具有屏蔽功能的芯片封装结构及其封装方法技术

本发明专利技术公开具有屏蔽功能的芯片封装方法，包括：提供玻璃材质的第二衬底和贴于其一侧的介电层，在介电层一侧成型嵌入至介电层内的第一重布线层，于第一重布线层与介电层平齐的表面成型若干凹槽，制得第一子基底；提供玻璃材质的第三衬底，在第三衬底制作金属屏蔽层以及若干嵌入至第三衬底和金属屏蔽层内的导电柱，使导电柱具有凸出于金属屏蔽层的凸台，制得第二子基底；将凸台对准并嵌入至凹槽内，使第一子基底和第二子基底贴合连接，制得芯片封装用基底；提供若干芯片组，将其倒装于线路外露的一侧，对芯片组进行塑封并于线路的另一侧将芯片组电性引出。本发明专利技术可有效降低芯片封装产生的翘曲，增强芯片电磁屏蔽功能，提高芯片封装结构良率。结构良率。结构良率。

【技术实现步骤摘要】
具有屏蔽功能的芯片封装结构及其封装方法


[0001]本专利技术涉及集成电路封装
，具体涉及一种具有屏蔽功能的芯片封装结构及其封装方法。

技术介绍

[0002]随着电子产品小型化和集成化的潮流，微电子封装技术的高密度化已在新一代电子产品上逐渐成为主流。为了顺应新一代电子产品的发展，尤其是手机、笔记本、智能穿戴设备等产品的发展，芯片向密度更高、速度更快、尺寸更小、成本更低等方向发展。
[0003]在封装过程中，由于塑胶、硅及金属等材料的热膨胀系数的差别，导致这几种材料的体积变化不同步，从而产生应力并导致翘曲。其中，芯片与注塑材料热膨胀系数的差别使注塑材料冷却过程中产生的应力是封装技术中翘曲产生的最主要原因。
[0004]此外，在芯片扇出型封装过程中，通常需要对包覆的倒装芯片的塑封层钻孔处理在电镀制作导电柱，从而实现将倒转芯片电性引出。在开孔过程中，开孔的深度不易控制，容易损伤芯片或者击穿其他导电线路，影响芯片封装结构的良率。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种具有屏蔽功能的芯片封装方法及采用该方法制得的具有屏蔽功能的芯片封装结构，可以有效降低芯片封装产生的翘曲，并能使芯片具有电磁屏蔽功能，提高了芯片封装结构的良率。
[0006]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一方面，提供一种具有屏蔽功能的芯片封装方法，包括：
[0008]提供玻璃材质的第二衬底和贴于所述第二衬底一侧的介电层，在所述介电层远离所述第二衬底的一侧成型嵌入至所述介电层内并于所述介电层的一表面平齐的第一重布线层，于所述第一重布线层与所述介电层平齐的表面成型若干凹槽，制得第一子基底；
[0009]提供玻璃材质的第三衬底，在所述第三衬底上制作金属屏蔽层以及制作若干嵌入至所述第三衬底和所述金属屏蔽层内的导电柱，并使所述导电柱具有凸出于所述金属屏蔽层的凸台以及使所述凸台与所述凹槽的位置一一对应，制得第二子基底；
[0010]将所述凸台对准并嵌入至所述凹槽内，并使所述第一子基底和所述第二子基底贴合连接，制得芯片封装用基底，至少所述导电柱和所述第一重布线层组成所述芯片封装用基底的线路；
[0011]提供若干芯片组，将所述芯片组倒装于所述线路外露的一侧并与所述线路电连接，对所述芯片组进行塑封并于所述线路的另一侧将所述芯片组电性引出。
[0012]本专利技术直接在玻璃材质的第二衬底上成型具有凹槽结构的第一重布线层，并在玻璃材质的第三衬底上制作具有凸台的导电柱，通过导电柱插入凹槽内与第一重布线层连接以制得用于封装芯片的芯片封装用基底，避免了贴装芯片后再开孔制作导电柱产生的不良影响，同时降低了芯片封装过程中产生的翘曲现象，金属屏蔽层位于芯片封装结构的内部
并位于芯片组的一侧，可以有效增强芯片封装结构的电磁屏蔽效果。
[0013]作为具有屏蔽功能的芯片封装方法的一种优选方案，所述第一子基底具体采用以下步骤制得：
[0014]S10a、提供玻璃材质的且一表面带有若干凸点的第一衬底，在所述第一衬底上制作铜材质的第一种子层；
[0015]S10b、在所述第一种子层上制作第一感光干膜，并开设至少使各凸点外露的图形化窗口；
[0016]S10c、在所述图形化窗口内制作第一重布线层；
[0017]S10d、去除残留的所述第一感光干膜；
[0018]S10e、蚀刻掉外露于所述第一重布线层的所述第一种子层；
[0019]S10f、在所述第一重布线层上压介电材料，形成介电层；
[0020]S10g、提供玻璃材质的第二衬底，将所述介电层贴于所述第二衬底上；
[0021]S10h、移除所述第一衬底，在所述第一重布线层上形成凹槽。
[0022]其中，铜材质的第一种子层可以提高后续导电柱与第一重布线层之间的连接稳定性。
[0023]作为具有屏蔽功能的芯片封装方法的一种优选方案，所述凸点为半球形结构或者锥形结构，所述凹槽为与所述凸台相配合的半球面结构或者锥形结构。
[0024]具体地，凸点为锥形结构时，其远离第一衬底一侧的一端的面积略小于与第一衬底连接的一端的面积，以便于后续在第一重布线层上形成的凹槽与导电柱的凸台紧密配合。
[0025]作为具有屏蔽功能的芯片封装方法的一种优选方案，所述第二子基底具体采用以下步骤制得：
[0026]S20a、提供玻璃材质的第三衬底，在所述第三衬底的一侧制作金属屏蔽层；
[0027]S20b、在所述第三衬底及所述金属屏蔽层上开设TGV通孔；
[0028]S20c、在所述TGV通孔内制作导电柱，并使所述导电柱的一端与所述第三衬底远离所述金属屏蔽层的一面平齐，另一端凸出于所述金属屏蔽层形成所述凸台。
[0029]可选地，可以通过电镀在第三衬底上制作铜、或者银材质的金属屏蔽层，或者可以通过真空溅射在第三衬底上制作银或者钛化钨材质的金属屏蔽层，或者可以通过化学镀在第三衬底上制作各种金属材质例如铜、银材质的金属屏蔽层。
[0030]作为具有屏蔽功能的芯片封装方法的一种优选方案，所述芯片封装用基底具体采用以下步骤制得：
[0031]S30a、将第一子基底和/或第二子基底沾上纳米金属粉末，使所述第二子基底上的凸台对准所述第一子基底上的凹槽插入，通过热压使所述纳米金属粉末熔融填充于所述凸台与所述凹槽之间形成金属连接层，以使所述第一子基底和所述第二子基底贴合连接；其中，纳米金属粉末可以为纳米铜粉，也可以为其他通过加热可熔融的金属材料，优选为纳米铜粉，与第一重布线层和导电柱的材料保持一致，可以提高电连接稳定性；
[0032]或者，对所述第一子基底和第二子基底进行等离子体清洗，去除表面杂质后，将所述凸台对准并嵌入至所述凹槽内，再通过静电吸附使所述第一子基底和所述第二子基底贴合连接；
[0033]S30b、在所述第三衬底上制作与所述导电柱电连接的第二种子层和位于所述第二种子层上的第二重布线层，制得芯片封装用基底，至少所述导电柱、所述第一重布线层、第二种子层和所述第二重布线层组成所述线路。
[0034]其中，步骤S30b具体包括：
[0035]通过真空溅射在所述第三衬底上制作与所述导电柱电连接的第二种子层；
[0036]在第二种子层上贴第二感光干膜，通过曝光显影处理形成图形化窗口；
[0037]通过电镀在图形化窗口内制作第二重布线层；
[0038]去除残留的第二感光干膜和外露于第二重布线层的第二种子层。
[0039]作为具有屏蔽功能的芯片封装方法的一种优选方案，芯片封装包括以下具体步骤：
[0040]S40a、提供若干芯片组，将所述芯片组倒装于所述第二重布线层上；
[0041]S40b、对所述芯片组进行塑封，形成塑封层；
[0042]S40c、移除所述第二衬底，对所述介电层进行开孔处理，使所述第一重布线层的焊盘区外露；
[0043]S40d、提供若干金属凸块，将所述金本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有屏蔽功能的芯片封装方法，其特征在于，包括：提供玻璃材质的第二衬底和贴于所述第二衬底一侧的介电层，在所述介电层远离所述第二衬底的一侧成型嵌入至所述介电层内并于所述介电层的一表面平齐的第一重布线层，于所述第一重布线层与所述介电层平齐的表面成型若干凹槽，制得第一子基底；提供玻璃材质的第三衬底，在所述第三衬底上制作金属屏蔽层以及制作若干嵌入至所述第三衬底和所述金属屏蔽层内的导电柱，并使所述导电柱具有凸出于所述金属屏蔽层的凸台以及使所述凸台与所述凹槽的位置一一对应，制得第二子基底；将所述凸台对准并嵌入至所述凹槽内，并使所述第一子基底和所述第二子基底贴合连接，制得芯片封装用基底，至少所述导电柱和所述第一重布线层组成所述芯片封装用基底的线路；提供若干芯片组，将所述芯片组倒装于所述线路外露的一侧并与所述线路电连接，对所述芯片组进行塑封并于所述线路的另一侧将所述芯片组电性引出。2.根据权利要求1所述的具有屏蔽功能的芯片封装方法，其特征在于，所述第一子基底具体采用以下步骤制得：S10a、提供玻璃材质的且一表面带有若干凸点的第一衬底，在所述第一衬底上制作铜材质的第一种子层；S10b、在所述第一种子层上制作第一感光干膜，并开设至少使各凸点外露的图形化窗口；S10c、在所述图形化窗口内制作第一重布线层；S10d、去除残留的所述第一感光干膜；S10e、蚀刻掉外露于所述第一重布线层的所述第一种子层；S10f、在所述第一重布线层上压介电材料，形成介电层；S10g、提供玻璃材质的第二衬底，将所述介电层贴于所述第二衬底上；S10h、移除所述第一衬底，在所述第一重布线层上形成凹槽。3.根据权利要求2所述的具有屏蔽功能的芯片封装方法，其特征在于，所述凸点为半球形结构或者锥形结构，所述凹槽为与所述凸台相配合的半球面结构或者锥形结构。4.根据权利要求1所述的具有屏蔽功能的芯片封装方法，其特征在于，所述第二子基底具体采用以下步骤制得：S20a、提供玻璃材质的第三衬底，在所述第三衬底的一侧制作金属屏蔽层；S20b、在所述第三衬底及所述金属屏蔽层上开设TGV通孔；S20c、在所述TGV通孔内制作导电柱，并使所述导电柱的一端与所述第三衬底远离所述金属屏蔽层的一面平齐，另一端凸出于所述金属屏蔽层形成所述凸台。5.根据权利要求1所述的具有屏蔽功能的芯片封装方法，其特征在于，所述芯片封装用基底具体采用以下步骤制得：S30a、将第一子基底和/或第二子基底沾上纳米金属粉末，使所述第二子基底上的凸台对准所述第一子基底上的凹槽插入，通过热压使所述纳米金属粉末熔融填充于所述凸台...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔成强，杨斌，罗绍根，
申请(专利权)人：广东芯华微电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：