装的密闭结构的制造方法，其特征是，所述方法第1步中，密封凸起位于基底芯片单元的外缘一周。8.根据权利要求6所述的适用于芯片级封装的密闭结构的制造方法，其特征是， 所述方法第1步中，密封凸起改为仅包围在半导体器件的外围，焊垫凸起在环形的密封凸起的外部； 所述方法第4步中，基底芯片单元上的焊垫凸起与封装基板上的焊垫或焊垫凸起改为在该密闭结构外部。9.根据权利要求6或8所述的适用于芯片级封装的密闭结构的制造方法，其特征是，所述方法第2步中，每个基底芯片单元上具有一个半导体器件及其焊垫、焊垫凸起、环状的密封凸起。10.根据权利要求6或8所述的适用于芯片级封装的密闭结构的制造方法，其特征是，所述方法第1步和第3步中，采用溅射和/或电镀工艺在基底晶圆或封装基板上生长焊垫或焊垫凸起、密封焊垫或密封凸起。
【专利摘要】本申请公开了一种适用于芯片级封装的密闭结构，在基底芯片单元上具有环形的密封凸起包围着半导体器件，在封装基板上也具有环形的密封焊垫或密封凸起对应于基底芯片单元上的密封凸起；将基底芯片单元倒装在封装基板上，基底芯片单元上的密封凸起与封装基板上的密封焊垫或密封凸起通过焊接连为一体，并在每个半导体器件的外围形成一个密闭结构。与现有的采用晶圆级封装技术的密闭结构相比，本申请的密闭结构采用芯片级封装技术实现，省略了晶圆刻蚀、晶圆键合、硅通孔技术，从而显著地降低了工艺成本，缩短了工艺周期。
【IPC分类】B81B7/00, B81C3/00
【公开号】CN105347289
【申请号】CN201510650210
【发明人】祝明国, 胡念楚, 贾斌
【申请人】锐迪科微电子（上海）有限公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年10月9日
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