用于晶圆级扇出封装的圆片结构及采用该圆片结构的晶圆级扇出封装工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种用于晶圆级扇出封装的圆片结构及采用该圆片结构的晶圆级扇出封装工艺，属于集成电路封装的技术领域。所述用于晶圆级扇出封装的圆片结构，其特征是：包括金属框架结构、芯片和塑封料，所述金属框架结构和芯片塑封于塑封料中；所述金属框架结构采用封闭的框架结构，金属框架结构包围芯片。采用上述圆片结构的晶圆级扇出封装工艺，包括以下步骤：（1）基板上贴装临时键合膜；（2）在临时键合膜上贴装金属框架结构；（3）贴装芯片；（4）晶圆级注塑重构；（5）去除基板及临时键合膜；（6）晶圆级再布线；（7）植球；（8）划片。本发明专利技术通过金属框架埋置的方式，降低由于翘曲和偏移带来的可靠性问题，提高产品的成品率。

【技术实现步骤摘要】
用于晶圆级扇出封装的圆片结构及采用该圆片结构的晶圆级扇出封装工艺
本专利技术涉及一种用于晶圆级扇出封装的圆片结构及采用该圆片结构的晶圆级扇出封装工艺，属于晶圆级封装

技术介绍
随着微电子制造技术的迅速发展，电子产品向更薄、更小、更轻方面发展，采用传统封装技术已经逐渐无法满足需求，晶圆级封装（WLP）技术以BGA技术为基础，所有的封装与测试过程都以圆片为单位进行，使得封装尺寸小至芯片尺寸，生产成本大幅度降低。这使得晶圆级封装技术获得巨大发展和广泛应用。晶圆级扇出封装采用再构圆片的方式将芯片I/O端口引出，在重构的包封体上形成焊球或凸点终端阵列，封装尺寸远小于传统的基板型封装结构，特别适用于对小型化需求迫切的便携式消费电子应用领域。在晶圆级扇出封装中，由于芯片成与塑封料之间的热膨胀系数差异较大，在晶圆级塑封重构完成后圆片翘曲较大，同时由于注塑重构过程中的塑封料的流动导致芯片位置出现不规律的偏移，这些会造成再布线工艺过程中的夹持困难及布线理论与实际偏移较大，最终影响产量和良率。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中存在的满阵列晶圆级塑封圆片重构后翘曲过大，以及注塑过程中存在的芯片偏移问题，提供一种用于晶圆级扇出封装的圆片结构及采用该圆片结构的晶圆级扇出封装工艺，通过金属框架埋置的方式，降低由于翘曲和偏移带来的可靠性问题，提高产品的成品率。按照本专利技术提供的技术方案，所述用于晶圆级扇出封装的圆片结构，其特征是：包括金属框架结构、芯片和塑封料，所述金属框架结构和芯片塑封于塑封料中；所述金属框架结构采用封闭的框架结构，金属框架结构包围芯片。进一步地，所述金属框架结构的内腔尺寸大于芯片的尺寸。进一步地，所述金属框架结构采用封闭的多边形框架结构或圆形框架结构。进一步地，所述金属框架结构采用矩形框架结构。采用上述圆片结构的晶圆级扇出封装工艺，其特征是，包括以下步骤：（1）基板上贴装临时键合膜；（2）在临时键合膜上贴装若干金属框架结构；（3）贴装芯片，芯片的安装位置位于金属框架结构的内部，由金属框架结构将芯片包围；（4）晶圆级注塑重构，将金属框架结构和芯片注塑在一起，使金属框架结构埋置在芯片外围，得到重构后的圆片结构；（5）去除基板及临时键合膜；（6）晶圆级再布线；（7）植球；（8）划片，得到晶圆级封装。进一步地，所述步骤（2）中，金属框架结构均匀贴装或者或者按照需要贴装在临时键合膜上。本专利技术与已有技术相比具有以下优点：（1）在不增加封装尺寸的前提下，将该金属框架结构与芯片一起进行12吋塑封圆片重构，与现有的只有芯片进行12吋塑封重构相比，本专利技术的金属框架结构在注塑过程能够更好的抵抗塑封料料流淌引起的芯片偏移问题；（2）该金属框架采用热膨胀系数高于塑封料的热膨胀系数，与现有的12吋塑封重构方案相比，本专利技术的埋置金属框架结构能够有效抑制塑封后圆片的翘曲问题。附图说明图1为本专利技术所述金属框架结构一个示例的示意图。图2为本专利技术所述用于晶圆级扇出封装的圆片结构的俯视图。图3为本专利技术所述用于晶圆级扇出封装的圆片结构的剖视图。图4为本专利技术所述12吋基板上安装金属框架结构和芯片后的示意图。附图标记说明：1-金属框架结构、2-芯片、3-塑封料。具体实施方式下面结合具体附图对本专利技术作进一步说明。如图2、图3所示，本专利技术所述用于晶圆级扇出封装的圆片结构包括金属框架结构1、芯片2和塑封料3，所述金属框架结构1和芯片2塑封于塑封料3中；所述金属框架结构1采用封闭的框架结构，金属框架结构1的内腔尺寸大于芯片2的尺寸，金属框架结构1包围芯片2；在本实施例中，如图1所示，所述金属框架结构1采用回字形结构，但不仅仅局限于回字形。具体地，所述金属框架结构1的尺寸参数根据芯片2的尺寸、芯片2排布方式及最终封装尺寸综合决定，在一个具体实施方式中，采用3mm×3mm芯片，金属框架结构1的框架宽度为1mm，封装后的封装结构的尺寸为6mm×6mm。本专利技术所述的埋置金属框架结构的晶圆级扇出封装结构的材料热膨胀系数高于普通的晶圆级塑封用塑封料的热膨胀系数。采用本专利技术所述圆片结构的晶圆级扇出封装的封装工艺，具体包括以下步骤：（1）基板上贴装临时键合膜；（2）在临时键合膜上均匀贴装或者按照需要贴装若干金属框架结构，可采用机械夹具、气动夹具等方式对金属框架进行定位后安装；（3）贴装芯片；采用机械夹具、气动夹具等方式完成芯片的安装，芯片的安装位置基于金属框架的相对位置进行安装，能够提高芯片的安装精度；如图4所示，为完成步骤（2）和步骤（3）后，12吋基板上金属框架与芯片的布局图，金属框架结构1的安装排列方式及个数与芯片2的安装排列方式及个数保持一致；（4）晶圆级注塑重构，即实现金属框架的埋置，得到本专利技术所述的圆片结构；（5）去除基板及临时键合膜；（6）晶圆级再布线；（7）植球；（8）划片，得到具有本专利技术所述圆片结构的晶圆级封装。尽管已描述了本专利技术的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本专利技术范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本专利技术进行各种改动和变型而不脱离本专利技术的精神和范围。这样，倘若本专利技术的这些修改和变型属于本专利技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本专利技术也意图包含这些改动和变型在内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于晶圆级扇出封装的圆片结构，其特征是：包括金属框架结构（1）、芯片（2）和塑封料（3），所述金属框架结构（1）和芯片（2）塑封于塑封料（3）中；所述金属框架结构（1）采用封闭的框架结构，金属框架结构（1）包围芯片（2）。

【技术特征摘要】
1.一种用于晶圆级扇出封装的圆片结构，其特征是：包括金属框架结构（1）、芯片（2）和塑封料（3），所述金属框架结构（1）和芯片（2）塑封于塑封料（3）中；所述金属框架结构（1）采用封闭的框架结构，金属框架结构（1）包围芯片（2）。2.如权利要求1所述的用于晶圆级扇出封装的圆片结构，其特征是：所述金属框架结构（1）的内腔尺寸大于芯片（2）的尺寸。3.如权利要求1所述的用于晶圆级扇出封装的圆片结构，其特征是：所述金属框架结构（1）采用封闭的多边形框架结构或圆形框架结构。4.如权利要求3所述的用于晶圆级扇出封装的圆片结构，其特征是：所述金属框架结构（1）采用矩形框架...

【专利技术属性】
技术研发人员：王剑峰，明雪飞，吉勇，高娜燕，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十八研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32