芯片嵌入硅基式扇出型封装结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种芯片嵌入硅基式扇出型封装结构，包括硅基体，硅基体具有第一表面和第二表面，硅基体的第一表面上形成有至少一向第二表面延伸的凹槽A，凹槽A内设有至少一颗焊盘面向上的芯片，且芯片的焊盘面高出硅基体第一表面一段距离，第一表面上铺设有暴露凹槽A及芯片的厚胶层，厚胶层的厚度与凹槽A的深度之和接近或等于芯片的厚度，芯片的焊盘的电性通过金属布线层扇出至厚胶层上方。本实用新型专利技术通过在硅基体表面引入厚胶层，该厚胶层与硅基体一起作为芯片扇出的载体，降低了芯片埋入硅基体时对凹槽刻蚀深度和凹槽底部刻蚀均匀性的要求，达到了节省硅基体上刻蚀工艺时间，降低刻蚀和封装成本，减小翘曲度的目的。

【技术实现步骤摘要】
芯片嵌入硅基式扇出型封装结构
本技术涉及半导体封装
，具体涉及一种芯片嵌入硅基式扇出型封装结构。
技术介绍
扇出型圆片级封装技术目前有使用硅基来代替塑封料，采用硅基体取代模塑料作为扇出的基体，能够充分利用硅基体的优势，制作精细布线，且利用成熟的硅刻蚀工艺，可以精确刻蚀孔、槽等结构，且散热性能好，但是也存在一定的不足，例如，放入硅基体上凹槽中的芯片较厚时，需要在硅基体上对应刻蚀形成较深的凹槽，这样，芯片恰好能够完全放置在较深凹槽内，但是，这样，对硅基体进行较深刻蚀时，保证刻蚀硅基体均一性难度大，硅基体刻蚀成本及工艺难度大，晶圆翘曲也大。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术提出一种芯片嵌入硅基式扇出型封装结构，采用厚胶层来降低硅基体凹槽刻蚀深度从而实现Fan-out的封装方案，降低了芯片埋入硅基体时对凹槽刻蚀深度和凹槽底部刻蚀均匀性的要求，降低了刻蚀和封装成本，减小了翘曲度。本技术的技术方案是这样实现的：一种芯片嵌入硅基式扇出型封装结构，包括一硅基体，所述硅基体具有第一表面和第二表面，所述硅基体的第一表面上形成有至少一向所述第二表面延伸的凹槽A，所述凹槽A内设有至少一颗焊盘面向上的芯片，且所述芯片的焊盘面高出所述硅基体第一表面一段距离，所述第一表面上铺设有暴露所述凹槽A及所述芯片的厚胶层，所述厚胶层的厚度与所述凹槽A的深度之和接近或等于所述芯片的厚度，所述芯片的焊盘的电性通过金属布线层扇出至所述厚胶层上方。进一步的，所述芯片的焊盘面高出所述硅基体第一表面5微米以上。进一步的，所述硅基体的第一表面上形成有凹槽B，所述厚胶层填充入所述凹槽B。进一步的，所述厚胶层为可光刻胶，所述厚胶层及所述芯片的焊盘面上铺设有介质层，且该介质层填充入所述芯片侧面与所述凹槽A之间以及所述芯片侧面与所述厚胶层之间的间隙内；所述介质层上依次设置有金属布线层、钝化层及导电凸点，且至少有部分导电凸点扇出至所述厚胶层上方，所述金属布线层通过所述介质层上形成的开口与所述芯片的焊垫电连接，所述导电凸点通过所述钝化层上形成的开口与所述金属布线层电连接。进一步的，所述厚胶层为不可光刻胶，且该厚胶层包覆所述芯片侧面并填充入所述芯片侧面与所述凹槽A之间的间隙内；所述厚胶层及所述芯片的焊盘面上铺设有介质层，所述介质层上依次设置有金属布线层、钝化层及导电凸点，且至少有部分导电凸点扇出至所述厚胶层上方，所述金属布线层通过所述介质层上形成的开口与所述芯片的焊垫电连接，所述导电凸点通过所述钝化层上形成的开口与所述金属布线层电连接。进一步的，所述厚胶层为不可光刻胶，且该厚胶层包覆所述芯片的焊盘面及侧面，并填充入所述芯片侧面与所述凹槽A之间的间隙内；所述厚胶层上依次设置有金属布线层、钝化层及导电凸点，且至少有部分导电凸点扇出至所述厚胶层上方，所述金属布线层通过所述厚胶层上形成的开口与所述芯片的焊垫电连接，所述导电凸点通过所述钝化层上形成的开口与所述金属布线层电连接。进一步的，所述芯片的焊盘面相对的非焊盘面通过黏结胶结合于所述凹槽A的底部。本技术的有益效果是：本技术提供一种芯片嵌入硅基式扇出型封装结构，采用晶体硅作为扇出型结构的基体，并利用成熟的硅刻蚀工艺在硅基体上精确刻蚀孔、槽等结构，将芯片嵌入浅凹槽内并把部分焊球扇出到硅基体表面，以实现芯片嵌入硅基式扇出型封装。由于采用晶体硅作为封装的基体材料，因此本技术保留了硅基体散热性好、硅基体圆片翘曲小、适于高密度封装、降低封装成本等优点；并且本技术中在硅基体的上表面引入了不用去除的厚胶层，该厚胶层直接作为芯片扇出的载体，其上设有对应于硅基体浅凹槽的开口，不仅在工艺上降低了硅基体上凹槽刻蚀的深度，节省了硅基体上刻蚀工艺的时间，降低了刻蚀和封装成本，减小了翘曲度；较佳的，本技术方案中芯片侧面的密封填充材料和芯片的焊盘面上方的密封覆盖材料可以采用同种密封材料(不可被光刻的聚合物胶)，从而提高芯片封装的可靠性。附图说明图1.1为本技术一实施例步骤A中硅基体圆片结构示意图；图1.2为本技术一实施例步骤B涂布光刻胶后结构示意图；图1.3为本技术一实施例步骤C形成厚胶层及第一开口后结构示意图；图1.4为本技术一实施例步骤D刻蚀凹槽A后结构示意图；图1.5为本技术一实施例步骤E在凹槽A中贴装芯片后结构示意图；图1.6为本技术一实施例步骤F在厚胶层及芯片焊盘面形成介质层并形成第三开口后结构示意图；图1.7为本技术一实施例步骤G在介质层上形成金属布线层后结构示意图；图1.8为本技术一实施例步骤G在金属布线层上形成钝化层并开口后结构示意图；图1.9为本技术一实施例步骤G在钝化层上形成导电凸点后结构示意图；图1.10为本技术一实施例步骤H后形成的芯片嵌入硅基式扇出型封装结构示意图；图2.1为本技术另一实施例步骤A中硅基体圆片结构示意图；图2.2为本技术另一实施例步骤B涂布光刻胶后结构示意图；图2.3为本技术另一实施例步骤C形成第一开口后结构示意图；图2.4为本技术另一实施例步骤D形成凹槽A后结构示意图；图2.5为本技术另一实施例步骤E在凹槽A中贴装芯片后结构示意图；图2.6为本技术另一实施例步骤F在硅基体及芯片侧面形成厚胶层后结构示意图；图2.7为本技术另一实施例步骤F在厚胶层及芯片焊盘面形成介质层并开口后结构示意图；图2.8为本技术另一实施例步骤G在介质层上形成金属布线层后结构示意图；图2.9为本技术另一实施例步骤G在金属布线层上形成钝化层并开口后结构示意图；图2.10为本技术另一实施例步骤G在钝化层上形成导电凸点后结构示意图；图2.11为本技术另一实施例步骤H后形成的芯片嵌入硅基式扇出型封装结构示意图；图3为本技术另一实施例形成的带凹槽B的芯片嵌入硅基式扇出型封装结构示意图；图4为本技术又一实施例形成的芯片嵌入硅基式扇出型封装结构示意图；图5为本技术又一实施例形成的带凹槽B的芯片嵌入硅基式扇出型封装结构示意图。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1.1-图1.10所示，本技术一实施例的芯片埋入式扇出型封装结构的剖面图。该实施例1中封装结构，包括一硅基体1，所述硅基体1具有第一表面102和与其相对的第二表面101，所述硅基体的第一表面102上形成至少一个向所述第二表面延伸的凹槽A103，该凹槽A103深度较浅，也就是说置于其内的芯片的焊盘面将高出硅基体第一表面一段距离，且该凹槽A最好为直槽或侧壁与底面的夹角在80～120°的斜槽，本实施例结构图中为直槽形状；硅基体的第一表面上铺设有厚胶层3，即厚胶层3位于硅基体第一表面102上，厚胶层上表面302与硅基体第一表面102平行，其下表面与第一表面102在同一平面，所述厚胶层与凹槽A相对的位置形成第一开口300，第一开口的侧壁301垂直于硅基体第一表面102，且侧壁301与位于第一表面102内的凹槽A侧壁尽量保持在同一平面内，所述第一开口300与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种芯片嵌入硅基式扇出型封装结构，其特征在于，包括一硅基体，所述硅基体具有第一表面和第二表面，所述硅基体的第一表面上形成有至少一向所述第二表面延伸的凹槽A，所述凹槽A内设有至少一颗焊盘面向上的芯片，且所述芯片的焊盘面高出所述硅基体第一表面一段距离，所述第一表面上铺设有暴露所述凹槽A及所述芯片的厚胶层，所述厚胶层的厚度与所述凹槽A的深度之和接近或等于所述芯片的厚度，所述芯片的焊盘的电性通过金属布线层扇出至所述厚胶层上方。

【技术特征摘要】
1.一种芯片嵌入硅基式扇出型封装结构，其特征在于，包括一硅基体，所述硅基体具有第一表面和第二表面，所述硅基体的第一表面上形成有至少一向所述第二表面延伸的凹槽A，所述凹槽A内设有至少一颗焊盘面向上的芯片，且所述芯片的焊盘面高出所述硅基体第一表面一段距离，所述第一表面上铺设有暴露所述凹槽A及所述芯片的厚胶层，所述厚胶层的厚度与所述凹槽A的深度之和接近或等于所述芯片的厚度，所述芯片的焊盘的电性通过金属布线层扇出至所述厚胶层上方。2.根据权利要求1所述的芯片嵌入硅基式扇出型封装结构，其特征在于，所述芯片的焊盘面高出所述硅基体第一表面5微米以上。3.根据权利要求1所述的芯片嵌入硅基式扇出型封装结构，其特征在于，所述硅基体的第一表面上形成有凹槽B，所述厚胶层填充入所述凹槽B。4.根据权利要求1或3所述的芯片嵌入硅基式扇出型封装结构，其特征在于，所述厚胶层为可光刻胶，所述厚胶层及所述芯片的焊盘面上铺设有介质层，且该介质层填充入所述芯片侧面与所述凹槽A之间以及所述芯片侧面与所述厚胶层之间的间隙内；所述介质层上依次设置有金属布线层、钝化层及导电凸点，且至少有部分导电凸点扇出至所述厚胶层上方，所述金属布线层通过所述介质层上形成的开口与所述芯片...

【专利技术属性】
技术研发人员：于大全，邹益朝，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