一种扇出型晶圆级封装结构及其制作方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种扇出型晶圆级封装结构及其制作方法，其中，所述扇出型晶圆级封装结构包括：封装体模块，该封装体模块包括自下而上依次堆叠的至少两个封装单元，封装单元包括至少一个封装芯片以及与该封装芯片电连接的第一重布线层，上下相邻的两个封装单元的重布线层通过模块内连接件电连接，且至少一个封装单元的重布线层延伸至封装体模块的至少一个侧面的边缘；信号互连模块，设置在封装体模块的至少一个侧面，信号互连模块与延伸至边缘的重布线层电连接；电源模块，设置在封装体模块的至少一个侧面，电源模块与延伸至边缘的重布线层电连接。本发明专利技术使得扇出型晶圆级封装结构的高堆叠系统级封装中堆叠顶层供电压力减缓，缩小了互连间距。

【技术实现步骤摘要】
一种扇出型晶圆级封装结构及其制作方法
本专利技术涉及半导体领域，具体涉及一种扇出型晶圆级封装结构及其制作方法。
技术介绍
扇出型晶圆级封装(FOWLP)技术区别于传统的有机基板封装，可以兼容晶圆级尺寸工艺，节省基板体积，从而使得封装体的尺寸更小，可以兼容传统有机基板封装中高引脚分布高密度高性能的器件，在成本上也更为低廉。一般传统的系统级封装主要以平面的二维器件分布多层封装堆叠(PackageOnPackage，POP)、特殊功能芯片例如存储芯片的高三维堆叠、低功耗的三维堆叠为主。二维平面器件分布的系统级封装布线难度大，所需面积大，信号的损耗大；特殊功能芯片针对的封装器件应用范围较少，对于高堆叠封装顶层的供电会有越来越高的压力；低功耗封装内部三维堆叠集成的封装器件受限于自身的微组装、热耗散以及可测试难度，应用范围窄，堆叠顶层的供电压力较大。扇出型晶圆级封装以自身塑封芯片体为基板，可以通过以塑封体为基板的精密加工使得产品拥有相对于传统系统级封装更为优越的电学性能。现有的传统二维平面器件分布的多层三维PoP封装受限于基板体积与上层供电压力，无法使得体积更小、堆叠更高；闪存等特殊芯片的三维高密度堆叠应用面较窄，顶端器件的供电压力同样亟待解决。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种扇出型晶圆级封装结构及其制作方法，以解决现有技术中半导装置的高堆叠系统级封装中堆叠顶层供电压力过大、互连间距过长的问题。一方面，本专利技术实施例提供了一种扇出型晶圆级封装结构，包括：封装体模块，该封装体模块包括自下而上依次堆叠的至少两个封装单元，封装单元包括至少一个封装芯片以及与该封装芯片电连接的重布线层，上下相邻的两个封装单元的重布线层通过模块内连接件电连接，且至少一个封装单元的重布线层延伸至封装体模块的至少一个侧面的边缘；信号互连模块，设置在封装体模块的至少一个侧面，信号互连模块与延伸至边缘的重布线层电连接；电源模块，设置在封装体模块的至少一个侧面，电源模块与延伸至边缘的重布线层电连接。另一方面，本专利技术实施例提供了一种扇出型晶圆级封装结构的制作方法，包括：制作封装体模块，封装体模块包括自下而上依次堆叠的至少两个封装单元，封装单元包括至少一个封装芯片以及与该封装芯片电连接的重布线层，上下相邻的两个封装单元的重布线层通过模块内连接件电连接，且至少一个封装单元的重布线层延伸至封装体模块的至少一个侧面的边缘；贴附信号互连模块，将信号互连模块设置在封装体模块的至少一个侧面，信号互连模块与延伸至边缘的重布线层电连接；贴附电源模块，将电源模块设置在封装体模块的至少一个侧面，电源模块与延伸至边缘的重布线层电连接。本专利技术实施例提供的扇出型晶圆级封装结构及其制作方法，通过将至少两个封装单元依次堆叠构成封装体模块，其中上下相邻的封装单元的重布线层通过模块内连接件电连接，且至少一个封装单元的重布线层延伸至该封装体模块至少一个侧面的边缘，并在封装体模块的至少一个侧面设置信号互连模块，该信号互连模块与延伸至边缘的重布线层电连接，以及在封装体模块的至少一个侧面设置电源模块，该电源模块与延伸至边缘的重布线层电连接。采用上述技术方法的扇出型晶圆级封装结构，由于在封装体模块的至少一个侧面设置信号互连模块和电源模块，使得扇出型晶圆级封装结构的高堆叠系统级封装中堆叠顶层供电压力减缓，缩小了系统级互连间距。相对于传统的系统级封装，本实施例提供的扇出型晶圆级封装结构中系统级互连信号完整性更佳，设计更为灵活，同样的功能可具备更小的体积；整体的供电走线更为灵活，封装体模块的至少一个侧面以信号互连为主以及封装体模块的除信号互连侧面外的至少一个侧面完全以电源完整性为主，不存在顶层供电模块的问题，机械强度可以更佳，对于晶圆级设计规则下的信号及电源完整性解决的更好，最优化设计更易实现。附图说明通过阅读参照以下附图说明所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将变得更明显。图1为本专利技术实施例提供的一种扇出型晶圆级封装结构的示意图；图2为本专利技术实施例提供的另一种扇出型晶圆级封装结构的示意图；图3为本专利技术实施例提供的另一种扇出型晶圆级封装结构的示意图；图4为本专利技术实施例提供的扇出型晶圆级封装结构的侧边连接层网络分布截面图；图5为本专利技术实施例提供的制作封装单元时在载板上放置封装芯片并固封的剖面示意图；图6为本专利技术实施例提供的制作封装单元时在芯片固封层上制作复合绝缘层和重布线层的剖面示意图；图7为本专利技术实施例提供的制作封装单元时在重布线层上制作凸块下金属层的剖面示意图；图8为本专利技术实施例提供的制作封装单元时在芯片固封层中制作方形通孔的剖面示意图；图9为本专利技术实施例提供的将两个封装单元进行堆叠的剖面示意图；图10为本专利技术实施例提供的将三个封装单元进行堆叠的剖面示意图；图11为本专利技术实施例提供的对封装模块的两侧边缘进行切割磨合并露出重布线层的剖面示意图；图12为本专利技术实施例提供的在封装模块的右侧通孔和重布线层的剖面示意图；图13为本专利技术实施例提供的在封装模块的左侧贴附系统互连电路板的剖面示意图；图14为本专利技术实施例提供的在封装模块的右侧、上侧和下侧贴附柔性电源供应电路板的剖面示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部。实施例图1为本专利技术实施例提供的一种扇出型晶圆级封装结构的示意图。本专利技术实施例提供的扇出型晶圆级封装结构包括：封装体模块100、信号互连模块200和电源模块300，这里封装体模块100以三个封装单元110为例进行说明，封装单元110还可以是两个或者多个，对此不作限定。如图1所示，封装单元110自下而上依次堆叠。封装单元110包括一个封装芯片111以及与该封装芯片111电连接的重布线层112，上下相邻的两个封装单元110的重布线层112通过模块内连接件120电连接，且至少一个封装单元110的重布线层112延伸至封装体模块100的至少一个侧面的边缘。本实施例中，三个封装单元110的重布线层112均延伸至封装体模块100的左右两个侧面的边缘。信号互连模块200，设置在封装体模块100的至少一个侧面，信号互连模块200与延伸至边缘的重布线层112电连接。本实施例中，信号互连模块200设置在封装体模块100的左侧，重布线层112左侧边缘的112a为信号地(SG)网络，直接与信号互连模块200电连接。电源模块300，设置在封装体模块100的至少一个侧面，电源模块300与延伸至边缘的重布线层112电连接。本实施例中，电源模块300设置在封装体模块100的右侧，重布线层112右侧边缘的112b为电源地(PG)网络，直接与电源模块300电连接。本实施例提供的扇出型晶圆级封装结构，通过在封装体模块的至少一个侧面设置信号互连模块和电源模块，使得扇出型晶圆级封装结构的高堆叠系统级封装中堆叠顶层的供电压力减缓，缩小了系统级互连间距。相对于传统的系统级封装，本实施例提供的扇出型晶圆级封装结构中封装体模块的至少一个侧面以信号互连为主以及封装体模块的除信号互连侧面外的至少一个侧面完全以电源完整性为主，整体的供电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种扇出型晶圆级封装结构，其特征在于，包括：封装体模块，所述封装体模块包括自下而上依次堆叠的至少两个封装单元，所述封装单元包括至少一个封装芯片以及与所述封装芯片电连接的重布线层，上下相邻的两个封装单元的重布线层通过模块内连接件电连接，且至少一个所述封装单元的重布线层延伸至所述封装体模块的至少一个侧面的边缘；信号互连模块，设置在所述封装体模块的至少一个侧面，所述信号互连模块与延伸至边缘的所述重布线层电连接；电源模块，设置在所述封装体模块的至少一个侧面，所述电源模块与延伸至边缘的所述重布线层电连接。

【技术特征摘要】
1.一种扇出型晶圆级封装结构，其特征在于，包括：封装体模块，所述封装体模块包括自下而上依次堆叠的至少两个封装单元，所述封装单元包括至少一个封装芯片以及与所述封装芯片电连接的重布线层，上下相邻的两个封装单元的重布线层通过模块内连接件电连接，且至少一个所述封装单元的重布线层延伸至所述封装体模块的至少一个侧面的边缘；信号互连模块，设置在所述封装体模块的至少一个侧面，所述信号互连模块与延伸至边缘的所述重布线层电连接；电源模块，设置在所述封装体模块的至少一个侧面，所述电源模块与延伸至边缘的所述重布线层电连接。2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述信号互连模块包括系统互连电路板，所述系统互连电路板通过第一模块间连接件与延伸至边缘的所述重布线层电连接；或者，所述信号互连模块包括至少一个导线，所述导线将延伸至边缘的所述重布线层电连接。3.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述电源模块包括电源供应电路板，所述电源供应电路板通过第二模块间连接件与延伸至边缘的所述重布线层电连接；所述电源模块所在的封装体模块的侧面处，所述封装单元上下两侧的重布线层通过方形通孔电连接。4.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述封装单元包括芯片固封层，所述至少一个封装芯片由塑封材料固封在所述芯片固封层中。5.根据权利要求4所述的封装结构，其特征在于，所述封装单元还包括位于所述封装芯片固封层上侧或下侧中至少一侧的复合绝缘层，所述重布线层设置在所述复合绝缘层中。6.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，相邻的两个所述封装单元之间的空隙中设置有填充物。7.一种扇出型晶圆级封装结构的制作方法，其特征在于，包括：制作封装体模块，所述封装体模块包括自下而上依次堆叠的至少两个封装单元，所述封装单元包括至少一个封装芯片以及与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王祺翔，
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