具有高散热和电磁屏蔽性的扇出型封装结构及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种具有高散热和电磁屏蔽性的扇出型封装结构及其制备方法，其中，该制备方法包括以下步骤：将芯片贴装于载板上；提供金属材质的散热屏蔽结构，具有背向设置的凹槽和栅格，将散热屏蔽结构贴装于载板上，使芯片位于凹槽内并通过散热胶与凹槽连接；采用塑封料对散热屏蔽结构进行选择性塑封，形成覆盖散热屏蔽结构的外周并使栅格外露的塑封件；移除载板，翻转塑封件，依次制作种子层和重布线层，并在重布线层的焊盘区植入金属凸块。本发明专利技术可以有效屏蔽外部的电磁干扰，保证芯片工作的稳定性和可靠性，芯片工作时产生的热量通过具有较大表面积的栅格进行快速散热，同时还能防止重布线层与芯片的I/O接口之间的结合力受到影响。

Fan out packaging structure with high heat dissipation and electromagnetic shielding and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
具有高散热和电磁屏蔽性的扇出型封装结构及其制备方法
本专利技术涉及集成电路封装
，具体涉及一种具有高散热和电磁屏蔽性的扇出型封装结构的制备方法及采用该制备方法制得的具有高散热和电磁屏蔽性的扇出型封装结构。
技术介绍
随着微电子技术的飞速发展，芯片的尺寸越来越小，同时运算速度越来越快，发热量也就越来越大，如英特尔处理器3.6G奔腾4终极版运行时产生的热量最大可达115w，这就对芯片的散热性能提出更高的要求。任何芯片的正常工作都必须满足一个温度范围，这个温度是指硅片上的温度，通常称之为结温。如果要维持芯片的结温在正常的温度范围以内，就需要采取一定的技术手段使芯片产生的热量迅速发散到环境中去。具体地，芯片产生的热量主要传给芯片封装外壳，由芯片封装外壳直接散布到环境中去。除此之外，芯片所处的电磁环境对芯片的稳定性和可靠性具有很大的影响，如果电磁干扰过大，则会增大芯片出错的几率，甚至破坏芯片。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种具有高散热和电磁屏蔽性的扇出型封装结构的制备方法及采用该制备方法制得的具有高散热和电磁屏蔽性的扇出型封装结构，通过该制备方法可以提高扇出型封装结构的散热性和电磁屏蔽性能，同时还能防止重布线层与芯片的I/O接口之间的结合力受到影响。本专利技术的另一个目的在于提供一种具有高散热和电磁屏蔽性的扇出型封装结构的制备方法及采用该制备方法制得的具有高散热和电磁屏蔽性的扇出型封装结构，通过该制备方法可以提高扇出型封装结构的散热性和电磁屏蔽性能，同时还能防止重布线层与芯片的I/O接口之间的结合力受到影响，并能使芯片的部分I/O接口接地以提高芯片工作稳定性。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一方面，提供一种具有高散热和电磁屏蔽性的扇出型封装结构的制备方法，包括以下步骤：S10、提供载板和芯片，将所述芯片贴装于所述载板上，并使所述芯片的正面朝向所述载板；S20、提供金属材质的散热屏蔽结构，所述散热屏蔽结构具有背向设置的凹槽和栅格，将所述散热屏蔽结构贴装于所述载板上，使所述芯片位于所述凹槽内并通过散热胶与所述凹槽连接；S30、采用塑封料对所述散热屏蔽结构进行选择性塑封，形成覆盖所述散热屏蔽结构的外周并使所述栅格外露的塑封件；S40、移除所述载板，然后翻转所述塑封件并固定，在所述塑封件靠近所述芯片正面的一侧以及所述芯片的正面依次制作种子层和重布线层，并在所述重布线层的焊盘区植入金属凸块。作为具有高散热和电磁屏蔽性的扇出型封装结构的制备方法的优选方案，步骤S40具体包括以下步骤：S40A、移除所述载板，然后翻转所述塑封件并通过另一临时键合胶贴装于另一载板上；S40B、在所述塑封件靠近所述芯片正面的一侧以及所述芯片的正面贴装介电层，对所述介电层进行开孔处理，形成使所述芯片的I/O接口外露的通孔，所述介电层覆盖所述散热屏蔽结构远离所述栅格的一端面；S40C、在所述介电层和所述通孔的表面依次制作所述种子层和重布线层；S40D、在所述重布线层上制作使所述重布线层的焊盘区外露的阻焊层；S40E、提供所述金属凸块，将所述金属凸块焊接植入所述焊盘区。作为具有高散热和电磁屏蔽性的扇出型封装结构的制备方法的另一优选方案，步骤S40具体包括以下步骤：S40a、移除所述载板，然后翻转所述塑封件并通过另一临时键合胶贴装于另一载板上；S40b、在所述塑封件靠近所述芯片正面的一侧以及所述芯片的正面贴装介电层，对所述介电层进行开孔处理，形成使所述芯片的I/O接口外露的第一通孔和使所述散热屏蔽结构的部分端面外露的第二通孔；S40c、在所述介电层、所述第一通孔和所述第二通孔的表面依次制作所述种子层和重布线层，使所述芯片的部分I/O接口通过所述重布线层和所述种子层与所述散热屏蔽结构连接以实现接地；S40d、在所述重布线层上制作使所述重布线层的焊盘区外露的阻焊层；S40e、提供所述金属凸块，将所述金属凸块焊接植入所述焊盘区。作为具有高散热和电磁屏蔽性的扇出型封装结构的制备方法的优选方案，所述栅格包括2～50个间隔设置的栅格齿。作为具有高散热和电磁屏蔽性的扇出型封装结构的制备方法的优选方案，所述栅格齿的高度为1～10毫米。作为具有高散热和电磁屏蔽性的扇出型封装结构的制备方法的优选方案，所述散热屏蔽结构的材料为金、银、铜或者铜铝合金。另一方面，提供一种具有高散热和电磁屏蔽性的扇出型封装结构，采用所述的制备方法制得，包括：散热屏蔽结构，包括散热屏蔽本体、位于所述散热屏蔽本体的第一面的凹槽和位于所述散热屏蔽本体的第二面的栅格，所述第一面与所述第二面相背；塑封件，覆盖所述散热屏蔽本体的外周，且所述塑封件的一面与所述第一面平齐，另一面邻近所述第二面；芯片，通过散热胶贴于所述凹槽内，所述芯片的正面与所述塑封件的表面平齐；位于所述塑封件表面并与所述芯片的I/O接口电连接的种子层和位于所述种子层上的重布线层；金属凸块，与所述重布线层的焊盘区焊接。作为具有高散热和电磁屏蔽性的扇出型封装结构的优选方案，还包括介电层和阻焊层，所述介电层覆盖所述芯片的正面、所述散热屏蔽结构的端面以及所述塑封件的表面，所述介电层上开设有供所述芯片的I/O接口外露的通孔，所述种子层位于所述介电层的表面和所述通孔的表面，所述种子层和所述重布线层具有使部分所述介电层外露的图形窗口，所述阻焊层覆盖外露于所述图形窗口的所述介电层以及所述重布线层的非焊盘区。作为具有高散热和电磁屏蔽性的扇出型封装结构的优选方案，还包括介电层和阻焊层，所述介电层覆盖所述芯片的正面、所述散热屏蔽结构的端面以及所述塑封件的表面，所述介电层上开设有供所述芯片的I/O接口外露的第一通孔和供所述散热屏蔽结构的部分端面外露的第二通孔，所述种子层位于所述介电层、所述第一通孔和第二通孔的表面，所述种子层和所述重布线层具有使部分所述介电层外露的图形窗口，所述芯片的部分I/O接口通过所述重布线层和所述种子层与所述散热屏蔽结构连接以接地，所述阻焊层覆盖外露于所述图形窗口的所述介电层以及所述重布线层的非焊盘区。作为具有高散热和电磁屏蔽性的扇出型封装结构的优选方案，所述散热胶位于所述芯片的背面与所述凹槽的槽底之间。本专利技术的有益效果：本专利技术将芯片贴装在金属材质的散热屏蔽结构的凹槽内，可以有效屏蔽外部的电磁干扰，保证芯片工作的稳定性和可靠性，芯片工作时产生的热量可以通过具有较大表面积的栅格进行快速散热，避免温度过高而影响芯片的正常工作，同时还能防止重布线层与芯片的I/O接口之间的结合力受到影响；芯片的部分I/O接口可通过重布线层和种子层与散热屏蔽结构连接，使芯片的该部分I/O接口接地，从而进一步提高芯片的工作稳定性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有高散热和电磁屏蔽性的扇出型封装结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS10、提供载板和芯片，将所述芯片贴装于所述载板上，并使所述芯片的正面朝向所述载板；/nS20、提供金属材质的散热屏蔽结构，所述散热屏蔽结构具有背向设置的凹槽和栅格，将所述散热屏蔽结构贴装于所述载板上，使所述芯片位于所述凹槽内并通过散热胶与所述凹槽连接；/nS30、采用塑封料对所述散热屏蔽结构进行选择性塑封，形成覆盖所述散热屏蔽结构的外周并使所述栅格外露的塑封件；/nS40、移除所述载板，然后翻转所述塑封件并固定，在所述塑封件靠近所述芯片正面的一侧以及所述芯片的正面依次制作种子层和重布线层，并在所述重布线层的焊盘区植入金属凸块。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有高散热和电磁屏蔽性的扇出型封装结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S10、提供载板和芯片，将所述芯片贴装于所述载板上，并使所述芯片的正面朝向所述载板；
S20、提供金属材质的散热屏蔽结构，所述散热屏蔽结构具有背向设置的凹槽和栅格，将所述散热屏蔽结构贴装于所述载板上，使所述芯片位于所述凹槽内并通过散热胶与所述凹槽连接；
S30、采用塑封料对所述散热屏蔽结构进行选择性塑封，形成覆盖所述散热屏蔽结构的外周并使所述栅格外露的塑封件；
S40、移除所述载板，然后翻转所述塑封件并固定，在所述塑封件靠近所述芯片正面的一侧以及所述芯片的正面依次制作种子层和重布线层，并在所述重布线层的焊盘区植入金属凸块。


2.根据权利要求1所述的具有高散热和电磁屏蔽性的扇出型封装结构的制备方法，其特征在于，步骤S40具体包括以下步骤：
S40A、移除所述载板，然后翻转所述塑封件并通过另一临时键合胶贴装于另一载板上；
S40B、在所述塑封件靠近所述芯片正面的一侧以及所述芯片的正面贴装介电层，对所述介电层进行开孔处理，形成使所述芯片的I/O接口外露的通孔，所述介电层覆盖所述散热屏蔽结构远离所述栅格的一端面；
S40C、在所述介电层和所述通孔的表面依次制作所述种子层和重布线层；
S40D、在所述重布线层上制作使所述重布线层的焊盘区外露的阻焊层；
S40E、提供所述金属凸块，将所述金属凸块焊接植入所述焊盘区。


3.根据权利要求1所述的具有高散热和电磁屏蔽性的扇出型封装结构的制备方法，其特征在于，步骤S40具体包括以下步骤：
S40a、移除所述载板，然后翻转所述塑封件并通过另一临时键合胶贴装于另一载板上；
S40b、在所述塑封件靠近所述芯片正面的一侧以及所述芯片的正面贴装介电层，对所述介电层进行开孔处理，形成使所述芯片的I/O接口外露的第一通孔和使所述散热屏蔽结构的部分端面外露的第二通孔；
S40c、在所述介电层、所述第一通孔和所述第二通孔的表面依次制作所述种子层和重布线层，使所述芯片的部分I/O接口通过所述重布线层和所述种子层与所述散热屏蔽结构连接以实现接地；
S40d、在所述重布线层上制作使所述重布线层的焊盘区外露的阻焊层；
S40e、提供所述金属凸块，将所述金属凸块焊接植入所述焊盘区。


4.根据权利要求1所述的具有高散热和电磁屏蔽性的扇出型封...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘春平，崔锐斌，
申请(专利权)人：广东佛智芯微电子技术研究有限公司，广东芯华微电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44