一种扇出型晶圆级芯片封装结构及封装方法技术

本发明专利技术提供了一种扇出型晶圆级芯片封装结构及封装方法，其中，扇出型晶圆级芯片封装结构包括：导电层，导电层上形成有用于设置芯片的凹槽；导电层设置于基板上；绝缘层，设置于导电层与基板之间，用于填充导电层与基板之间的间隙；封装体，设置于导电层的上表面；芯片封装于封装体中，芯片的焊盘裸露于封装体外；导电柱，设置于封装体中，一端与导电层相耦合，另一端裸露于封装体外；导电柱与地线连接。通过将芯片设置于导电层上的凹槽中，并且该导电层通过导电柱与地线相连接，形成处于扇出型晶圆级芯片封装结构内部的电磁屏蔽结构，能够减小芯片受到封装结构内部器件以及外部器件的电磁波干扰的可能性，制备难度较小，生产成本较低。

【技术实现步骤摘要】
一种扇出型晶圆级芯片封装结构及封装方法
本专利技术涉及半导体封装
，尤其涉及到一种具有电磁屏蔽结构的扇出型晶圆级芯片封装结构及封装方法。
技术介绍
随着无线电子设备的普及，射频芯片的集成度越来越高，扇出型封装技术在射频类芯片封装中越来越多地被采用。随着射频类器件在封装体中的数量增多，器件与器件、模组与模组直接的电磁干扰问题愈发突出，在扇出型封装过程中实施电磁屏蔽结构越来越重要。常规的方法是在完成封装后在封装体外部施加电磁屏蔽金属壳，但是金属壳使得封装成本提升，并且封装的体积增大，大幅度降低了扇出型封装小体积的优势。另外一种方式是在封装体上直接采用真空镀膜或喷涂等方法实施电磁屏蔽层，该方法基本不改变最后封装体的体积。然而，在外部实施屏蔽的方法不能避免封装体内部器件之间的干扰。现有技术中，公开号为CN107248509A的中国专利文献公开了一种EMI防护的芯片封装结构，所述封装结构包括：重新布线层，包括先对的第一面及第二面；金属凸块，形成于所述重新布线层的第一面；半导体芯片，电性连接于所述重新布线层的第二面；电磁屏蔽框，形成于所述重新布线层的第二面，并环绕于所述半导体芯片；封装材料，覆盖于所述半导体芯片及所述电磁屏蔽框，且所述封装材料表面露出所述电磁屏蔽框；以及电磁屏蔽层，形成于所述封装材料表面，并与所述电磁屏蔽框相连组成所述半导体芯片的电磁屏蔽结构。但是制备环绕于芯片四周的屏蔽框的制备精度要求较高，难度较大，因而可能提高整个封装结构的生产成本。因此，如何减小扇出型晶圆级芯片封装结构中的电磁屏蔽结构的的制备难度，降低扇出型晶圆级芯片封装结构的生产成本成为亟待解决的问题。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于解决扇出型晶圆级芯片封装结构中的电磁屏蔽结构的制备难度较大，扇出型晶圆级芯片封装结构的生产成本较高的问题。为此，根据第一方面，本专利技术实施例提供了一种扇出型晶圆级芯片封装结构，包括：导电层，导电层上形成有用于设置芯片的凹槽；导电层设置于基板上；绝缘层，设置于导电层与基板之间，用于填充导电层与基板之间的间隙；封装体，设置于导电层的上表面；芯片封装于封装体中，芯片的焊盘裸露于封装体外；导电柱，设置于封装体中，一端与导电层相耦合，另一端裸露于封装体外；导电柱与地线连接。可选地，凹槽为一个或多个，芯片与凹槽一一对应设置。可选地，每个芯片四周设置有一个或多个导电柱。可选地，芯片通过粘合剂设置于凹槽底部。可选地，该扇出型晶圆级芯片封装结构还包括：重布线层，设置于封装体、芯片的焊盘和导电柱上，并与芯片和导电柱相耦合。根据第二方面，本专利技术实施例提供了一种扇出型晶圆级芯片封装方法，包括如下步骤：提供一基板，并在基板的上表面设置绝缘层；在绝缘层上形成凹槽；在绝缘层上表面、凹槽的底部以及凹槽的侧壁上设置导电层；将芯片贴装于凹槽底部的导电层上，芯片的器件面远离导电层；在导电层上设置封装体，包封住芯片，芯片的焊盘裸露于封装体外；在芯片四周的封装体中形成导电柱，导电柱的一端与导电层相耦合，另一端裸露于封装体外；将导电柱与地线相连接。可选地，凹槽贯穿绝缘层，凹槽的底部为基板的上表面。可选地，凹槽为一个或多个，芯片与凹槽一一对应设置；每个芯片四周设置有一个或多个导电柱。可选地，导电层为铝、铜、铝合金或者铜合金层。可选地，该扇出型晶圆级芯片封装方法还包括如下步骤：在封装体、芯片的焊盘和导电柱上设置重布线层，并在重布线层上设置焊球，焊球通过重布线层与芯片和导电柱相耦合。本专利技术实施例提供的技术方案，具有如下优点：1、本专利技术提供的扇出型晶圆级芯片封装结构，包括：导电层，导电层上形成有用于设置芯片的凹槽；导电层设置于基板上；绝缘层，设置于导电层与基板之间，用于填充导电层与基板之间的间隙；封装体，设置于导电层的上表面；芯片封装于封装体中，芯片的焊盘裸露于封装体外；导电柱，设置于封装体中，一端与导电层相耦合，另一端裸露于封装体外；导电柱与地线连接。通过将芯片设置于导电层上的凹槽中，并且该导电层通过导电柱与地线相连接，从而形成处于扇出型晶圆级芯片封装结构内部的电磁屏蔽结构，能够减小芯片受到封装结构内部器件以及外部器件的电磁波干扰的可能性，制备难度较小，生产成本较低，解决了现有技术中使用电磁屏蔽框作为电磁屏蔽结构，制备难度较大，生产成本较高的问题。同时，由于导电层延展于整个封装结构的内部，并且该导电层具有良好的热传导性，因而，能够作为散热结构，该提高扇出型晶圆级芯片封装结构的散热性能。此外，基板作为该封装结构的一部分，能够起到支撑整个封装结构的作用，从而提高该扇出型晶圆级芯片封装结构的稳定性。同时，由于基板也具有良好的热传导性，因而，能够作为封装结构内部芯片的散热板，缩短芯片的散热路径，扩大散热面积，进一步提高该封装结构的散热效率。2、本专利技术提供的扇出型晶圆级芯片封装结构，凹槽为一个或多个，芯片与凹槽一一对应设置。通过将芯片与凹槽一一对应设置，将凹槽作为设置芯片的定位点，能够提高该扇出型晶圆级芯片封装结构的定位精度，同时，凹槽还能够限制芯片在设置封装体的过程中的最大位移，提高该扇出型晶圆级芯片封装结构的制作精度。3、本专利技术提供的扇出型晶圆级芯片封装方法，包括如下步骤：提供一基板，并在基板的上表面设置绝缘层；在绝缘层上形成凹槽；在绝缘层上表面、凹槽的底部以及凹槽的侧壁上设置导电层；将芯片贴装于凹槽底部的导电层上，芯片的器件面远离导电层；在导电层上设置封装体，包封住芯片，芯片的焊盘裸露于封装体外；在芯片四周的封装体中形成导电柱，导电柱的一端与导电层相耦合，另一端裸露于封装体外；将导电柱与地线相连接。通过在绝缘层上表面、凹槽的底部以及凹槽的侧壁上设置导电层，能够减小在导电层制备过程中对温度的限制，增加了导电层设置方法的选择灵活性，从而能够满足对导电层的不同厚度以及不同阻值的制备要求。此外，由于该扇出型晶圆级芯片封装方法的所有步骤均在基板上完成，因而，能够减小通过该方法制备的扇出型晶圆级芯片封装结构由于在不同工艺温度下制备和异性材料间的热膨胀系数差别等原因产生翘曲的可能性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种扇出型晶圆级芯片封装结构的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种扇出型晶圆级芯片封装方法的工艺流程图；图3～图10为本专利技术实施例提供的一种扇出型晶圆级芯片封装方法各步骤所呈现的结构示意图。附图标记说明：1-导电层；2-芯片；3-基板；4-绝缘层；5-封装体；6-导电柱；7-重布线层；8-焊球。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种扇出型晶圆级芯片封装结构，其特征在于，包括：导电层(1)，所述导电层(1)上形成有用于设置芯片(2)的凹槽；所述导电层(1)设置于基板(3)上；绝缘层(4)，设置于所述导电层(1)与所述基板(3)之间，用于填充所述导电层(1)与所述基板(3)之间的间隙；封装体(5)，设置于所述导电层(1)的上表面；所述芯片(2)封装于所述封装体(5)中，所述芯片(2)的焊盘裸露于所述封装体(5)外；导电柱(6)，设置于所述封装体(5)中，一端与所述导电层(1)相耦合，另一端裸露于所述封装体(5)外；所述导电柱(6)与地线连接。

【技术特征摘要】
1.一种扇出型晶圆级芯片封装结构，其特征在于，包括：导电层(1)，所述导电层(1)上形成有用于设置芯片(2)的凹槽；所述导电层(1)设置于基板(3)上；绝缘层(4)，设置于所述导电层(1)与所述基板(3)之间，用于填充所述导电层(1)与所述基板(3)之间的间隙；封装体(5)，设置于所述导电层(1)的上表面；所述芯片(2)封装于所述封装体(5)中，所述芯片(2)的焊盘裸露于所述封装体(5)外；导电柱(6)，设置于所述封装体(5)中，一端与所述导电层(1)相耦合，另一端裸露于所述封装体(5)外；所述导电柱(6)与地线连接。2.根据权利要求1所述的扇出型晶圆级芯片封装结构，其特征在于，所述凹槽为一个或多个，所述芯片(2)与所述凹槽一一对应设置。3.根据权利要求2所述的扇出型晶圆级芯片封装结构，其特征在于，每个所述芯片(2)四周设置有一个或所述多个导电柱(6)。4.根据权利要求1或2所述的扇出型晶圆级芯片封装结构，其特征在于，所述芯片(2)通过粘合剂设置于所述凹槽底部。5.根据权利要求1-4任一项所述的扇出型晶圆级芯片封装结构，其特征在于，还包括：重布线层(7)，设置于所述封装体(5)、所述芯片(2)的焊盘和所述导电柱(6)上，并与所述芯片(2)和所述导电柱(6)相耦合。6.一种扇出型晶圆级芯片封装方法，其特征在于，包括如下步骤：提供一基板(3)，并在所述基板(3)的上表面设置绝缘...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚大平，
申请(专利权)人：华进半导体封装先导技术研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32