【技术实现步骤摘要】
带有散热结构的大尺寸芯片系统级封装结构及其制作方法
本公开属于芯片封装
，涉及一种带有散热结构的大尺寸芯片系统级封装结构及其制作方法，特别是一种高密度集成芯片埋入封装的带有散热结构的大尺寸芯片系统级封装结构及其制作方法。
技术介绍
随着半导体技术的不断发展，片上系统(SOC，Systemonachip)技术得到空前发展，SOC芯片上集成了越来越多的晶体管，功能越来越强大，由于晶体管数量的增加，SOC芯片尺寸越来越大，常规1厘米×1厘米～2厘米×2厘米的SOC芯片已经无法满足要求了，目前已经发展到3-4厘米见方的芯片，未来将达到并突破5厘米×5厘米。对于大尺寸芯片的封装，在封装技术上存在非常大的困难。首先，为满足芯片性能要求，减少芯片信号传输的损耗，大尺寸芯片封装无法采用引线键合方式进行封装，芯片只有可能采用倒装焊接的方法。大尺寸的倒装焊具和芯片倒装键合加工制造非常困难。贴片吸头安装好后必须控制芯片键合面与基板平行；如果芯片在焊接过程中存在微小倾斜，即使很小的倾角也会使得在芯片一边与基板接触后另一边与基板之间产生较大的距离，这个距离会导致虚焊，甚至部分焊球完全...
【技术保护点】
1.一种带有散热结构的大尺寸芯片系统级封装结构，其特征在于，包括：基板芯板层(13)，具有基板布线(22)，其内部设有一贯穿的开窗(20)；第一芯片(1)，埋入至该开窗(20)中，形成一埋入结构；基板层间绝缘层(12)，覆盖于该埋入结构的上、下表面，该基板层间绝缘层(12)中制作有第二金属盲孔(11)和金属互连线路(14)，用于该第一芯片(1)与基板芯板层(13)电气互连；其中，所述第一芯片为N个大尺寸芯片和/或M个小尺寸芯片，M、N均为自然数。
【技术特征摘要】
1.一种带有散热结构的大尺寸芯片系统级封装结构，其特征在于，包括：基板芯板层(13)，具有基板布线(22)，其内部设有一贯穿的开窗(20)；第一芯片(1)，埋入至该开窗(20)中，形成一埋入结构；基板层间绝缘层(12)，覆盖于该埋入结构的上、下表面，该基板层间绝缘层(12)中制作有第二金属盲孔(11)和金属互连线路(14)，用于该第一芯片(1)与基板芯板层(13)电气互连；其中，所述第一芯片为N个大尺寸芯片和/或M个小尺寸芯片，M、N均为自然数。2.根据权利要求1所述的带有散热结构的大尺寸芯片系统级封装结构，其特征在于，还包括：元器件(2)，贴装于基板层间绝缘层(12)的表面焊盘(21)上，与第一芯片(1)电气互连；以及第二散热结构(3)，与第一芯片(1)以及元器件(2)同时键合，实现系统封装。3.根据权利要求2所述的带有散热结构的大尺寸芯片系统级封装结构，其特征在于，所述第二散热结构(3)分别设置于第一芯片(1)上下两侧，所述第一芯片(1)的正面非焊盘区域和背面均覆有芯片金属散热层(9)，在芯片金属散热层(9)对应的基板层间绝缘层(12)中还制作有金属散热盲孔阵列(8)和基板金属散热层(7)；其中，基板金属散热层(7)暴露于基板层间绝缘层(12)的上、下表面，与第二散热结构(3)通过键合层(6)键合；金属散热盲孔阵列(8)将芯片金属散热层(9)与基板金属散热层(7)连接，形成第一芯片(1)正面和背面的复合散热结构。4.根据权利要求2所述的带有散热结构的大尺寸芯片系统级封装结构，其特征在于，所述第二散热结构(3)设置于第一芯片(1)的背面一侧，第一芯片(1)的正面电极构造不需要设置芯片金属散热层以及第二散热结构，背面覆有芯片金属散热层(9)，在基板层间绝缘层(12)中还制作有金属散热盲孔阵列(8)和基板金属散热层(7)；其中，基板金属散热层(7)暴露于基板层间绝缘层(12)的上表面，与第二散热结构(3)通过键合层(6)键合；金属散热盲孔阵列(8)将芯片金属散热层(9)与基板金属散热层(7)连接，形成第一芯片(1)背面的复合散热结构。5.根据权利要求2至4中任一项所述的带有散热结构的大尺寸芯片系统级封装结构，其特征在于，第二散热结构(3)上制作有金属层凸台(18)，所述金属层凸台(6)的高度满足：使得第二散热结构(3)与第一芯片(1)键合的同时还能与元器件(5)键合。6....
【专利技术属性】
技术研发人员：于中尧，方志丹，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11
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