多层芯片基板及封装方法、多功能芯片封装方法及晶圆技术

本发明专利技术公开了一种多层芯片基板及封装方法、多功能芯片封装方法及晶圆，该多层芯片基板封装方法包括在可拆分的带有铜箔的承载板的底部和顶部分别制作线路层；制作金属柱和第一通孔；将微凸块芯片和大焊球芯片倒装焊接在线路层上，并置于第一通孔内，且大焊球芯片覆盖微凸块芯片的表面，金属柱的高度大于大焊球芯片的高度；制作第一有机树脂层；切除第一有机树脂层，裸露出金属柱；制作金属层和至少一层第一内层线路层；制作第一阻焊层；将多层芯片圆片与承载板拆分，并裸露出铜箔；去除铜箔，裸露出线路层。实施本发明专利技术，通过将微凸块芯片和大焊球芯片采用扇出型封装，形成多层芯片基板，提高工艺效率和集成度，减小结构模块的尺寸，降低封装成本。

Multilayer chip substrate and packaging method, multifunctional chip packaging method and wafer

【技术实现步骤摘要】
多层芯片基板及封装方法、多功能芯片封装方法及晶圆
本专利技术涉及微电子封装
，尤其涉及一种多层芯片基板及封装方法、多功能芯片封装方法及晶圆。
技术介绍
随着技术发展对微电子器件的性能、尺寸、成本等方面要求越来越高，尤其是消费类产品(如移动终端等)对产品厚度尺寸等要求更高，所以能够实现更小、更轻便、性能更优以及价格更低的芯片封装方案成为了现在技术研究方向。扇出型晶圆级封装工艺由于轻薄短小已经成为电子消费品的发展方向，然而，现有的晶圆级封装工艺过程复杂，需要投入的设备和封装材料要求高，导致封装成本高，只适用于高端产品。目前，为了降低成本，提高芯片普适性，多层芯片封装方法大多采用堆叠芯片扇入型封装方法，通过将多个芯片进行逐层堆叠在基板上，并通过引线实现互连，然后采用传统的塑封胶方式进行固化封装。然而，现有的堆叠芯片扇入型封装方法封装成的芯片结构由于是将多个芯片二维平铺在基板上，模块体积较大，电引线较长，集成度低，无法实现多层芯片扇出型封装结构。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的多层芯片封装结构体积大，集成度低，无法实现多层芯片扇出型封装结构的不足，提供一种多层芯片基板及封装方法、多功能芯片封装方法及晶圆。本专利技术的技术方案提供一种多层芯片基板封装方法，包括：在可拆分的带有铜箔的承载板的底部和顶部分别制作线路层；在所述线路层上制作金属柱，并在所述金属柱上制作第一通孔，所述金属柱与所述线路层电互连；将微凸块芯片和大焊球芯片倒装焊接在所述线路层上，所述微凸块芯片和所述大焊球芯片置于所述第一通孔内，且所述大焊球芯片覆盖所述微凸块芯片的表面，所述金属柱的高度大于所述大焊球芯片的高度；将所述微凸块芯片和所述大焊球芯片埋置在第一有机树脂层内，得到多层芯片圆片；切除所述第一有机树脂层，裸露出所述金属柱；制作覆盖所述第一有机树脂层的金属层，并制作至少一层覆盖所述金属层的第一内层线路层；制作覆盖所述第一内层线路层的第一阻焊层；在所述承载板的可拆分处将所述多层芯片圆片与所述承载板拆分，并裸露出所述铜箔；去除所述铜箔，裸露出所述线路层，得到多层芯片基板。进一步的，所述在可拆分带有铜箔的基板的底部和顶部分别制作线路层，具体包括：在所述承载板的底部和顶部分别制作第二内层线路层，并在所述第二内层线路层上制作穿透所述第二内层线路层的第二通孔，并裸露出所述铜箔；制作覆盖所述第二内层线路层的介质层；在所述第二通孔对应的位置去除所述介质层形成盲孔；在所述盲孔对应的位置制作至少一层外层线路层，使所述外层线路层与所述第二内层线路层电互连；制作覆盖所述外层线路层的第二阻焊层，形成所述线路层。本专利技术的技术方案提供一种多功能芯片封装方法，包括：将多功能芯片叠加在使用如前所述的多层芯片基板封装方法封装成的所述多层芯片基板的所述线路层上；制作电互连线，使所述多功能芯片与所述多层芯片基板的所述线路层电连接；将所述多功能芯片埋置在第二有机树脂层内，得到多功能芯片圆片。进一步的，所述多功能芯片包括专用集成电路芯片或者微机电系统芯片。进一步的，所述将所述多功能芯片埋置在第二有机树脂层内，得到多功能芯片圆片，之后还包括：在所述多层芯片基板的所述第一阻焊层上制作焊球阵列球。本专利技术的技术方案提供一种多层芯片基板，包括基板组件，所述基板组件包括线路层，所述线路层上设置有金属柱，所述金属柱与所述线路层电互连，所述金属柱上设置有第一通孔，所述第一通孔内倒装焊接有埋置在第一有机树脂层内的微凸块芯片和大焊球芯片，所述大焊球芯片覆盖所述微凸块芯片的表面，所述金属柱的高度大于所述大焊球芯片的高度，在所述第一有机树脂层上设置金属层，在所述金属层上设置有至少一层覆盖所述金属层的第一内层线路层，在所述第一内层线路层上设置第一阻焊层。进一步的，所述线路层包括第二内层线路层，所述第二内层线路层上设置有穿透所述第二内层线路层的第二通孔，所述第二内层线路层上设置有覆盖所述第二内层线路层的介质层，所述介质层与所述第二通孔对应的位置设置有盲孔，在所述盲孔对应的位置设置有至少一层与所述第二内层线路层电互连的外层线路层，在所述外层线路层上设置有覆盖所述外层线路层的第二阻焊层。进一步的，所述多层芯片基板包括至少两个所述基板组件，相邻所述基板组件通过可拆分的带有铜箔的承载板连接。本专利技术的技术方案提供一种多功能芯片晶圆，包括埋置在第二有机树脂层内的多功能芯片、以及如前所述的多层芯片基板，所述多功能芯片叠加在所述多层芯片基板的所述线路层上，所述多功能芯片通过电互连线与所述多层芯片基板电连接。进一步的，所述多功能芯片包括专用集成电路芯片或者微机电系统芯片。进一步的，所述多层芯片基板的所述第一阻焊层上设置有焊球阵列球。采用上述技术方案后，具有如下有益效果：通过同时在承载板的双面将微凸块芯片和大焊球芯片采用扇出型封装，形成多层芯片基板，提高工艺效率，使其尺寸能够和多功能芯片实现扇出型封装，提高集成度，减小结构模块的尺寸，降低封装成本。并通过线路层使微凸块芯片和大焊球芯片与需要封装的上层的多功能芯片能够屏蔽隔离，避免产生串扰，提高性能。附图说明参见附图，本专利技术的公开内容将变得更易理解。应当理解：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本专利技术的保护范围构成限制。图中：图1是本专利技术一实施例提供的一种多层芯片基板封装方法的工作流程示意图；图2是本专利技术可选实施例提供的一种多层芯片基板封装方法的工作流程示意图；图3是本专利技术一实施例提供的一种多功能芯片封装方法的工作流程示意图；图4是本专利技术可选实施例提供的一种多功能芯片封装方法的工作流程示意图；图5是本专利技术一实施例提供的一种多层芯片基板的结构示意图；图6是本专利技术可选实施例提供的一种多层芯片基板的结构示意图；图7是本专利技术一实施例提供的一种多功能芯片晶圆的结构示意图；图8是本专利技术可选实施例提供的一种多功能芯片晶圆的结构示意图。具体实施方式下面结合附图来进一步说明本专利技术的具体实施方式。容易理解，根据本专利技术的技术方案，在不变更本专利技术实质精神下，本领域的一般技术人员可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本专利技术的技术方案的示例性说明，而不应当视为本专利技术的全部或视为对专利技术技术方案的限定或限制。在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。实施例一如图1所示，图1是本专利技术一实施例提供的一种多层芯片基板封装方法的工作流程示意图，包括：步骤S101：在可拆分的带有铜箔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多层芯片基板封装方法，其特征在于，包括：/n在可拆分的带有铜箔的承载板的底部和顶部分别制作线路层；/n在所述线路层上制作金属柱，并在所述金属柱上制作第一通孔，所述金属柱与所述线路层电互连；/n将微凸块芯片和大焊球芯片倒装焊接在所述线路层上，所述微凸块芯片和所述大焊球芯片置于所述第一通孔内，且所述大焊球芯片覆盖所述微凸块芯片的表面，所述金属柱的高度大于所述大焊球芯片的高度；/n将所述微凸块芯片和所述大焊球芯片埋置在第一有机树脂层内，得到多层芯片圆片；/n切除所述第一有机树脂层，裸露出所述金属柱；/n制作覆盖所述第一有机树脂层的金属层，并制作至少一层覆盖所述金属层的第一内层线路层；/n制作覆盖所述第一内层线路层的第一阻焊层；/n在所述承载板的可拆分处将所述多层芯片圆片与所述承载板拆分，并裸露出所述铜箔；/n去除所述铜箔，裸露出所述线路层，得到多层芯片基板。/n

【技术特征摘要】
1.一种多层芯片基板封装方法，其特征在于，包括：
在可拆分的带有铜箔的承载板的底部和顶部分别制作线路层；
在所述线路层上制作金属柱，并在所述金属柱上制作第一通孔，所述金属柱与所述线路层电互连；
将微凸块芯片和大焊球芯片倒装焊接在所述线路层上，所述微凸块芯片和所述大焊球芯片置于所述第一通孔内，且所述大焊球芯片覆盖所述微凸块芯片的表面，所述金属柱的高度大于所述大焊球芯片的高度；
将所述微凸块芯片和所述大焊球芯片埋置在第一有机树脂层内，得到多层芯片圆片；
切除所述第一有机树脂层，裸露出所述金属柱；
制作覆盖所述第一有机树脂层的金属层，并制作至少一层覆盖所述金属层的第一内层线路层；
制作覆盖所述第一内层线路层的第一阻焊层；
在所述承载板的可拆分处将所述多层芯片圆片与所述承载板拆分，并裸露出所述铜箔；
去除所述铜箔，裸露出所述线路层，得到多层芯片基板。


2.如权利要求1所述的多层芯片基板封装方法，其特征在于，所述在可拆分带有铜箔的基板的底部和顶部分别制作线路层，具体包括：
在所述承载板的底部和顶部分别制作第二内层线路层，并在所述第二内层线路层上制作穿透所述第二内层线路层的第二通孔，并裸露出所述铜箔；
制作覆盖所述第二内层线路层的介质层；
在所述第二通孔对应的位置去除所述介质层形成盲孔；
在所述盲孔对应的位置制作至少一层外层线路层，使所述外层线路层与所述第二内层线路层电互连；
制作覆盖所述外层线路层的第二阻焊层，形成所述线路层。


3.一种多功能芯片封装方法，其特征在于，包括：
将多功能芯片叠加在使用如权利要求1或2所述的多层芯片基板封装方法封装成的所述多层芯片基板的所述线路层上；
制作电互连线，使所述多功能芯片与所述多层芯片基板的所述线路层电连接；
将所述多功能芯片埋置在第二有机树脂层内，得到多功能芯片圆片。


4.如权利要求3所述的多功能芯片封装方法，其特征在于，所述多功能芯片包括专用集成电路芯片...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙美兰，黄玲玲，
申请(专利权)人：北京万应科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11