扇出型封装结构及其制作方法技术

本公开涉及一种扇出型封装结构及其制作方法，该方法包括：将芯片通过粘结层粘结在柔性封装基板的顶面；其中，所述柔性封装基板包括柔性材料层和位于所述柔性材料层上方的金属布线层，所述金属布线层上布设有至少一个第一焊盘和至少一个与所述第一焊盘电连接的引线，所述柔性材料层开设有位于所述第一焊盘下方的第一通孔和位于所述引线下方的第二通孔，所述粘结层开设有位于所述引线上方的窗口，所述芯片的底面所述窗口的上方设有第二焊盘；将所述引线穿过所述窗口与所述芯片底面的第二焊盘电连接；在所述第一通孔中形成与所述第一焊盘电连接的焊球。本公开提供的制作方法和采用本公开制作方法所制作的封装结构的翘曲低。

Fan out type packaging structure and manufacturing method thereof

The invention relates to a fan type packaging structure and a manufacturing method thereof. The method includes: the chip is bonded through the bonding layer on the flexible substrate top surface; wherein the flexible packaging substrate includes a wiring layer of flexible material layer arranged on the flexible material layer on top of the metal, the metal wiring layer is arranged on at least a first pad and at least one of the first pads electrically connected to the lead, the flexible material layer is provided with a first through hole is positioned on the first pad below and in the lead below second through holes, the bonding layer is arranged in the window of the lead at the top of the second. The pad is arranged above the bottom surface of the chip to the window; the wire passes through the window and the bottom surface of the second chip pads are electrically connected; formed with the first electric pad in the first through hole Connecting solder ball. The manufacturing method provided by the present invention and the encapsulation structure made by adopting the public manufacture method are low in warpage.

【技术实现步骤摘要】
扇出型封装结构及其制作方法
本公开涉及半导体封装
，具体地，涉及一种扇出型封装结构及其制作方法。
技术介绍
集成电路封装经历了多种封装型式，从早期的金属封装和陶瓷封装转向了基于引线框架的封装和基于有机基板的封装，随着集成电路技术的发展，圆片级封装(WaferLevelPackage,WLP)成为发展迅速的封装形式，其中圆片级芯片尺寸封装(WaferLevelChipSizePackage，WLCSP)更是受到重视。由于要将芯片上的焊盘通过再布线工艺重新排布在芯片面积内，WLCSP被称为是扇入型封装(Fan-inPackage)。由于集成电路芯片的封装密度不断提高，电子产品所需要的封装高度不断压缩，产品对于高性价比封装技术的要求一直存在，扇出型封装(Fan-outPackage)成为新的发展方向。国际上一些著名的半导体公司提出它们的扇出型封装结构与制作方法，其中著名的包括英飞凌(Infineon)公司的嵌入式圆片级焊球阵列封装(eWLB)、飞思卡尔(Freescale)的重布线芯片级封装(RCP)等封装，基本结构的示意图如图1所示，其中的金属布线可以不止一层，一般采用Cu材料。其制造方法有多种，可以分为先置芯片(ChipFirst)和后置芯片(ChipLast)的不同流程。其制造过程一般采用不同材料的圆片(Wafer)或者面板(Panel)作为支撑层(Carrier)，利用再布线(RDL)完成芯片上焊盘的扇出。与传统封装(尤其与扇入型封装)比较，不同扇出型封装可能具有的特点包括低成本、低封装外形、高良率封装工艺等，同时易于进行多颗芯片以及无源元件集成，具备良好的散热和电连接特性，是实现系统级封装与三维集成的重要封装技术。同时，由于利用再布线技术，采用积层(Build-up)的工艺流程实现焊盘的扇出，可以避免原来倒装芯片封装中的凸点成型、倒装芯片等工艺。但是利用圆片或者面板作为支撑层的扇出型封装，在制造过程中面临由于支撑层、模塑料、芯片以及其他辅料的热膨胀系数不匹配导致的复杂应力状态，并进一步导致制造过程中圆片或者面板的变形，从而对再布线工艺所要求的对准等工艺造成严重影响。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本公开的目的是提供一种扇出型封装结构及其制作方法。为了实现上述目的，本公开提供一种扇出型封装结构的制作方法，该方法包括：将芯片通过粘结层粘结在柔性封装基板的顶面；其中，所述柔性封装基板包括柔性材料层和位于所述柔性材料层上方的金属布线层，所述金属布线层上布设有至少一个第一焊盘和至少一个与所述第一焊盘电连接的引线，所述柔性材料层开设有位于所述第一焊盘下方的第一通孔和位于所述引线下方的第二通孔，所述粘结层开设有位于所述引线上方的窗口，所述芯片的底面所述窗口的上方设有第二焊盘；将所述引线穿过所述窗口与所述芯片底面的第二焊盘电连接；在所述第一通孔中形成与所述第一焊盘电连接的焊球。可选的，在所述柔性封装基板的顶面粘结至少一个芯片。可选的，至少一个与所述引线电连接的第一焊盘位于所述芯片的正下方，以及至少一个与所述引线电连接的第一焊盘位于所述芯片侧下方。可选的，所述方法还包括：将引线包封在所述窗口中。可选的，所述方法还包括：将芯片包封在所述粘结层表面。可选的，所述柔性材料层的材料为聚酰亚胺，所述金属布线层的材料为铜，所述粘结层的材料为环氧树脂。本公开还提供一种扇出型封装结构，由下至上依次包括柔性封装基板、粘结层和芯片；所述柔性封装基板包括柔性材料层和位于所述柔性材料层上方的金属布线层，所述金属布线层上布设有至少一个第一焊盘和至少一个与所述第一焊盘电连接的引线，所述柔性材料层开设有位于所述第一焊盘下方的第一通孔和位于所述引线下方的第二通孔，所述粘结层开设有位于所述引线上方的窗口，所述芯片的底面所述窗口的上方设有第二焊盘；所述引线穿过所述窗口与所述芯片下端的第二焊盘电连接；所述第一通孔中形成有与所述第一焊盘电连接的焊球。可选的，所述扇出型封装结构至少包括一个芯片。可选的，至少一个与所述引线电连接的第一焊盘位于所述芯片的正下方，以及至少一个与所述引线电连接的第一焊盘位于所述芯片侧下方。可选的，所述引线包封在所述窗口中。可选的，所述芯片包封在所述粘结层上方。可选的，所述柔性材料层的材料为聚酰亚胺，所述金属布线层的材料为铜，所述粘结层的材料为环氧树脂。与现有技术相比，本公开提供的制作方法和采用本公开制作方法所制作的封装结构的翘曲低。本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：图1是现有扇出型封装结构的一种具体实施方式的结构示意图。图2A-2E是本公开提供的封装结构制作方法一种具体实施方式的流程示意图。附图标记说明100焊球200金属布线300绝缘介质400模塑料层500芯片1柔性材料层11第一通孔12第二通孔2金属布线层21第一焊盘22引线3芯片4粘结层41窗口5焊球具体实施方式以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、底、顶”通常是在本公开封装结构制作方法正常进行的情况下定义的，具体地可参考图2A所示的图面方向，“内、外”是指相应轮廓的内和外。需要说明的是，这些方位词只用于说明本公开，并不用于限制本公开。图1是现有扇出型封装结构的一种具体实施方式的结构示意图。如图1所示，现有扇出型封装结构包括芯片500以及位于芯片500下方的绝缘介质300，绝缘介质400通过金属布线200电连接焊球100和芯片500底面上的焊盘，芯片500上可以包封有模塑料层400。在封装过程中，由于绝缘介质300采用刚性基板材料制备，且绝缘介质400与芯片500、金属布线200的热膨胀系数不匹配，会导致芯片500、绝缘介质400和金属布线200之间产生复杂的应力，从而导致封装结构变形，热稳定性不高。为了解决上述问题，如图2A-2C所示，本公开提供一种扇出型封装结构的制作方法，该方法包括S1-S3。步骤S1：将芯片3通过粘结层4粘结在柔性封装基板的顶面；其中，所述柔性封装基板包括柔性材料层1和位于所述柔性材料层1上方的金属布线层2，所述金属布线层2上布设有至少一个第一焊盘21和至少一个与所述第一焊盘21电连接的引线22，所述柔性材料层1开设有位于所述第一焊盘21下方的第一通孔11和位于所述引线22下方的第二通孔12，所述粘结层4开设有位于所述引线22上方的窗口41，所述芯片3的底面所述窗口41的上方设有第二焊盘(图2A)。根据需要，柔性封装基板上也可以设置多层布线层，芯片3一般为至少一个。步骤S2：将所述引线22穿过所述窗口41与所述芯片3底面的第二焊盘电连接(图2B)。实现该电连接的方式可以是采用热压的方法，也可以采用其它常规的方法，例如采用导电胶和焊料等材料进行固定。步骤S3：在所述第一通孔11中形成与所述第一焊盘21电连接的焊球5(图2C)。本公开的制作方法，由于不使用刚性的绝缘介质和支撑层结构，而是使用灵活的、具有弯折性的柔性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种扇出型封装结构的制作方法，该方法包括：将芯片(3)通过粘结层(4)粘结在柔性封装基板的顶面；其中，所述柔性封装基板包括柔性材料层(1)和位于所述柔性材料层(1)上方的金属布线层(2)，所述金属布线层(2)上布设有至少一个第一焊盘(21)和至少一个与所述第一焊盘(21)电连接的引线(22)，所述柔性材料层(1)开设有位于所述第一焊盘(21)下方的第一通孔(11)和位于所述引线(22)下方的第二通孔(12)，所述粘结层(4)开设有位于所述引线(22)上方的窗口(41)，所述芯片(3)的底面所述窗口(41)的上方设有第二焊盘；将所述引线(22)穿过所述窗口(41)与所述芯片(3)底面的第二焊盘电连接；在所述第一通孔(11)中形成与所述第一焊盘(21)电连接的焊球(5)。

【技术特征摘要】
1.一种扇出型封装结构的制作方法，该方法包括：将芯片(3)通过粘结层(4)粘结在柔性封装基板的顶面；其中，所述柔性封装基板包括柔性材料层(1)和位于所述柔性材料层(1)上方的金属布线层(2)，所述金属布线层(2)上布设有至少一个第一焊盘(21)和至少一个与所述第一焊盘(21)电连接的引线(22)，所述柔性材料层(1)开设有位于所述第一焊盘(21)下方的第一通孔(11)和位于所述引线(22)下方的第二通孔(12)，所述粘结层(4)开设有位于所述引线(22)上方的窗口(41)，所述芯片(3)的底面所述窗口(41)的上方设有第二焊盘；将所述引线(22)穿过所述窗口(41)与所述芯片(3)底面的第二焊盘电连接；在所述第一通孔(11)中形成与所述第一焊盘(21)电连接的焊球(5)。2.根据权利要求1所述的制作方法，其中，在所述柔性封装基板的顶面粘结至少一个芯片(3)。3.根据权利要求1所述的制作方法，其中，至少一个与所述引线(22)电连接的第一焊盘(21)位于所述芯片(3)的正下方，以及至少一个与所述引线(22)电连接的第一焊盘(21)位于所述芯片(3)侧下方。4.根据权利要求1所述的制作方法，所述方法还包括：将引线(22)包封在所述窗口(41)中。5.根据权利要求1所述的制作方法，所述方法还包括：将芯片(2)包封在所述粘结层(4)表面。6.根据权利要求1所述的制作方法，其中，所述柔性材料层(1)的材料为聚酰亚胺，所述金属布线层(2)的材料为铜，所述粘结层(4)的材料为环...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡坚，王谦，郭函，陈瑜，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11