具有电磁屏蔽功能的板级倒装芯片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电磁屏蔽功能的板级倒装芯片封装结构的制备方法，包括：制备芯片封装用基底，使其一侧具有外露的第一重布线层；提供若干芯片组，将其倒装于第一重布线层上并进行塑封；对塑封层开孔，形成位于每相邻两个芯片组之间的锥形槽以及位于其中一芯片组远离另一芯片组一侧的若干过孔，并使锥形槽和过孔分别延伸至第一重布线层；在塑封层表面、锥形槽槽壁及过孔孔壁制作第二重布线层；提供若干金属凸块，将其植入第二重布线层的焊盘区；在芯片封装用基底远离第一重布线层的一侧制作金属屏蔽层。本发明专利技术便于倒装芯片封装结构的四周拓展及后续根据实际需要对其进行三维结构的导通；可释放应力、降低翘曲，使其具备电磁屏蔽功能。电磁屏蔽功能。电磁屏蔽功能。

【技术实现步骤摘要】
具有电磁屏蔽功能的板级倒装芯片封装结构及其制备方法


[0001]本专利技术涉及集成电路封装
，具体涉及一种具有电磁屏蔽功能的板级倒装芯片封装结构及其制备方法。

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再电镀制作导电柱，从而实现将倒转芯片电性引出。然而，采用该工艺方法时不利于芯片封装结构的四周拓展及后续三维结构的导通。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种具有电磁屏蔽功能的板级倒装芯片封装结构及其制备方法，采用该制备方法有利于板级倒装芯片封装结构的四周拓展及后续三维结构的导通，并且可以有效降低翘曲，且该板级倒装芯片封装结构具有良好的电磁屏蔽功能。
[0006]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一方面，提供一种具有电磁屏蔽功能的板级倒装芯片封装结构的制备方法，包括以下步骤：
[0008]制备芯片封装用基底，并使所述芯片封装用基底的一侧具有外露的第一重布线层；
[0009]提供若干芯片组，将所述芯片组倒装于所述第一重布线层上并进行塑封，形成塑封层；
[0010]对所述塑封层进行开孔处理，形成位于每相邻两个所述芯片组之间的锥形槽以及位于其中一个所述芯片组远离另一个所述芯片组一侧的若干过孔，并使所述锥形槽和所述过孔分别延伸至所述第一重布线层；
[0011]在所述塑封层表面、所述锥形槽的槽壁以及所述过孔孔壁制作第二重布线层；
[0012]提供若干金属凸块，将所述金属凸块植入所述第二重布线层的焊盘区；
[0013]在所述芯片封装用基底远离所述第一重布线层的一侧制作金属屏蔽层。
[0014]本专利技术通过对包覆倒装于第一重布线层上的芯片组的塑封层进行开孔处理，形成位于每相邻两个所述芯片组之间的锥形槽以及位于其中一个所述芯片组远离另一个所述芯片组一侧的若干过孔，并在锥形槽的两侧槽壁、所述过孔的孔壁以及塑封层上制作第二重布线层，使第二重布线层直接与第一重布线层电连接，便于倒装芯片封装结构的四周拓
展及后续根据实际需要对其进行三维结构的导通；同时，锥形槽的开设有利于释放应力、降低翘曲；在芯片封装用基底的背面制作的金属屏蔽层，可以使板级倒装芯片封装结构具备良好的电磁屏蔽功能，且金属屏蔽层位于芯片封装用基底的背面，不会影响板级倒装芯片封装结构的内部的芯片的封装。
[0015]作为具有电磁屏蔽功能的板级倒装芯片封装结构的制备方法的一种优选方案，提供玻璃载板，于所述玻璃载板的一侧贴覆临时键合胶，并在所述临时键合胶上制作第一种子层和第一重布线层，制得所述芯片封装用基底；
[0016]将所述芯片组沾上纳米金属粉末并倒装于所述第一重布线层上之后，采用激光由所述玻璃载板远离所述芯片组的一面进行烧结，形成使所述芯片组的I/O口与所述第一重布线层固定连接的金属连接层，然后再进行塑封；
[0017]在所述玻璃载板远离所述第一重布线层的一侧制作金属屏蔽层。
[0018]本专利技术采用玻璃载板制作芯片封装用基底，后续无需拆键合去除玻璃载板，进一步降低了倒装芯片封装结构的翘曲现象；同时，采用玻璃载板的另一个目的在于可以利用玻璃载板的特性从玻璃载板的背面进行烧结，使沾上纳米金属粉末的芯片组倒装于第一重布线层上之后稳定地固定于第一重布线层上，避免芯片组在后续塑封过程中发生偏移而影响封装效果，并且芯片烧结固定过程中不会损伤第一重布线层，提高了产品良率。
[0019]进一步地，在玻璃载板远离所述第一重布线层的一侧开设若干凹槽，并使凹槽的深度不大于玻璃载板的厚度，然后通过电镀或者真空溅射在玻璃载板的背面制作金属屏蔽层，从而可以使金属屏蔽层部分嵌入至凹槽内，提高了金属屏蔽层的结构稳定性，并且凸出至凹槽内的金属屏蔽层可以进一步提高板级倒装芯片封装结构的电磁屏蔽效果。
[0020]其中，第一种子层可以采用真空溅射法制备，第一种子层可以为单一金属层例如铜金属层或者钛金属层上覆盖一层铜金属层；第一重布线层可以采用电镀制备；第一种子层和第一重布线层的制备方法均为本领域常规技术，具体不再赘述。
[0021]作为具有电磁屏蔽功能的板级倒装芯片封装结构的制备方法的一种优选方案，在所述塑封层和所述第二重布线层上制作阻焊层，使所述阻焊层的上表面为一平面，然后在所述阻焊层的上表面开设孔位，使所述第二重布线层的焊盘区外露，再植入所述金属凸块。
[0022]进一步地，为了提高第二重布线层的线路稳定性，在制作第二重布线层之前还需要先制作第二种子层。具体地，通过真空溅射法在塑封层表面、锥形槽的槽壁以及过孔的孔壁制作第二种子层，然后再在第二种子层上制作第二重布线层，具体不再赘述。
[0023]其中，塑封层会填充满锥形槽及过孔，使其表面为一平面。
[0024]另一方面，提供一种采用所述的制备方法制得的具有电磁屏蔽功能的板级倒装芯片封装结构，包括：
[0025]芯片封装用基底，所述芯片封装用基底的一侧具有外露的第一重布线层；
[0026]若干芯片组，倒装于所述芯片封装用基底上并与所述第一重布线层电连接；
[0027]塑封层，位于所述芯片封装用基底的一侧并包覆所述芯片组，所述塑封层上且位于每相邻两个芯片组之间开设有一道延伸至所述第一重布线层的锥形槽，且所述塑封层上邻近相邻两个所述芯片组的外周间隔开设有若干延伸至所述第一重布线层的过孔；
[0028]第二重布线层，位于所述塑封层上并延伸至所述锥形槽的槽壁和所述过孔的孔壁与所述第一重布线层电连接；
[0029]若干金属凸块，与所述第二重布线层的焊盘区电连接；
[0030]金属屏蔽层，位于所述芯片封装用基底远离所述第一重布线层的一侧。
[0031]本专利技术中，锥形槽的开设可以有效降低具有电磁屏蔽功能的板级倒装芯片封装结构的翘曲现象，并且有利于芯片封装结构的四周拓展及后续三维结构的导通。
[0032]其中，所述芯片封装用基底包括玻璃载板、贴于所述玻璃载板一侧的临时键合胶和位于所述临时键合胶上的所述第一重布线层，所述金属屏蔽层位于所述玻璃载板远离所述第一重布线层的一侧。利用玻璃载板的特性，可以采用激光从玻璃载板的背面对倒装于第一重布线层上的沾有纳米金属粉末的芯片组进行烧结固定，避免将芯片组的I/O口直接焊接于第一重布线层上而损伤第一重布线层。同时采用玻璃载板还可以有效降低具有电磁屏蔽功能的板级倒装芯片封装结构的翘曲。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有电磁屏蔽功能的板级倒装芯片封装结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：制备芯片封装用基底，并使所述芯片封装用基底的一侧具有外露的第一重布线层；提供若干芯片组，将所述芯片组倒装于所述第一重布线层上并进行塑封，形成塑封层；对所述塑封层进行开孔处理，形成位于每相邻两个所述芯片组之间的锥形槽以及位于其中一个所述芯片组远离另一个所述芯片组一侧的若干过孔，并使所述锥形槽和所述过孔分别延伸至所述第一重布线层；在所述塑封层表面、所述锥形槽的槽壁及所述过孔孔壁制作第二重布线层；提供若干金属凸块，将所述金属凸块植入所述第二重布线层的焊盘区；在所述芯片封装用基底远离所述第一重布线层的一侧制作金属屏蔽层。2.根据权利要求1所述的具有电磁屏蔽功能的板级倒装芯片封装结构的制备方法，其特征在于，提供玻璃载板，于所述玻璃载板的一侧贴覆临时键合胶，并在所述临时键合胶上制作第一种子层和第一重布线层，制得所述芯片封装用基底；将所述芯片组沾上纳米金属粉末并倒装于所述第一重布线层上之后，采用激光由所述玻璃载板远离所述芯片组的一面进行烧结，形成使所述芯片组的I/O口与所述第一重布线层固定连接的金属连接层，然后再进行塑封；在所述玻璃载板远离所述第一重布线层的一侧制作金属屏蔽层。3.根据权利要求1所述的具有电磁屏蔽功能的板级倒装芯片封装结构的制备方法，其特征在于，在所述塑封层和所述第二重布线层上制作阻焊层，使所述阻焊层的上表面为一平面，然后在所述阻焊层的上表面开设孔位，使所述第二重布线层的焊盘区外露，再植入所述金属凸块。4.一种采用权利要求1至3任一项所述的制备方法制得的具有电磁屏蔽功能的板级倒装芯片封装结构，其特征在于，包括：芯片封装用基底，所述芯片封装用基底的一侧具有外露的第一重布线层；若干芯片组，倒装于所述芯片封装用基底上并与所述第一重布线层电连接；塑封层，位于所述芯片封装用基底的一侧并包覆所述芯片组，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔成强，杨斌，罗绍根，匡自亮，
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：