堆叠式封装结构及封装方法技术

技术编号:28844325 阅读:60 留言:0更新日期:2021-06-11 23:44
本发明专利技术涉及的一种堆叠式封装结构,包括芯片,第一介电层设于所述芯片的主动表面上;重布线层设于所述第一介电层上,所述重布线层开设有第一金属层开口,所述第一金属层开口裸露至少部分所述第一介电层;第二介电层设于所述重布线层上;所述第一介电层的表面还开设有第一凹槽,所述第一凹槽与所述第一金属层开口相互连通,所述第二介电层经由所述第一金属层开口及所述第一凹槽与所述第一介电层连接。通过上述设置,可解决目前堆叠式封装结构在热循环制程和可靠性过程中重布线层与两层介电层由于结构材料的膨胀或收缩的程度不同导致的三层堆叠结构交界处易产生分层或者裂纹的问题。

【技术实现步骤摘要】
堆叠式封装结构及封装方法
本专利技术涉及封装
,尤其涉及一种堆叠式封装结构及封装方法。
技术介绍
作为目前封装高密集成的主要方式,堆叠封装得到越来越多的重视,芯片的堆叠是提高电子封装高密化的主要途径之一,堆叠封装技术已经在业界得到比较广泛的开发和应用。现有技术的堆叠封装结构中,重布线层等金属层设于两层有机介电钝化层之间,即重布线层覆盖在第一介电层上方,第二介电层覆盖在重布线层上方,形成三层堆叠封装结构。在热循环制程和可靠性过程中,重布线层与两层介电层受到温差影响后,易受热膨胀遇冷收缩;而介电层与重布线层两种结构材料的热膨胀系数不同,重布线层与两层介电层两种结构材料的膨胀或收缩的程度不同,在两种结构材料的交界处会受到应力拉扯,因而三层堆叠封装结构的交界处容易产生分层或者裂纹的情况,即在重布线层、第一介电层和第二介电层三者交界处易发生分层或裂纹的情况。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种堆叠式封装结构及封装方法,以解决目前堆叠式封装结构在热循环制程和可靠性过程中重布线层与两层介电层由于结构材料的膨胀或收缩的程度不同导致的三层堆叠结构交界处易产生分层或者裂纹的问题。为了实现上述专利技术目的之一,本专利技术一实施方式提供一种堆叠式封装结构,包括芯片,第一介电层设于所述芯片的主动表面上;重布线层设于所述第一介电层上,所述重布线层开设有第一金属层开口,所述第一金属层开口裸露至少部分所述第一介电层;第二介电层设于所述重布线层上;所述第一介电层的表面还开设有第一凹槽,所述第一凹槽与所述第一金属层开口相互连通,所述第二介电层经由所述第一金属层开口及所述第一凹槽与所述第一介电层连接。作为本专利技术一实施方式的进一步改进,所述第一凹槽的宽度不小于所述第一金属层开口的宽度,且所述第一凹槽的深度超过0.3um。作为本专利技术一实施方式的进一步改进,所述第一凹槽的宽度等于所述第一金属层开口的宽度。作为本专利技术一实施方式的进一步改进,所述第二介电层还开设有第二介电层开口,所述第二介电层开口裸露至少部分所述重布线层;所述封装结构还包括锡球,所述锡球通过所述第二介电层开口与所述重布线层电性连接。作为本专利技术一实施方式的进一步改进,所述封装结构还包括设于所述锡球与所述重布线层两者之间的球下金属层,所述球下金属层经由所述第二介电层开口将所述锡球与所述重布线层电性连接,所述球下金属层的部分侧面与所述重布线层的表面围设形成有第二金属层开口;所述第二介电层的表面还开设有第二凹槽。作为本专利技术一实施方式的进一步改进,所述第二凹槽的底面与所述第二金属层开口的上侧面高度相差超过0.3um。作为本专利技术一实施方式的进一步改进,所述第二凹槽与所述第二金属层开口连通或至少部分重叠。作为本专利技术一实施方式的进一步改进,所述封装结构还包括设于所述第二介电层上方的第三介电层,所述第三介电层包封所述球下金属层。本专利技术一实施方式还提供一种堆叠式封装方法,包括步骤:将第一介电层设置于晶圆或芯片的主动表面上;将重布线层设置于所述第一介电层上,并在所述重布线层上开设第一金属层开口,使得所述第一金属层开口裸露至少部分所述第一介电层;在所述第一介电层的表面开设第一凹槽,使得所述第一凹槽与所述第一金属层开口相互连通;将第二介电层设置于所述重布线层上,使得所述第二介电层经由所述第一金属层开口及所述第一凹槽与所述第一介电层连接。作为本专利技术一实施方式的进一步改进,所述方法还包括:所述第一凹槽的宽度不小于所述第一金属层开口的宽度,且所述第一凹槽的深度超过0.3um。作为本专利技术一实施方式的进一步改进,所述方法还包括:在所述第二介电层上开设第二介电层开口,使得所述第二介电层开口裸露至少部分所述重布线层;在所述第二介电层开口处植入锡球,使得所述锡球与所述重布线层电性连接。作为本专利技术一实施方式的进一步改进,所述方法还包括:在所述锡球与所述重布线层两者之间设置球下金属层,使得所述球下金属层经由所述第二介电层开口将所述锡球与所述重布线层电性连接,所述球下金属层的部分侧面与所述重布线层的表面围设形成第二金属层开口。作为本专利技术一实施方式的进一步改进,所述方法还包括:在所述第二介电层的表面开设第二凹槽,使得所述第二凹槽的底面与所述第二金属层开口的上侧面高度相差超过0.3um,且所述第二凹槽与所述第二金属层开口连通或至少部分重叠。与现有技术相比,本专利技术的有益效果在于:通过在第一介电层的表面开设凹槽,将第二介电层嵌入第一介电层中,增大两层介电层之间的的接触面积、增加介电层之间的粘合力,从而抵抗与重布线层之间的应力,防止重布线层与两层介电层三者交界处分层或者裂纹的产生。附图说明图1是本专利技术第一实施例中封装结构的截面示意图;图2是本专利技术第二实施例中封装结构的截面示意图;图3是本专利技术第三实施例中封装结构的截面示意图;图4是本专利技术第四实施例中封装结构的截面示意图;图5是本专利技术第一实施例中封装方法的流程图;图6是本专利技术第一实施例中各步骤对应的结构示意图。具体实施方式为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请具体实施方式及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施方式仅是本申请一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本申请保护的范围。下面详细描述本专利技术的实施方式,实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本专利技术,而不能理解为对本专利技术的限制。如图1至图3所示,本专利技术一实施例提供了一种堆叠式封装结构,包括芯片9,芯片9可以是硅芯片,或者是扇出型重布线基板,如eWLB(嵌入式晶圆级球栅阵列)塑封料与硅组成的异构芯片。第一介电层21设于所述芯片9的主动表面91上;重布线层4设于所述第一介电层21上,所述重布线层4开设有第一金属层开口41,所述第一金属层开口41裸露至少部分所述第一介电层21;第二介电层22设于所述重布线层4上;所述第一介电层21的表面还开设有第一凹槽211,所述第一凹槽211与所述第一金属层开口41相互连通,所述第二介电层22经由所述第一金属层开口41及所述第一凹槽211与所述第一介电层21连接。本专利技术实施例中,堆叠式封装结构为芯片级封装,封装结构包括设有主动表面91的芯片9,三层堆叠式结构通过一层层平铺堆叠的形式设置于芯片9的主动表面91上,即第一介电层21设置于芯片9的主动表面91上方,重布线层4设置于第一介电层21的上方,第二介电层22则设置于重布线层4的上方,形成三层结构。重布线层4为金属层,为实现线路走线,重布线层4开设有第一金属层开口41,第一金属层开口41沿着材料厚度方向贯穿重布线层4,将第一介电层21的至少部分表面露出;第二介电层22则可经过或穿过第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种堆叠式封装结构,包括芯片,第一介电层设于所述芯片的主动表面上;重布线层设于所述第一介电层上,所述重布线层开设有第一金属层开口,所述第一金属层开口裸露至少部分所述第一介电层;第二介电层设于所述重布线层上;其特征在于,/n所述第一介电层的表面还开设有第一凹槽,所述第一凹槽与所述第一金属层开口相互连通,所述第二介电层经由所述第一金属层开口及所述第一凹槽与所述第一介电层连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种堆叠式封装结构,包括芯片,第一介电层设于所述芯片的主动表面上;重布线层设于所述第一介电层上,所述重布线层开设有第一金属层开口,所述第一金属层开口裸露至少部分所述第一介电层;第二介电层设于所述重布线层上;其特征在于,
所述第一介电层的表面还开设有第一凹槽,所述第一凹槽与所述第一金属层开口相互连通,所述第二介电层经由所述第一金属层开口及所述第一凹槽与所述第一介电层连接。


2.根据权利要求1要求所述的堆叠式封装结构,其特征在于,所述第一凹槽的宽度不小于所述第一金属层开口的宽度,且所述第一凹槽的深度超过0.3um。


3.根据权利要求2要求所述的堆叠式封装结构,其特征在于,所述第一凹槽的宽度等于所述第一金属层开口的宽度。


4.根据权利要求1要求所述的堆叠式封装结构,其特征在于,所述第二介电层还开设有第二介电层开口,所述第二介电层开口裸露至少部分所述重布线层;所述封装结构还包括锡球,所述锡球通过所述第二介电层开口与所述重布线层电性连接。


5.根据权利要求4要求所述的堆叠式封装结构,其特征在于,所述封装结构还包括设于所述锡球与所述重布线层两者之间的球下金属层,所述球下金属层经由所述第二介电层开口将所述锡球与所述重布线层电性连接,所述球下金属层的部分侧面与所述重布线层的表面围设形成有第二金属层开口;所述第二介电层的表面还开设有第二凹槽。


6.根据权利要求5要求所述的堆叠式封装结构,其特征在于,所述第二凹槽的底面与所述第二金属层开口的上侧面高度相差超过0.3um。


7.根据权利要求5要求所述的堆叠式封装结构,其特征在于,所述第二凹槽与所述第二金属层开口连通或至少部分重叠。


8.根据权利要求5要求所述的堆叠式封装结构,其特征在于,所述封装结构还包括设于所述第二介电层上方的第三介电层,所述第三介电层包封所述球下金属层。...

【专利技术属性】
技术研发人员:林耀剑
申请(专利权)人:江苏长电科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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