一种控制形变的扇出封装结构及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种控制形变的扇出封装结构，包括：芯片；塑封层，所述芯片设置在所述塑封层的中间部位，且所述塑封层覆盖于所述芯片第一面及侧面；空芯片，所述空芯片设置在所述塑封层内，且关于所述芯片成基本对称布局；重新布局布线，所述重新布局布线设置在所述芯片与第一面相对的第二面，且电连接至所述芯片的焊盘；基板焊盘，所述基板焊盘通过所述重新布局布线与所述芯片焊盘形成电连接；以及外接焊球。

【技术实现步骤摘要】
一种控制形变的扇出封装结构及其制造方法
本专利技术涉及半导体封装
，尤其涉及一种控制形变的扇出封装结构及其制造方法。
技术介绍
随着电子产品轻、小型化的要求，IC芯片封装趋于薄型、小型化。图1示出一种传统扇出型(Fan-Out)封装结构100的剖面示意图，其中，101为IC芯片，102为塑封层。由于IC芯片含有塑封材料、硅及金属材料，而硅与塑封材料之间的体积边的热膨胀系数在X、Y、Z各个方向上的不同，因此IC芯片在加工工艺中会受到热涨冷缩效应的影响，造成封装产生表面翘曲。过度翘曲不仅使塑封之后的后续制程(如切筋、成形等)难度加大，还会使成品塑封IC芯片在SMT组装时制程不良率增高，造成芯片及封装裂纹等严重器件失效问题。因此，现在亟待一种解决方法来克服上述扇出型封装体的封装翘曲问题。
技术实现思路
针对现有技术中存在的塑封材料与芯片的热膨胀系数不匹配导致的封装翘曲等问题，根据本专利技术的一个实施例，提供一种控制形变的扇出封装结构，包括：芯片；塑封层，所述芯片设置在所述塑封层的中间部位，且所述塑封层覆盖于所述芯片的第一面及侧面；空芯片，所述空芯片设置在所述塑封层内，且关于所述芯片成基本对称布局；重新布局布线，所述重新布局布线设置在所述芯片的第二面，且电连接至所述芯片的焊盘，所述第二面与所述第一面相对；基板焊盘，所述基板焊盘通过所述重新布局布线与所述芯片焊盘形成电连接；以及外接焊球。在本专利技术的一个实施例中，所述空芯片位于所述塑封层的边缘，且所述空芯片的一个侧边从所述塑封层裸露出来。在本专利技术的一个实施例中，所述空芯片位于所述塑封层的边缘，且所述空芯片的侧边被所述塑封层包裹。在本专利技术的一个实施例中，所述重新布局布线为一层或多层。在本专利技术的一个实施例中，该控制形变的扇出封装结构还包括电连接所述芯片至所述重新布局布线的导电通孔和/或电连接相邻层所述重新布局布线的导电通孔。在本专利技术的一个实施例中，所述外接焊球为锡铅焊球、锡银焊球、锡银铜焊球、铜柱。根据本专利技术的另一个实施例，提供一种控制形变的扇出封装结构的制造方法，包括：在载板上贴装芯片和空芯片；通过塑封材料塑封所述芯片和所述空芯片，重构形成有芯封装基板；将所述有芯封装基板与所述载板分离；形成电镀种子层；在所述电镀种子层上图形化电镀掩膜层并电镀形成重新布局布线及焊盘；去除所述电镀掩膜层及所述电镀种子层；在所述焊盘上形成外接焊球；以及划片形成单颗封装结构。在本专利技术的另一个实施例中，所述在载板上贴装芯片和空芯片时通过键合胶将所述芯片和所述空芯片临时键合到临时键合载板上，所述键合胶通过热拆、机械、激光或UV照射拆键合分离。在本专利技术的另一个实施例中，所述在所述电镀种子层上图形化电镀掩膜层并电镀形成重新布局布线及焊盘进一步包括：涂胶、光刻、显影形成电镀窗口和光刻胶电镀掩膜；电镀填充所述电镀窗口形成所述重新布局布线及所述焊盘。在本专利技术的另一个实施例中，所述在所述焊盘上形成外接焊球的方法为植球后进行回流，或电镀焊球材料后进行回流。本专利技术提供一种控制形变的扇出封装结构及其制造方法，利用载片塑封重构含有芯片和空芯片(DummyDie)基板，再结合重新布局布线等工艺形成扇出型封装结构，提高整体扇出型封装结构中的硅材质占比以平衡塑封材料热膨胀系数的影响，减小封装体的等效热膨胀系数，从而降低了封装体翘曲。附图说明为了进一步阐明本专利技术的各实施例的以上和其它优点和特征，将参考附图来呈现本专利技术的各实施例的更具体的描述。可以理解，这些附图只描绘本专利技术的典型实施例，因此将不被认为是对其范围的限制。在附图中，为了清楚明了，相同或相应的部件将用相同或类似的标记表示。图1示出一种传统扇出型封装结构100的剖面示意图。图2A示出根据本专利技术的一个实施例的一种控制形变的扇出封装结构200的剖面示意图。图2B示出根据本专利技术的一个实施例的一种控制形变的扇出封装结构200的芯片布局俯视示意图。图3A至图3H示出根据本专利技术的一个实施例形成一种控制形变的扇出封装结构200的过程剖面示意图。图4示出的是根据本专利技术的一个实施例形成一种控制形变的扇出封装结构200的流程图400。图5示出根据本专利技术又一个施例的一种控制形变的扇出封装结构500的剖面和布局俯视示意图。具体实施方式在以下的描述中，参考各实施例对本专利技术进行描述。然而，本领域的技术人员将认识到可在没有一个或多个特定细节的情况下或者与其它替换和/或附加方法、材料或组件一起实施各实施例。在其它情形中，未示出或未详细描述公知的结构、材料或操作以免使本专利技术的各实施例的诸方面晦涩。类似地，为了解释的目的，阐述了特定数量、材料和配置，以便提供对本专利技术的实施例的全面理解。然而，本专利技术可在没有特定细节的情况下实施。此外，应理解附图中示出的各实施例是说明性表示且不一定按比例绘制。在本说明书中，对“一个实施例”或“该实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本专利技术的至少一个实施例中。在本说明书各处中出现的短语“在一个实施例中”并不一定全部指代同一实施例。需要说明的是，本专利技术的实施例以特定顺序对工艺步骤进行描述，然而这只是为了方便区分各步骤，而并不是限定各步骤的先后顺序，在本专利技术的不同实施例中，可根据工艺的调节来调整各步骤的先后顺序。本专利技术提供一种控制形变的扇出封装结构及其制造方法，利用载片塑封重构含有芯片和空芯片(DummyDie)基板，再结合重新布局布线等工艺形成扇出型封装结构，提高整体扇出型封装结构中的硅材质占比以平衡塑封材料热膨胀系数的影响，减小封装体的等效热膨胀系数，从而降低了封装体翘曲。下面结合图2A和图2B来详细介绍根据本专利技术的一个实施例的一种控制形变的扇出封装结构。图2A示出根据本专利技术的一个实施例的一种控制形变的扇出封装结构200的剖面示意图；图2B示出根据本专利技术的一个实施例的一种控制形变的扇出封装结构200的芯片布局俯视示意图。如图2A和图2B所示，该控制形变的扇出封装结构200进一步包括芯片210、空芯片(DummyDie)220、塑封层230、重新布局布线层(Re-DistributionLayout,RDL)240以及外接焊球250。芯片210位于该控制形变的扇出封装结构200中间位置，如图2A、图2B所示，芯片210的正面具有芯片焊盘，与重新布局布线层(Re-DistributionLayout,RDL)240形成电和或信号连接，与正面相对的背面及侧面被塑封层230包围。空芯片(DummyDie)220位于该控制形变的扇出封装结构200边缘位置，具有多个，且基本布局成关于芯片210对称。空芯片(DummyDie)主要起到提高整体封装结构的硅材质占比的作用，从而平衡塑封材料的热膨胀系数影响，降低整体封装结构的等效热膨胀系数。塑封层230从芯片210和空芯片(DummyDie)220的背面和侧面方向包封住芯片210和空芯片(DummyDie)220。塑封层230一方面起到对芯片的保护作用，另一方面也起到重构芯片210和空芯片(DummyDie)220为一个封装体的作用。重新布局布线层(Re-DistributionLayout,RDL)240位于芯片210的正面，其与现有的扇出型封装结构的重新布局布线层的形成方法类似，结构和功能也类似。在本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制形变的扇出封装结构，包括：芯片；塑封层，所述芯片设置在所述塑封层的中间部位，且所述塑封层覆盖于所述芯片的第一面及侧面；空芯片，所述空芯片设置在所述塑封层内，且关于所述芯片成基本对称布局；重新布局布线，所述重新布局布线设置在所述芯片的第二面，且电连接至所述芯片的焊盘，所述第二面与所述第一面相对；基板焊盘，所述基板焊盘通过所述重新布局布线与所述芯片焊盘形成电连接；以及外接焊球。

【技术特征摘要】
1.一种控制形变的扇出封装结构，包括：芯片；塑封层，所述芯片设置在所述塑封层的中间部位，且所述塑封层覆盖于所述芯片的第一面及侧面；空芯片，所述空芯片设置在所述塑封层内，且关于所述芯片成基本对称布局；重新布局布线，所述重新布局布线设置在所述芯片的第二面，且电连接至所述芯片的焊盘，所述第二面与所述第一面相对；基板焊盘，所述基板焊盘通过所述重新布局布线与所述芯片焊盘形成电连接；以及外接焊球。2.如权利要求1所述的控制形变的扇出封装结构，其特征在于，所述空芯片位于所述塑封层的边缘，且所述空芯片的一个侧边从所述塑封层裸露出来。3.如权利要求1所述的控制形变的扇出封装结构，其特征在于，所述空芯片位于所述塑封层的边缘，且所述空芯片的侧边被所述塑封层包裹。4.如权利要求1所述的控制形变的扇出封装结构，其特征在于，所述重新布局布线为一层或多层。5.如权利要求1所述的控制形变的扇出封装结构，其特征在于，还包括电连接所述芯片至所述重新布局布线的导电通孔和/或电连接相邻层所述重新布局布线的导电通孔。6.如权利要求1所述的控制形变的扇出...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙鹏，任玉龙，
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