双面贴装的扇出封装结构制造技术

本实用新型专利技术公开一种双面贴装的扇出封装结构，将正面含有导电垫和背面含有焊盘的芯片埋入到硅基体第一表面的下沉凹槽中，并将正面的导电垫用第一金属重布线引出；在硅基体第二表面制作通孔暴露下沉凹槽底芯片背面的焊盘，并用第二金属重布线引出，其中第一金属重布线或第二金属重布线中至少有一条线路延伸到芯片区域外的硅基体表面上。该封装结构作为双面有焊球结构的扇出型封装体，提供了更好的3D晶圆级扇出封装选择。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种半导体封装领域，尤其是涉及一种双面贴装的扇出封装结构。
技术介绍
扇出WLP是一种晶圆级加工的嵌入式封装，也是I/O数较多，集成灵活性好的主要先进封装之一，而且它可以不用基板在一个封装中实现垂直和水平方向的多芯片集成，所以，目前扇出WLP技术正朝着诸如多芯片、薄型封装和3DSiP(系统级封装)这些下一代封装方向发展。为了满足不断增长的互连间距的失配、加入具有不同功能的各种芯片、以及在同样的占用面积下减少封装尺寸，需要开发新的3D晶圆级扇出封装解决方案。
技术实现思路
本技术为满足上述挑战，提供了一种双面贴装的扇出封装结构。本技术的技术方案是这样实现的：一种双面贴装的扇出封装结构，包括硅基体和芯片，所述硅基体具有第一表面和与其相对的第二表面，所述第一表面上形成有至少一个朝向第二表面的下沉凹槽，至少一个所述芯片背面朝下贴装到所述下沉凹槽的槽底，所述芯片正面包含有导电垫；所述芯片周侧与所述下沉凹槽侧壁之间用第一介质层填充；所述芯片正面及所述第一表面上形成有第二介质层；所述第二介质层上形成有至少一层与所述芯片的导电垫连接的第一金属重布线，最外一层第一金属重布线上覆盖有第一钝化层；所述芯片背面或所述下沉凹槽槽底设有焊盘所述焊盘与所述第二表面之间刻有通孔；所述第二表面上形成有第三介质层；所述第三介质层上及所述通孔内形成有至少一层与所述焊盘电连接的第二金属重布线，最外一层第二金属重布线上覆盖有第二钝化层；其中所述第一金属重布线或所述第二金属重布线中至少有一条线路延伸到所述芯片区域外的硅基体表面上。进一步的，所述焊盘为：芯片背面本身包含有焊盘，或者在将所述芯片正面的导电垫电性引至所述芯片背面的金属线路上形成的焊盘，或在将所述芯片正面的导电垫电性引至所述下沉凹槽槽底的金属线路上形成的焊盘。进一步的，所述下沉凹槽的侧壁与所述芯片之间的距离大于1微米。进一步的，所述芯片正面和所述硅基体的第一表面之间的高度差小于50微米。进一步的，所述第一介质层及所述第二介质层的材料均为聚合物胶。进一步的，所述第一金属重布线和/或所述第二金属重布线上连接有焊球/凸点。进一步的，所述芯片背面通过黏结胶贴装到所述下沉凹槽的槽底，所述黏结胶的厚度小于50微米，大于1微米。进一步的，所述黏结胶为聚合物胶。进一步的，埋入同一下沉凹槽的芯片数量大于等于2。本技术的有益技术效果如下：本技术双面贴装的扇出封装结构，采用埋入硅基体扇出封装技术，提高了I/O密度；形成双面贴装结构进行芯片堆叠，不需要转接板，降低了整体封装体的高度，同时该封装结构的热膨胀系数比基板小得多，封装结构焊接后可靠性提高；硅基体导热性好，增强了芯片的散热性能。该封装结构作为双面有焊球结构的扇出型封装体，提供了更好的3D晶圆级扇出封装选择。附图说明图1a为本技术中芯片一实施例的剖面示意图；图1b为本技术中芯片另一实施例的剖面示意图；图2为本技术一实施例步骤A埋入芯片后的封装结构剖面示意图；图3为本技术一实施例步骤B制作通孔后的封装结构剖面示意图；图4为本技术一实施例步骤C在通孔内制作第二金属重布线后的封装结构剖面示意图；图5为本技术一实施例在第二金属重布线上制作焊球/凸点后的封装结构剖面示意图；图6为本技术一实施例双面贴装的扇出封装结构剖面示意图；图7为本技术另一实施例双面贴装的扇出封装结构剖面示意图；结合附图，作以下说明：100——硅基体101——第一表面102——第二表面200——芯片201——导电垫202——焊盘203——金属线路300——通孔1——黏结胶2——第一介质层3——第二介质4——第一金属重布线5——第一钝化层6——第一焊球/第一凸点7——第三介质层8——第二金属重布线9——第二钝化层10——第二焊球/第二凸点具体实施方式为了能够更清楚地理解本技术的
技术实现思路
，特举以下实施例详细说明，其目的仅在于更好理解本技术的内容而非限制本技术的保护范围。实施例附图的结构中各组成部分未按正常比例缩放，故不代表实施例中各结构的实际相对大小。实施例1如图6所示，一种双面贴装的扇出封装结构，包括硅基体100和芯片200，芯片正面包含有导电垫201，所述硅基体具有第一表面101和与其相对的第二表面102，所述第一表面上形成有至少一个朝向第二表面的下沉凹槽，该下沉凹槽最好为直槽或侧壁与底面角度在80～120的斜槽，这里不做限制。本实施例示意图为直槽形状。所述下沉凹槽内可放置至少一颗芯片200，本实施例中为放置了一颗芯片，且所述芯片正面接近所述第一表面；所述芯片背面与所述下沉凹槽的槽底之间具有黏结胶1，芯片通过黏结胶与下沉凹槽的槽底黏结并固化，实现芯片的贴装，以更好的固定芯片，防止芯片偏移。芯片四周与下沉凹槽侧壁之间用第一介质层2填充；所述芯片正面及所述第一表面上形成有第二介质层3；所述第二介质层上形成有至少一层与所述芯片正面的导电垫201连接的第一金属重布线4，最外一层金属重布线上覆盖有第一钝化层5，且该第一金属重布线上形成有用于植焊球的凸点下金属层，所述第一钝化层上开设有对应该凸点下金属层的开口，所述凸点下金属层上植有第一焊球或第一凸点6；本实施例中至少有一个焊球或凸点及其对应的凸点下金属层位于所述硅基体的第一表面上。芯片背面的焊盘202，与下沉凹槽的槽底相对，芯片背面的焊盘可以为芯片本身的导电垫，也可以为在将芯片正面的导电垫电性引至芯片背面的金属线路203上形成的焊盘202，将芯片正面的导电垫电性引至芯片背面可以为位于芯片中部的垂直导电通孔结构,参见图1a，还可以为位于芯片边缘的金属连通线路,参见图1b；在其他实施例中,还可以在将芯片正面的导电垫电性引至下沉凹槽槽底的金属线路203上形成焊盘202；具体为沿硅基体的下沉凹槽内壁延伸至槽体的金属连通线路，焊盘通过与硅基体第一表面的第一金属重布线连接，实现将芯片正面焊垫电性引致背部，参见图7。芯片背面的焊盘202与硅基体第二表面之间刻有通孔300；所述硅基体第二表面上形成有第三介质层7；第三介质层上形成有至少一层与芯片背面的焊盘202连接的第二金属重布线8，最外一层第二金属重布线上覆盖有第二钝化层9，且该第二金属重布线上形成有用于植焊球的凸点下金属层，所述第二钝化层上开设有对应该凸点下金属层的开口，所述凸点下金属层上植有第二焊球或第二凸点10；本实施例中第二焊球或第二凸点与芯片背面相对,在其他实施例中,可以通过第二金属重布线延伸到芯片区域外的硅基体第二表面上，即有第二焊球或第二凸点及其对应的凸点下金属层位于芯片区域外的硅基体第二表面上。优选的，所述下沉凹槽的侧壁与所述芯片之间的距离大于1微米，以方便芯片放入下沉凹槽的槽底。优选的，所述下沉凹槽的槽底与所述硅基体的第二表面之间的距离大于1微米，以利于硅基体对芯片的支撑。优选的，所述芯片正面和所述硅基体的第一表面之间的高度差小于50微米，以保证封装体表面材料的均一性。优选的，所述第一介质层的材料为聚合物胶，附加真空涂布，使下沉凹槽间隙内填充满该聚合物胶，以固定芯片，同时保证绝缘性能。优选的，所述第一介质层及所述第二介质层的材料均为同一种聚合物胶，以提高封装体的可靠性。优选的，所述黏结胶为非导电聚合物胶或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双面贴装的扇出封装结构，其特征在于，包括硅基体(100)和芯片(200)，所述硅基体具有第一表面(101)和与其相对的第二表面(102)，所述第一表面上形成有至少一个朝向第二表面的下沉凹槽，至少一个所述芯片背面朝下贴装到所述下沉凹槽的槽底，所述芯片正面包含有导电垫(201)；所述芯片周侧与所述下沉凹槽侧壁之间用第一介质层(2)填充；所述芯片正面及所述第一表面上形成有第二介质层(3)；所述第二介质层上形成有至少一层与所述芯片的导电垫(201)连接的第一金属重布线(4)，最外一层第一金属重布线上覆盖有第一钝化层(5)；所述芯片背面或所述下沉凹槽槽底设有焊盘(202)所述焊盘与所述第二表面之间刻有通孔(300)；所述第二表面上形成有第三介质层(7)；所述第三介质层上及所述通孔内形成有至少一层与所述焊盘(202)电连接的第二金属重布线(8)，最外一层第二金属重布线上覆盖有第二钝化层(9)；其中所述第一金属重布线或所述第二金属重布线中至少有一条线路延伸到所述芯片区域外的硅基体表面上。

【技术特征摘要】
1.一种双面贴装的扇出封装结构，其特征在于，包括硅基体(100)和芯片(200)，所述硅基体具有第一表面(101)和与其相对的第二表面(102)，所述第一表面上形成有至少一个朝向第二表面的下沉凹槽，至少一个所述芯片背面朝下贴装到所述下沉凹槽的槽底，所述芯片正面包含有导电垫(201)；所述芯片周侧与所述下沉凹槽侧壁之间用第一介质层(2)填充；所述芯片正面及所述第一表面上形成有第二介质层(3)；所述第二介质层上形成有至少一层与所述芯片的导电垫(201)连接的第一金属重布线(4)，最外一层第一金属重布线上覆盖有第一钝化层(5)；所述芯片背面或所述下沉凹槽槽底设有焊盘(202)所述焊盘与所述第二表面之间刻有通孔(300)；所述第二表面上形成有第三介质层(7)；所述第三介质层上及所述通孔内形成有至少一层与所述焊盘(202)电连接的第二金属重布线(8)，最外一层第二金属重布线上覆盖有第二钝化层(9)；其中所述第一金属重布线或所述第二金属重布线中至少有一条线路延伸到所述芯片区域外的硅基体表面上。2.根据权利要求1所述的双面贴装的扇出封装结构，其特征在于，所述焊盘为：芯...

【专利技术属性】
技术研发人员：于大全，肖智轶，黄真瑞，
申请(专利权)人：华天科技昆山电子有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32