一种基于基板埋入工艺模块的芯片间全屏蔽封装结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于基板埋入工艺模块的芯片间全屏蔽封装结构，包括：基板，所述基板具有芯片嵌入槽；金属膜，所述金属膜覆盖所述基板表面和芯片嵌入槽的内壁；芯片，所述芯片设置在所述基板的所述芯片嵌入槽中；第一介质层，所述第一介质层覆盖在所述基板下表面和所述芯片正面；互连金属层，所述互连金属层设置在第一介质层内和或外表面；绿油阻焊层，所述绿油阻焊层覆盖除外接焊盘位置之外的所述互连金属层的外表面；接地屏蔽焊球；以及芯片焊球。

An Inter-chip Fully Shielded Packaging Architecture Based on Substrate Embedded Process Module

The utility model discloses a fully shielded inter-chip packaging structure based on a substrate embedding process module, which includes: a substrate with a chip embedding groove; a metal film, which covers the surface of the substrate and the inner wall of the chip embedding groove; a chip, which is arranged in the chip embedding groove of the substrate; a first dielectric layer, which covers the first dielectric layer. The lower surface of the substrate and the front face of the chip; the interconnection metal layer, which is arranged inside and outside the first dielectric layer; the green oil solder resistance layer, which covers the outer surface of the interconnection metal layer except the position of the external solder pad; the ground shielding solder ball; and the chip solder ball.

【技术实现步骤摘要】
一种基于基板埋入工艺模块的芯片间全屏蔽封装结构
本技术涉及半导体封装
，尤其涉及一种基于基板埋入工艺模块的芯片间全屏蔽封装结构及其制作方法。
技术介绍
射频(RF)等高频系统级封装(SIP，SystemInPackage)模块在集成封装过程中，模块内的芯片之间经常发生信号串扰问题。为了克服该问题，传统封装形式通过外部集成安装屏蔽罩或隔离墙结构实现模块内芯片间隔离以及电磁屏蔽。但这种方案往往会影响模块的整体尺寸，在空间有限的小型化系统集成封装时，往往受到很大限制，无法满足需求；另外金属屏蔽罩的贴装也增加了模块重量，也会影响基板布线，无法满足小型化等要求。此外，现有的传统方案还存在无法实现真正的全屏蔽隔离效果；互连焊线长度以及基板上线路所带来大的损耗，从而降低了信号传输性能；规模化生产效率低的缺点。针对传统高频系统级封装存在的结构尺寸大、屏蔽效果差、互连损耗高以及规模化生产效率低等问题，本技术提出一种新型的基于基板埋入工艺模块的芯片间全屏蔽封装结构及其制作方法，在小封装尺寸下提高了封装结构的高频性能、降低了信号传输损耗，并能实现低成本规模化量产。
技术实现思路
针对传统高频系统级封装存在的结构尺寸大、屏蔽效果差、互连损耗高以及规模化生产效率低等问题，根据本技术的一个实施例，提供一种基于基板埋入工艺模块的芯片间全屏蔽封装结构，包括：基板，所述基板具有芯片嵌入槽；金属膜，所述金属膜覆盖所述基板表面和芯片嵌入槽的内壁；芯片，所述芯片设置在所述基板的所述芯片嵌入槽中；第一介质层，所述第一介质层覆盖在所述基板下表面和所述芯片正面；互连金属层，所述互连金属层设置在第一介质层内和或外表面；绿油阻焊层，所述绿油阻焊层覆盖除外接焊盘位置之外的所述互连金属层的外表面；接地屏蔽焊球；以及芯片焊球。在本专利技术的一个实施例中，所述芯片嵌入槽贯通所述基板。在本专利技术的一个实施例中，该基于基板埋入工艺模块的芯片间全屏蔽封装结构还包括：第二介质层，所述第二介质层覆盖所述基板上表面和所述芯片背面；以及屏蔽金属层，所述屏蔽金属层覆盖所述第一介质层外表面，且电连接至所述金属膜。在本专利技术的一个实施例中，所述嵌入槽为M个，所述芯片为N个，其中M≥2，且M≥N。在本专利技术的一个实施例中，所述第一介质层和或第二介质层为半固化材料，且填充满所述芯片与所述芯片嵌入槽之间的间隙。在本专利技术的一个实施例中，所述互连金属层包括屏蔽接地互连、芯片重新布局布线和外接焊盘。在本专利技术的一个实施例中，所述接地屏蔽焊球通过所述屏蔽接地互连电连接至所述金属膜和所述屏蔽金属层。在本专利技术的一个实施例中，所述芯片焊球通过所述芯片重新布局布线电连接至芯片焊盘。在本专利技术的一个实施例中，所述芯片嵌入槽未贯通所述基板，所述金属膜覆盖所述基板下表面、芯片嵌入槽的内壁和芯片嵌入槽的底部。本技术提供一种基于基板埋入工艺模块的芯片间全屏蔽封装结构及其制作方法，采用了直接将芯片通过埋置基板的工艺将芯片直接嵌入到基板中，通过基板覆盖金属层、基板嵌入槽金属壁以及下层互连盲孔和接地BGA焊球等结构，形成具有良好接地屏蔽作用的全屏蔽集成封装结构。该基于基板埋入工艺模块的芯片间全屏蔽封装结构的优点包括：1)芯片间实现了三面全屏蔽结构，另外从模块看通过上层线路金属实现了与外界隔离，从而避免模块内以及模块外部对芯片及器件性能影响，提高模块的高频性能；2)在基板内部直接通过线路层实现短距离互连，能够避免传统封装中互连焊线长度以及基板上线路所带来大的损耗，从而提高其信号传输性能；3)采用基板埋入工艺，将芯片集成埋置在基板内，一方面降低了平面方向集成尺寸，另外最大限度减少了垂直厚度尺寸，另外在埋入基板上面或内部可以集成埋置无源器件，从而进一步降低了模块封装尺寸，实现小型化；4)基于大尺寸panel的有机基板封装工艺，能够利用低成本工艺实现规模化模块量产，有效降低了封装成本，增强其在市场上竞争优势。附图说明为了进一步阐明本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示出根据本技术的一个实施例形成的一种基于基板埋入工艺模块的芯片间全屏蔽封装结构100的剖面示意图。图2A至图2I示出根据本技术的一个实施例形成该种基于基板埋入工艺模块的芯片间全屏蔽封装结构100的过程剖面示意图。图3示出的是根据本技术的一个实施例形成该种基于基板埋入工艺模块的芯片间全屏蔽封装结构100的流程图300。图4示出根据本技术的又一实施例形成的一种基于基板埋入工艺模块的芯片间全屏蔽封装结构400的剖面示意图。具体实施方式在以下的描述中，参考各实施例对本技术进行描述。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，以便提供对本技术的实施例的全面理解。然而，本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。本技术提供一种基于基板埋入工艺模块的芯片间全屏蔽封装结构及其制作方法，采用了直接将芯片通过埋置基板的工艺将芯片直接嵌入到基板中，通过基板覆盖金属层、基板嵌入槽金属壁以及下层互连盲孔和接地BGA焊球等结构，形成具有良好接地屏蔽作用的全屏蔽集成封装结构。该基于基板埋入工艺模块的芯片间全屏蔽封装结构的优点包括：1)芯片间实现了三面全屏蔽结构，另外从模块看通过上层线路金属实现了与外界隔离，从而避免模块内以及模块外部对芯片及器件性能影响，提高模块的高频性能；2)在基板内部直接通过线路层实现短距离互连，能够避免传统封装中互连焊线长度以及基板上线路所带来大的损耗，从而提高其信号传输性能；3)采用基板埋入工艺，将芯片集成埋置在基板内，一方面降低了平面方向集成尺寸，另外最大限度减少了垂直厚度尺寸，另外在埋入基板上面或内部可以集成埋置无源器件，从而进一步降低了模块封装尺寸，实现小型化；4)基于大尺寸panel的有机基板封装工艺，能够利用低成本工艺实现规模化模块量产，有效降低了封装成本，增强其在市场上竞争优势。下面结合图1来详细介绍根据本技术的一个实施例的一种基于基板埋入工艺模块的芯片间全屏蔽封装结构。图1示出根据本技术的一个实施例形成的一种基于基板埋入工艺模块的芯片间全屏蔽封装结构100的剖面示意图。如图1所示，该基于基板埋入工艺模块的芯片间全屏蔽封装结构1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于基板埋入工艺模块的芯片间全屏蔽封装结构，其特征在于，包括：基板，所述基板具有芯片嵌入槽；金属膜，所述金属膜覆盖所述基板表面和芯片嵌入槽的内壁；芯片，所述芯片设置在所述基板的所述芯片嵌入槽中；第一介质层，所述第一介质层覆盖在所述基板下表面和所述芯片正面；互连金属层，所述互连金属层设置在第一介质层内和或外表面；绿油阻焊层，所述绿油阻焊层覆盖除外接焊盘位置之外的所述互连金属层的外表面；接地屏蔽焊球；以及芯片焊球。

【技术特征摘要】
1.一种基于基板埋入工艺模块的芯片间全屏蔽封装结构，其特征在于，包括：基板，所述基板具有芯片嵌入槽；金属膜，所述金属膜覆盖所述基板表面和芯片嵌入槽的内壁；芯片，所述芯片设置在所述基板的所述芯片嵌入槽中；第一介质层，所述第一介质层覆盖在所述基板下表面和所述芯片正面；互连金属层，所述互连金属层设置在第一介质层内和或外表面；绿油阻焊层，所述绿油阻焊层覆盖除外接焊盘位置之外的所述互连金属层的外表面；接地屏蔽焊球；以及芯片焊球。2.如权利要求1所述的基于基板埋入工艺模块的芯片间全屏蔽封装结构，其特征在于，所述芯片嵌入槽贯通所述基板。3.如权利要求2所述的基于基板埋入工艺模块的芯片间全屏蔽封装结构，其特征在于，还包括：第二介质层，所述第二介质层覆盖所述基板上表面和所述芯片背面；以及屏蔽金属层，所述屏蔽金属层覆盖所述第一介质层外表面，且电连接至所述金属膜。4.如权利要求3所述的基于基板埋入工艺模块的芯片间全屏蔽封装结构，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：于中尧，
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：新型
国别省市：江苏,32