一种扇出型芯片的封装结构制造技术

本实用新型专利技术提供一种扇出型芯片的封装结构，所述封装结构包括：带凸块的芯片，所述芯片表面形成有介质层，其表面露出有各凸块；塑封材料，填充于各带凸块的芯片之间，所述塑封材料的高度不超过各凸块，以使各凸块露出于塑封材料的表面；重新布线层，形成于各带凸块的芯片表面，以实现各芯片之间的互连；以及凸块下金属层以及微凸点。本实用新型专利技术通过在带凸块的芯片表面形成露出各凸块的介质层，不仅可以对各凸块进行保护，且可以实现后续芯片之间的互连，可以避免后续制作重新布线层或焊料微凸点的过程中，由于热膨胀而导致的凸块的破损或断裂等情况，大大提高了封装的性能，同时提高成品率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种半导体芯片的封装方法及封装结构，特别是涉及一种扇出型芯片的封装方法级封装结构。
技术介绍
随着集成电路制造业的快速发展，人们对集成电路的封装技术的要求也不断提高，现有的封装技术包括球栅阵列封装(BGA)、芯片尺寸封装(CSP)、圆片级封装(WLP)、三维封装(3D)和系统封装(SiP)等。其中，圆片级封装(WLP)由于其出色的优点逐渐被大部分的半导体制造者所采用，它的全部或大部分工艺步骤是在已完成前工序的硅圆片上完成的，最后将圆片直接切割成分离的独立器件。圆片级封装(WLP)具有其独特的优点：①封装加工效率高，可以多个圆片同时加工；②具有倒装芯片封装的优点，即轻、薄、短、小；③与前工序相比，只是增加了引脚重新布线(RDL)和凸点制作两个工序，其余全部是传统工艺；④减少了传统封装中的多次测试。因此世界上各大型IC封装公司纷纷投入这类WLP的研究、开发和生产。在现有的扇出型芯片封装技术中，切割后的半导体芯片大多数不会带有凸块，然而，在实际生产过程中，可能遇到一些的异常问题，例如，如何封装预先形成有初始凸块的半导体芯片，或者如何实现预先形成有初始凸块的芯片以及不带有初始凸块的芯片之间的互连。如图1a～图1d所示，在现有的工艺中，一般是先将预先形成有初始凸块104的半导体芯片203粘贴于载体101的贴膜102上，如图1a所示，然后采用塑封材料105进行塑封，如图1b所示，塑封之后将载体101及贴膜102去除，如图1c所示，之后会制作重新布线层106以及制作凸块107，如图1d所示。在之后的重新布线层工艺以及凸块回流工艺的过程中，塑封材料由于具有较大的热膨胀系数，从而会使金属凸块出现变形弯曲等问题，尤其是容易造成初始凸块的破损断裂等情况，从而大大影响封装产品的性能。鉴于以上原因，提供一种能够提高带有初始凸块的半导体芯片的封装质量的方法实属必要。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种扇出型芯片的封装方法及封装结构，用于解决现有技术中带有初始凸块的半导体芯片的封装质量不高的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种扇出型芯片的封装方法，所述扇出型封装方法包括：步骤1)，提供带凸块的芯片，于所述芯片表面形成介质层，所述介质层的表面露出有各凸块；步骤2)，提供一表面形成有粘合层的载体，并将各带凸块的芯片粘合于所述粘合层；步骤3)，对各带凸块的芯片进行封装；步骤4)，于各带凸块的芯片上形成重新布线层，以实现各芯片之间的互连；以及步骤5)，于所述重新布线层上形成凸块下金属层以及微凸点。作为本技术的扇出型芯片的封装方法的一种优选方案，还包括步骤6)，去除所述载体以及粘合层。作为本技术的扇出型芯片的封装方法的一种优选方案，所述载体包括玻璃、透明半导体材料、以及透明聚合物中的一种。进一步地，所述粘合层包括UV粘合胶，步骤6)中，采用曝光方法使所述UV粘合胶降低黏性，以实现其与塑封材料的分离。作为本技术的扇出型芯片的封装方法的一种优选方案，所述介质层包括二氧化硅、磷硅玻璃、碳氧化硅、碳化硅、以及聚合物中的一种。作为本技术的扇出型芯片的封装方法的一种优选方案，采用旋涂法、化学气相沉积法或等离子增强化学气相沉积法于所述芯片表面形成介质层。作为本技术的扇出型芯片的封装方法的一种优选方案，步骤3)中，对各带凸块的芯片进行封装后的塑封材料高度不超过各凸块，以使各凸块露出于塑封材料的表面。作为本技术的扇出型芯片的封装方法的一种优选方案，步骤3)中，对各带凸块的芯片进行封装采用的塑封材料包括聚酰亚胺、硅胶以及环氧树脂中的一种。作为本技术的扇出型芯片的封装方法的一种优选方案，步骤3)中，对各带凸块的芯片进行封装采用的工艺包括：注塑工艺、压缩成型工艺、印刷工艺、传递模塑工艺、液体密封剂固化成型工艺、真空层压工艺以及旋涂工艺中的一种。作为本技术的扇出型芯片的封装方法的一种优选方案，步骤4)包括：步骤4-1)，于各带凸块的芯片上形成绝缘介质；步骤4-2)，采用光刻工艺及刻蚀工艺于所述绝缘介质中形成与芯片电性引出所对应的通孔；步骤4-3)，于各通孔中填充金属导体，形成连接通孔；步骤4-4)，于所述绝缘介质表面形成与所述连接通孔对应连接的金属布线层。优选地，步骤4-4)中，采用蒸镀工艺、溅射工艺、电镀工艺或化学镀工艺制作所述金属布线层。优选地，所述金属布线层的材料包括铝、铜、锡、镍、金及银中的一种。作为本技术的扇出型芯片的封装方法的一种优选方案，所述微凸点包括金锡焊球、银锡焊球、铜锡焊球中的一种，或者，所述微凸点包括铜柱，形成于铜柱上的镍层、以及形成于所述镍层上的焊球。本技术还提供一种扇出型芯片的封装结构，包括：带凸块的芯片，所述芯片表面形成有介质层，所述介质层的表面露出有各凸块；塑封材料，填充于各带凸块的芯片之间，所述塑封材料的高度不超过各凸块，以使各凸块露出于塑封材料的表面；重新布线层，形成于各带凸块的芯片表面，以实现各芯片之间的互连；以及凸块下金属层以及微凸点，形成于所述重新布线层之上。作为本技术的扇出型芯片的封装结构的一种优选方案，所述介质层包括二氧化硅、磷硅玻璃、碳氧化硅、碳化硅、以及聚合物中的一种。作为本技术的扇出型芯片的封装结构的一种优选方案，所述塑封材料包括聚酰亚胺、硅胶以及环氧树脂中的一种。作为本技术的扇出型芯片的封装结构的一种优选方案，所述重新布线层包括：形成于各带凸块的芯片上的绝缘介质；形成于所述绝缘介质中与芯片电性引出所对应的通孔；填充于所述通孔内的金属导体；以及形成于所述绝缘介质表面与所述连接通孔对应连接的金属布线层。优选地，所述金属布线层的材料包括铝、铜、锡、镍、金及银中的一种。优选地，所述微凸点包括金锡焊球、银锡焊球、铜锡焊球中的一种。优选地，所述微凸点包括铜柱，形成于铜柱上的镍层、以及形成于所述镍层上的焊球。如上所述，本技术的扇出型芯片的封装方法及封装结构，具有以下有益效果：本技术通过在带凸块的芯片表面形成介质层，且所述介质层的表面露出有各凸块，不仅可以对各凸块进行保护，且可以实现后续芯片之间的互连。选择热膨胀系数较低的介质层，可以避免后续制作重新布线层或焊料微凸点的过程中，由于热膨胀而导致的凸块的破损或断裂等情况，大大提高了封装的性能，同时提高成品率。本技术结构方法简单，在半导体封装领域具有广泛的应用前景。附图说明图1a～图1d显示为现有技术中的一种扇出型芯片的封装方法各步骤所呈现的结构示意图。图2～图9显示为本技术的扇出型芯片的封装方法各步骤所呈现的结构示意图。元件标号说明201 带凸块的芯片202 金属焊盘203 凸块204 介质层205 载体206 粘合层207 塑封材料208 重新布线层209 金属布线层210 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种扇出型芯片的封装结构，其特征在于，包括：带凸块的芯片，所述芯片表面形成有介质层，所述介质层的表面露出有各凸块；塑封材料，填充于各带凸块的芯片之间，所述塑封材料的高度不超过各凸块，以使各凸块露出于塑封材料的表面；重新布线层，形成于各带凸块的芯片表面，以实现各芯片之间的互连；凸块下金属层以及微凸点，形成于所述重新布线层之上。

【技术特征摘要】
1.一种扇出型芯片的封装结构，其特征在于，包括：带凸块的芯片，所述芯片表面形成有介质层，所述介质层的表面露出有各凸块；塑封材料，填充于各带凸块的芯片之间，所述塑封材料的高度不超过各凸块，以使各凸块露出于塑封材料的表面；重新布线层，形成于各带凸块的芯片表面，以实现各芯片之间的互连；凸块下金属层以及微凸点，形成于所述重新布线层之上。2.根据权利要求1所述的扇出型芯片的封装结构，其特征在于：所述介质层包括二氧化硅、磷硅玻璃、碳氧化硅、碳化硅、以及聚合物中的一种。3.根据权利要求1所述的扇出型芯片的封装结构，其特征在于：所述塑封材料包括聚酰亚胺、硅胶以及环氧树脂中的一种。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：仇月东，林正忠，
申请(专利权)人：中芯长电半导体江阴有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32