專利名稱：半導體封裝結(jié)構及其模組的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及半導體制造領域技術，尤其涉及一種半導體封裝結(jié)構及其模組。
背景技術：
晶圓級芯片尺寸封裝技術(Wafer Level Chip Size Packaging , WLCSP)是對整片晶圓進行封裝測試后再切割得到單個成品芯片的技術。其中，該技術主要是通過一塊帶有多顆間隔件的高透光性玻璃覆蓋在光學電子器件上方來對晶圓芯片的光學電子器件進行保護。如圖I、圖2所示，現(xiàn)有技術中，采用一帶有多顆間隔件12'的高透光性玻璃13'進行晶圓芯片的封裝，其中，間隔件的形成方式為在一高透光度的玻璃13丨上旋涂一層光阻，再通過曝光顯影方式形成一圈間隔件12丨，然后把整片帶有間隔件的高透光性玻璃與一同樣大小的晶圓芯片11丨通過有粘性的膠壓合在一起，以實現(xiàn)對晶圓芯片上光學電子器件14 '的保護。現(xiàn)有技術中，往往通過設計不同墻體的邊緣形狀，如鋸齒形邊緣，來解決溢膠的問題，以及通過加寬間隔件來增加芯片的支撐力。然而，針對尺寸較大的芯片，單層間隔件對芯片的支撐有限，在后續(xù)制造過程中容易造成芯片受力開裂等問題，勢必降低芯片的功能及信賴性。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的之一在于提供一種新的半導體封裝結(jié)構，其通過在所述光學電子器件和主間隔件之間設置次間隔件，以防止因芯片尺寸過大造成芯片受力開裂問題。本實用新型的另一目的，在于提供一種新的半導體模組。相應地，為實現(xiàn)上述實用新型目的之一，本實用新型提供的一種封裝結(jié)構，包括—側(cè)形成有光學電子器件的芯片，以及覆蓋所述芯片的基板；所述芯片與基板之間設有主間隔件，其特征在于，所述芯片與基板之間還設有位于所述光學電子器件與主間隔件之間的至少一層次間隔件。作為本實用新型的進一步改進，所述主間隔件和/或次間隔件的形狀為封閉環(huán)形。作為本實用新型的進一步改進，所述封閉環(huán)形上設有容膠空間。作為本實用新型的進一步改進，所述主間隔件和/或次間隔件包括若干間隔設置的子間隔件。作為本實用新型的進一步改進，所述子間隔件為條形。作為本實用新型的進一步改進，所述主、次間隔件之間的距離為4(Tl00Um。作為本實用新型的進一步改進，所述次間隔件的寬度為8(T260um。作為本實用新型的進一步改進，所述主間隔件和次間隔件厚度為l(T60um。相應地，為實現(xiàn)上述實用新型的另一目的，本實用新型提供的一種半導體模組，所述半導體模組包括如上所述的任意一種半導體封裝結(jié)構。[0017]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型通過在所述光學電子器件和主間隔件之間設置次間隔件，以防止因芯片尺寸過大造成芯片受力開裂問題，并且避免了因間隔件過于加寬而造成的涂膠不均問題，從而提升芯片封裝質(zhì)量。

圖I是現(xiàn)有技術中晶圓級芯片間隔件的平面不意圖；圖2是現(xiàn)有技術中封裝后單顆芯片的截面示意圖；圖3是本實用新型一實施方式的半導體模組的截面示意圖；圖4是本實用新型一實施方式的封裝后單顆芯片的截面示意圖；圖5A是本實用新型封裝結(jié)構的第一實施方式中間隔件的結(jié)構示意圖； 圖5B是本實用新型封裝結(jié)構的第二實施方式中間隔件的結(jié)構示意圖；圖5C是本實用新型封裝結(jié)構的第三實施方式中間隔件的結(jié)構示意圖；圖6是本實用新型芯片的制造方法一實施方式的步驟流程圖。
具體實施方式
以下將結(jié)合附圖所示的具體實施方式
對本實用新型進行詳細描述。但這些實施方式并不限制本實用新型，本領域的普通技術人員根據(jù)這些實施方式所做出的結(jié)構、方法、或功能上的變換均包含在本實用新型的保護范圍內(nèi)。如圖3所示，本實用新型一實施方式的半導體模組，包括了一半導體封裝結(jié)構、一鏡頭組件，以及設置于所述半導體封裝結(jié)構和所述鏡頭組件間的過濾層21，其中，所述鏡頭組件包括鏡頭容器23，設置于所述鏡頭容器23內(nèi)的鏡頭支架25，以及由所述鏡頭支架25固定設置的至少一個鏡頭27。如圖4所示，在本實用新型一優(yōu)選的實施例中，所述封裝結(jié)構包括芯片10和基板13,因為晶圓級芯片尺寸封裝技術(Wafer Level Chip SizePackaging,WLCSP)是對整片晶圓進行封裝測試后再切割得到單個成品芯片的技術，所以在一整片晶圓上實現(xiàn)需要按既定規(guī)格形成有若干個光學電子器件12 (即一個芯片上對應設置一個光學電子器件)。在該優(yōu)選實施例中，基板13為一高透光性玻璃，芯片10與基板13之間支撐有一主間隔件14和一位于光學電子器件12與主間隔件14之間的次間隔件15。優(yōu)選地，主、次間隔件(14、15)通過曝光顯影方式形成于基板13的一側(cè)表面上，當然，這種間隔件也可以是分離設置的元件，其作用主要在于支撐芯片并在芯片和基板之間間隔形成一容置空間，以達到保護光學電子器件的目的。優(yōu)選地，主、次間隔件(14、15)均可通過粘合劑與晶圓芯片10上設有光學電子器件12的表面相粘合，當然，在其他實施方式中，只需要將主、次間隔件其中之一和晶粒上設有光學器件的一側(cè)相粘合即可。優(yōu)選地，此種粘合劑可選用環(huán)氧樹月旨。值得一提的是，在本實用新型其他實施方式中，上述次間隔件可以不單單設置為一層，也可以設置為多層，其形狀也不受限制。通過增加次間隔件的結(jié)構，在封裝一些尺寸較大芯片時，就可以有效避免因單層間隔件對芯片的支撐有限而導致芯片受力開裂的現(xiàn)象，同時，也避免了增加單一間隔件寬度導致的上膠不均的缺點，從而大大降低了溢膠、無膠的概率，提高了芯片的信賴性。以下將結(jié)合圖5A 5C來說明本實用新型的一些優(yōu)選的實施例中主、次間隔件的結(jié)構。首先參圖5A所示，在本實用新型第一實施方式中，主、次間隔件的形狀為環(huán)繞光學電子器件區(qū)域設置的封閉環(huán)形，更優(yōu)選地，可以在次間隔件上設置一些容膠空間151，以降低膠溢出至光學區(qū)的危險，這些容膠空間的形狀和數(shù)量均不受限制，可為圓孔、方孔、鋸齒型等等。參圖5B所示，在本實用新型第二實施方式中，次間隔件的形狀為環(huán)繞光學電子器件區(qū)域設置的不連續(xù)環(huán)形，即在次間隔件上設置一些間隙152，此時此間隔件就是由若干個子間隔件組成，這些子間隔件可為條形、圓弧性、方形、“L”形、以及其他任意不規(guī)則圖形。同樣的，這些間隙的位置的數(shù)量也不受限制。參圖5C所示，在本實用新型第三實施方式中，次間隔件的形狀為條形狀，優(yōu)選地，為了保證受力均勻，可以在所述光學電子器件周圍設置與其四個側(cè)邊相平行的四個條形狀次間隔件，當然，在其他實施方式中，次間隔件的形狀也可以是其它任意不規(guī)則的圖形。 于本實用新型各實施例中，只是描述了次間隔件的形狀，然而，主間隔件的形狀也可以根據(jù)需要設置成封閉環(huán)形、或者帶孔環(huán)形、或者不連續(xù)環(huán)形、以及條形狀等等，參照上述次間隔件的各實施例，本實用新型的主間隔件的形狀也不受限制。另外，在本實用新型優(yōu)選的實施方式中，將主、次間隔件之間的距離設定為4(Tl00um，次間隔件的寬度設定為80 260um。以下結(jié)合圖6介紹本實用新型晶圓級芯片的制造方法。首先，提供一透明的基板(步驟SI)，然后在基板上旋涂一層光阻(步驟S2)，并根據(jù)既定的主、次間隔件的形狀，通過曝光、顯影(步驟S3)得到帶有主、次間隔件的基板；提供一形成有光學電子器件的晶圓芯片以及粘合劑(步驟S4、S5)；采用粘合劑將主、次間隔件與所述晶圓芯片上設有光學電子器件的表面相粘合(步驟S6)。本實用新型通過在所述光學電子器件和主間隔件之間設置次間隔件，以防止因芯片尺寸過大造成芯片受力開裂問題，對于大尺寸芯片而言，雙、多層間隔件的設計增加了芯片與高透光性玻璃的接觸面積，降低了芯片裂的風險；同時又避免了增加單一間隔件寬度導致的上膠不均的缺點，從而大大降低了溢膠、無膠的概率。應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施方式中的技術方案也可以經(jīng)適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。上文所列出的一系列的詳細說明僅僅是針對本實用新型的可行性實施方式的具體說明，它們并非用以限制本實用新型的保護范圍，凡未脫離本實用新型技藝精神所作的等效實施方式或變更均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權利要求1.一種封裝結(jié)構，包括 一側(cè)形成有光學電子器件的芯片，以及覆蓋所述芯片的基板； 所述芯片與基板之間設有主間隔件，其特征在于，所述芯片與基板之間還設有位于所述光學電子器件與主間隔件之間的至少一層次間隔件。
2.根據(jù)權利要求I所述的封裝結(jié)構，其特征在于，所述主間隔件和/或次間隔件的形狀為封閉環(huán)形。
3.根據(jù)權利要求2所述的封裝結(jié)構，其特征在于，所述封閉環(huán)形上設有容膠空間。
4.根據(jù)權利要求I所述的封裝結(jié)構，其特征在于，所述主間隔件和/或次間隔件包括若干間隔設置的子間隔件。
5.根據(jù)權利要求4所述的封裝結(jié)構，其特征在于，所述子間隔件為條形。
6.根據(jù)權利要求I所述的封裝結(jié)構，其特征在于，所述主、次間隔件之間的距離為40 lOOum。
7.根據(jù)權利要求I所述的封裝結(jié)構，其特征在于，所述次間隔件的寬度為8(T260um。
8.根據(jù)權利要求I所述的封裝結(jié)構，其特征在于，所述主間隔件和次間隔件厚度為10 60umo
9.一種半導體模組，其特征在于，所述半導體模組包括如權利要求I至8之任意一項所述的半導體封裝結(jié)構。
專利摘要本實用新型揭示了一種封裝結(jié)構，包括一側(cè)形成有光學電子器件的芯片，以及覆蓋所述芯片的基板；所述芯片與基板之間設有主間隔件，其特征在于，所述芯片與基板之間還設有位于所述光學電子器件與主間隔件之間的至少一層次間隔件。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型通過在所述光學電子器件和主間隔件之間設置次間隔件，以防止因芯片尺寸過大造成芯片受力開裂問題，并且避免了因間隔件過于加寬而造成的涂膠不均問題，從而提升芯片封裝質(zhì)量。
文檔編號H01L23/16GK202495436SQ20122008294
公開日2012年10月17日 申請日期2012年3月7日 優(yōu)先權日2012年3月7日
發(fā)明者俞國慶, 喻瓊, 沈戌霖, 王文龍, 王蔚 申請人:蘇州晶方半導體科技股份有限公司