一种基于扇出型封装结构的混合封装系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于扇出型封装结构的混合封装系统，包括：第一类芯片封装体，包括嵌入在第一绝缘树脂中的第一芯片，所述第一类芯片封装体具有第一表面和第二表面，其中第一表面和第二表面为相对的两个表面，第一芯片的正面具有一个或多个第一焊盘以及感应区，第一芯片的正面与第一表面基本齐平，所述第二表面具有设置在第一芯片的背面的重布线层和外接焊盘，所述重布线层通过从第一芯片的背面延伸到第一焊盘的导电通孔与所述第一焊盘中的一个或多个形成电连接，其中所述通孔内填充有导电金属；第二类芯片封装体，第一类芯片封装体层叠在所述第二类芯片封装体上，并且所述第二类芯片封装体通过金属焊料或凸起与所述外接焊盘形成电连接。

A Hybrid Packaging System Based on Fan-out Packaging Structure

【技术实现步骤摘要】
一种基于扇出型封装结构的混合封装系统
本技术的实施例涉及半导体封装技术。具体而言，本技术涉及一种基于扇出型封装结构的混合封装系统。
技术介绍
随着电子产品多功能化和小型化的潮流，高密度微电子组装技术在新一代电子产品上逐渐成为主流。为了配合新一代电子产品的发展，尤其是智能手机、掌上电脑、超级本等产品的发展，芯片的尺寸向密度更高、速度更快、尺寸更小、成本更低等方向发展。扇出型板级封装技术(FanoutPanelLevelPackage,F0PLP)的出现，作为扇出型晶圆级封装技术(FanoutWaferLevelPackage,F0WLP)的升级技术，拥有更广阔的发展前景。受限于芯片结构的布局，感应芯片的感应区域与信号焊盘往往分布在同一面，从而大大限制了后期的封装设计布局。传统采用两种封装结构，一种是芯片正面贴装，信号的焊盘向上通过引线连接到基板上。另外一种是芯片倒扣，芯片焊盘通过凸点和基板相互互联。此两种封装形式都需要在感应区域的上方留空，用以光信号的互通。此留空区域便大大限制了封装的结构设计。现有扇出技术封装方案，封装多在单面进行封装布线，信号线路都只在封装的单面，而感应器件的感应信号面往往恰恰也是这面。最终，此面会进行植球，倒扣后焊接在PCB板上，无法实现光信号的互联。图1示出了一种现有的光学系统的封装结构的剖面示意图。如图1所示，该封装结构包括MEMS芯片110和控制芯片120。控制芯片120塑封在封装基板130上。MEMS芯片110通过引线键合封装在封装基板130上，并且MEMS芯片110上方的塑封层上开窗，以便MEMS芯片110能够结构外部的光信号。这种封装结构由于需要开窗塑封，因此封装难度较大。另外，MEMS芯片110无法得到有效的保护，封装可靠性降低。因此，本领域需要一种新颖的基于扇出型封装结构的混合封装系统。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本技术提出一种基于TSV的RDL布线。不但降低了整体封装的布线难度，同时将信号布线区域与感光区域彼此分离。根据本技术的一个方面，提供一种基于扇出型封装结构的混合封装系统，包括：第一类芯片封装体，包括嵌入在第一绝缘树脂中的第一芯片，所述第一类芯片封装体具有第一表面和第二表面，其中第一表面和第二表面为相对的两个表面，第一芯片的正面具有一个或多个第一焊盘以及感应区，第一芯片的正面与第一表面基本齐平，所述第二表面具有设置在第一芯片的背面的重布线层和外接焊盘，所述重布线层通过从第一芯片的背面延伸到第一焊盘的导电通孔与所述第一焊盘中的一个或多个形成电连接，其中所述通孔内填充有导电金属；第二类芯片封装体，第一类芯片封装体层叠在所述第二类芯片封装体上，并且所述第二类芯片封装体通过金属焊料或凸起与所述外接焊盘形成电连接。在本技术的一个实施例中，所述第一芯片的感应区是感光区。在本技术的一个实施例中，所述第二类芯片封装体包括基板、通过引线键合或倒装焊电连接到所述基板正面的第二芯片、设置在第二芯片外围的导电柱以及对第二芯片和导电柱进行包封的第二绝缘树脂。在本技术的一个实施例中，所述导电柱通过金属焊料或凸起与所述外接焊盘形成电连接。在本技术的一个实施例中，该基于扇出型封装结构的混合封装系统还包括设置在所述基板背面的一个或多个焊球。在本技术的一个实施例中，所述第二绝缘树脂与所述第一绝缘树脂相同。在本技术的一个实施例中，所述第二芯片是所述第一芯片的控制芯片。在本技术的一个实施例中，所述重布线层包括导电线路层以及覆盖在到电线路表面的介质层。本技术公开的封装系统在芯片的焊盘下面进行TSV刻孔工艺，将信号直接引导到芯片的背面，区分上表面的感光区域与下表面的信号布线区域。不但降低了整体封装的布线难度，同时将信号布线区域与感光区域彼此分离。本方案采用扇出封装形式，由于介质损耗小，可适用于高频领域的应用。本方案采用SIP的POP封装结构，对应的封装体积更小，适用范围更广。相比于传统的MEMS芯片上方开窗塑封的封装方案，本方案降低了模具及封装工艺制作的难度。传统的方案，MEMS芯片往往无法得到有效的保护，本方案MEMS的非功能区域有效的被介质材料所保护，可靠性更好。采用POP封装方案，MEMS芯片与下面的控制芯片分开封装，彼此之间的成品率相对独立。而传统SIP封装结构，成品率同时受到MEMS和控制芯片的影响，一颗芯片有问题，整个系统就有问题。无法单颗取代更换。本方案可单颗取代有问题的芯片。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示出了一种现有的光学系统的封装结构的剖面示意图。图2示出根据本技术的一个实施例的基于扇出型封装结构的混合封装系统200的剖面示意图。图3A至3G示出根据本技术的一个实施例形成基于扇出型封装结构的混合封装系统的过程的剖面示意图。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。本技术基于传统的扇出封装工艺，利用TSV孔进行重布线层RDL布线。不但降低了整体封装的布线难度，同时将信号布线区域与感光区域彼此分离。本技术的封装结构分为两个部分，上结构为第一类芯片，采用扇出封装工艺制备而成。下结构为第二类芯片结构，采用FBGA(Fine-PitchBallGridArray，细间距球栅阵列)封装。两者之间采用POP(PackageOnPackage，层叠封装)的封装堆叠结构。图2示出根据本技术的一个实施例的基于扇出型封装结构的混合封装系统200的剖面示意图。如图2所示，混合封装系统200包括第一类芯片封装体210和第二类芯片封装体220。第一类芯片封装体210和第二类芯片封装体220通过金属焊料或凸起230形成电连接。第一类芯片封装体210和第二类芯片封装体220形成封装堆叠结构。第一类芯片封装体210包括嵌入在第一绝缘树脂211中的第一芯片212。第一类芯片封装体210具有第一表面213和第二表面214，其中第一表面213和第二表面214为相对的上下两个表面。第一芯片212的正面具有一个或多个焊盘213以及感应区214，第一芯片212的正面与第一表面213基本齐平。第一芯片212的背面具有重布线层215和外接焊盘216。重布线层215通过TSV本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于扇出型封装结构的混合封装系统，包括：第一类芯片封装体，包括嵌入在第一绝缘树脂中的第一芯片，所述第一类芯片封装体具有第一表面和第二表面，其中第一表面和第二表面为相对的两个表面，第一芯片的正面具有一个或多个第一焊盘以及感应区，第一芯片的正面与第一表面基本齐平，所述第二表面具有设置在第一芯片的背面的重布线层和外接焊盘，所述重布线层通过从第一芯片的背面延伸到第一焊盘的导电通孔与所述第一焊盘中的一个或多个形成电连接，其中所述通孔内填充有导电金属；第二类芯片封装体，第一类芯片封装体层叠在所述第二类芯片封装体上，并且所述第二类芯片封装体通过金属焊料或凸起与所述外接焊盘形成电连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于扇出型封装结构的混合封装系统，包括：第一类芯片封装体，包括嵌入在第一绝缘树脂中的第一芯片，所述第一类芯片封装体具有第一表面和第二表面，其中第一表面和第二表面为相对的两个表面，第一芯片的正面具有一个或多个第一焊盘以及感应区，第一芯片的正面与第一表面基本齐平，所述第二表面具有设置在第一芯片的背面的重布线层和外接焊盘，所述重布线层通过从第一芯片的背面延伸到第一焊盘的导电通孔与所述第一焊盘中的一个或多个形成电连接，其中所述通孔内填充有导电金属；第二类芯片封装体，第一类芯片封装体层叠在所述第二类芯片封装体上，并且所述第二类芯片封装体通过金属焊料或凸起与所述外接焊盘形成电连接。2.如权利要求1所述的基于扇出型封装结构的混合封装系统，其特征在于，所述第一芯片的感应区是感光区。3.如权利要求1所述的基于扇出型封装结构的混合封装系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐健，
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