一种POP封装结构及封装方法技术

本发明专利技术公开了一种POP封装结构及封装方法，该结构通过在基板反面上反向贴装下芯片，基板的反面直接和下芯片的正面粘合，以及和器件粘合，然后通过塑封，研磨，重新布线将内部的元器件和下芯片保护起来，并使内部器件和芯片实现电路连接。然后基板正面可以再进行上芯片的贴装和器件的贴装，进而形成一种新型的POP结构。该结构中因为没有植球，通过下塑封结构的布线层实现电连接，提高POP封装的集成度并缩短整个POP产品的封装流程，适应了封装产业元器件集成度不断提升的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种POP封装结构及封装方法
本专利技术属于封装
，具体涉及一种POP封装结构及封装方法。
技术介绍
随着5G时代的来临，大容量、小体积、高集成SIP(系统级封装)技术成为现在半导体封装技术的趋势，先进的封装技术要使单个封装体在不改变封装尺寸的要求下封装越来越多的器件和芯片，在此条件下，POP(PackageonPackage)技术应运而生，以应对这种技术发展趋势，使单个封装体可以封装更多的芯片和器件，但是现有的POP技术中因为在基板的背部仍需进行植球操作，使得结构整体结构过大，且封装流程复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种POP封装结构及封装方法，以解决现有技术中POP技术中的封装结构体积较大，封装流程较为复杂的技术问题。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：一种POP封装结构，包括基板、上芯片和下芯片；上芯片和下芯片的下表面均设置有铜柱，上芯片的铜柱和基板的正面电连接，下芯片的上表面和基板的反面粘结；所述上芯片被包裹在上塑封体中，下芯片被包裹在下塑封体中；下塑封体的下表面上设置有布线层，下芯片的铜柱和布线层电连接。本专利技术的进一步改进在于：优选的，所述正面和反面均固定设置有器件。优选的，所述下芯片的下表面固定设置有若干个裸片焊盘，每一个裸片焊盘通过一个金属线和基板的反面电连接。优选的，所述上芯片为倒装芯片。优选的，所述下芯片为倒装芯片或SMT芯片。优选的，所述布线层的下部设置有锡球。优选的，所述布线层的下部电镀有镍金。一种上述任意一项POP封装结构的封装方法，包括以下步骤：步骤1，将基板的反面和下芯片的上表面粘结；步骤2，将下芯片和基板电连接，将下芯片进行塑封，基板的反面上所有的下芯片和其他器件均被塑封在下塑封体中；步骤3，在下塑封体的下表面研磨布线层，下芯片的铜柱和布线层电连接；步骤4，翻转基板，使得基板的正面朝上，在基板的正面上贴装上芯片，上芯片的铜柱和正面电连接；步骤5，将上芯片进行塑封，基板的正面上所有的上芯片和其他器件均被塑封在上塑封体中；封装结束。优选的，步骤1中，还包括在基板的反面上粘结器件；步骤4中，还包括在基板的正面上粘结器件。优选的，步骤5后，还包括在布线层的下部焊接锡球。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术公开了一种POP封装结构，该结构通过在基板反面上反向贴装下芯片，基板的反面直接和下芯片的上表面粘合，以及和器件粘合，然后通过塑封，研磨，重新布线将内部的元器件和下芯片保护起来，并使内部器件和芯片实现电路连接。然后基板正面可以再进行上芯片的贴装和器件的贴装，进而形成一种新型的POP结构。该结构中因为没有植球，通过下塑封结构的布线层实现电连接，提高POP封装的集成度以适应封装产业元器件集成度不断提升的需求。进一步的，该结构能够在基板的正面或反面设置器件，满足使用需求。进一步的，下芯片上设置有裸片焊盘，完成下芯片和基板的电连接。进一步的，塑封后布线区域可以选择植球或者电镀镍金保护起来，进而可以与PCB母板进行连接。本专利技术还公开了一种POP封装结构的封装方法，该方法首先在基板的反面上反向贴装下芯片及器件，下芯片的上表面和芯片粘结，铜柱朝向芯片的外部，进行塑封后，将整个芯片翻转，在芯片的上表面粘合上芯片和器件，上芯片的铜柱和基板电连接。该封装结构通过下塑封结构的布线层，使得整个封装结构直接能够和外部器件电连接，锡球作为可选物，能够直接使用，也能够不使用，使得整个封装结构集成度更高，并缩短整个POP产品的封装流程。【附图说明】图1为本专利技术的整体结构示意图；图2为本专利技术的基板结构示意图；图3为本专利技术的基板反面贴装芯片和器件的结构示意图；图4为本专利技术的基板反面完成塑封的结构示意图；图5为本专利技术的底部布线结构示意图；图6为本专利技术的正面贴装芯片和器件的结构示意图；其中：1-基板；2-上芯片；3-金属线；4-布线层；5-铜柱；6-上塑封体；7-器件；8-锡球；9-裸片焊盘；10-通孔；11-正面；12-反面；13-下芯片；14-下塑封体。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述：在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。参见图1，为本专利技术的POP封装结构的整体结构图，该结构包括基板1，基板1上开设有贯穿其正、反面的通孔10，所述基板1包括正面11，以及和正面11相对的反面12，反面12和下芯片13的上表面粘接，下芯片13的下表面固定连接有若干个阵列的铜柱5，下芯片13的下表面还设置有裸片焊盘9，裸片焊盘9通过金属线3和基板1实现电连接，进而使得下芯片13和基板1电连接，反面12还粘接有器件7；反面12连接的下芯片13和器件7，以及下芯片13上连接的裸片焊盘9和铜柱5均被封装在下塑封体14中，下塑封体14中，下塑封体14的下表面上设置有一层布线层4，反面12的铜柱5和布线层4连通，布线层4中根据连接需要进行布线，整个结构的器件7和芯片电连接，布线层4的下部可以连接锡球8，也可以不设置，使得布线层4的和其他待连接器件实现电连接。所述下芯片13为倒装芯片，上芯片2位SMT芯片或倒装芯片。正面11上设置有上芯片2，上芯片2的下表面上设置有若干个阵列的铜柱5，铜柱5和正面11固定连接且电连接，使得上芯片2和基板1实现电连接，正面11上根据需求设置有若干个器件7；正面11上的上芯片2和器件7被上塑封体6塑封在内。上述结构的制备过程为：步骤1，参见图2，在基板1的反面12贴装下芯片13，下芯片13的上表面通过胶和反面12固定连接，在基板1的反面12上粘结器件7；步骤2，参见图3，通过金属线3，将基板1的通孔10和下芯片13上的裸片焊盘9电连接；将下芯片13的铜柱5、器件7、以及金属线3塑封在下塑封体14中，完成基板1的反面12的塑封操作；步骤3，参见图4，在下塑封体14的反面(此步骤朝上)上研磨布线层4，通过电镀或有机保护膜形成焊盘，使得下塑封体14的下表面具备和其他被连接件电连接的条件；步骤4，参见图5，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种POP封装结构，其特征在于，包括基板(1)、上芯片(2)和下芯片(13)；上芯片(2)和下芯片(13)的下表面均设置有铜柱(5)，上芯片(1)的铜柱(5)和基板(1)的正面(11)电连接，下芯片(13)的上表面和基板(1)的反面(12)粘结；/n所述上芯片(2)被包裹在上塑封体(6)中，下芯片(13)被包裹在下塑封体(14)中；下塑封体(14)的下表面上设置有布线层(4)，下芯片(13)的铜柱(5)和布线层(4)电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种POP封装结构，其特征在于，包括基板(1)、上芯片(2)和下芯片(13)；上芯片(2)和下芯片(13)的下表面均设置有铜柱(5)，上芯片(1)的铜柱(5)和基板(1)的正面(11)电连接，下芯片(13)的上表面和基板(1)的反面(12)粘结；
所述上芯片(2)被包裹在上塑封体(6)中，下芯片(13)被包裹在下塑封体(14)中；下塑封体(14)的下表面上设置有布线层(4)，下芯片(13)的铜柱(5)和布线层(4)电连接。


2.根据权利要求1所述的一种POP封装结构，其特征在于，所述正面(11)和反面(12)均固定设置有器件(7)。


3.根据权利要求1所述的一种POP封装结构，其特征在于，所述下芯片(13)的下表面固定设置有若干个裸片焊盘(9)，每一个裸片焊盘(9)通过一个金属线(3)和基板(1)的反面(12)电连接。


4.根据权利要求1所述的一种POP封装结构，其特征在于，所述上芯片(1)为倒装芯片。


5.根据权利要求1所述的一种POP封装结构，其特征在于，所述下芯片(13)为倒装芯片或SMT芯片。


6.根据权利要求1所述的一种POP封装结构，其特征在于，所述布线层(4)的下部设置有锡球。


7.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：张婕，马晓建，苏亚兰，
申请(专利权)人：华天科技西安有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61