一种多芯片封装结构及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种多芯片封装结构及其制作方法。本发明专利技术经过铜基板图形化、固晶及导电层连接、制作电介质材料或顶部导电层、介质图形化及开孔、孔金属化、介质上金属图形化、制作中间介质层、整体孔加工、孔金属化或填充电介质、上/下面金属图形化等工艺流程完成多芯模块封装；本发明专利技术整个工艺过程完全与PCB设备及工艺兼容，得到的多芯模块结构简单，电气路径短、散热路径短、具有优异的低阻特性和散热效果，可以实现小型化、轻薄化的效果。轻薄化的效果。轻薄化的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种多芯片封装结构及其制作方法


[0001]本专利技术属于芯片封装
，具体的说，涉及一种多芯片封装结构及其制作方法。

技术介绍

[0002]MOSFET（Metal
‑
Oxide
‑
Semiconductor Field
‑
Effect Transistor，金属
‑
氧化物半导体场效应晶体管，简称金氧半场效晶体管）、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)功率模块几乎应用于所有功率工业产品中，功率器件向高性能、快速、多芯片连接封装发展。传统的wire bonding（半导体键合金线）及双面铜Clip互联工艺，难以满足这些高性能、快速度、多芯片连接封装及模块化要求。未来功率半导体封装工艺将向更加优异的PLFO（Panel level Fan
‑
out，板级扇出封装技术）工艺式封装发展。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种多芯片封装结构及其制作方法。本专利技术提供的一种多芯封装结构采用双面散热的封装方案。其使用金属填充互联替换传统的Wire Bonding，基于PCB制作流程，具有优异可靠性和功能性、成本低等特点。
[0004]本专利技术中，经过铜基板图形化、固晶及导电层连接、制作电介质材料或顶部导电层、介质图形化及开孔、孔金属化、介质上金属图形化、制作中间介质层、整体孔加工、孔金属化或填充电介质、上/下面金属图形化等工艺流程完成多芯模块封装。本专利技术中第一介质层和第二介质层上的导电层，可采用直接压合、涂布方式制作第七导电层、第八导电层，也可以第一介质层、第二介质层孔化后直接金属化制作第三导电层、第四导电层。本专利技术采用以下技术方案予以实现。
[0005]本专利技术提供一种多芯片封装结构的制作方法，具体步骤如下：步骤1：提供图形化的第一金属基板和第二金属基板；步骤2：在第一金属基板和第二金属基板上分别制作第一导电层和第二导电层，在第一导电层和第二导电层上分别放置第一芯片和第二芯片；步骤3：基于第一金属基板、第一导电层侧边和第一芯片制作第一介质层，基于第二金属基板、第二导电层侧边和第二芯片制作第二介质层；步骤4：在第一芯片和第二芯片的正上方开孔；步骤5：在开孔后第一介质层和第二介质层内孔壁及开孔后第一介质层和第二介质层上表面进行金属化，分别制作第三导电层和第四导电层；步骤6：通过化学及物理腐蚀方式，将第三导电层和第四导电层进行图形化，露出部分第一介质层和第二介质层。
[0006]步骤7：将的第一金属基板、第一导电层、第一芯片、第三导电层进行倒置放置，在第三导电层及第四导电层间制作第三介质层；
步骤8：模块制作贯穿孔，将第一金属基板和第二金属基板、第三导电层和第四导电层、第一介质层、第二介质层及第三介质层贯穿；步骤9：将贯穿孔及第一金属基板、第二金属基板表面金属化，分别制作第五导电层和第六导电层，另外两导电层与第一金属基板、第二金属基板表面及侧边、第三导电层、第四导电层侧边，第一介质层、第二介质层侧边及第三介质层侧边接触；孔内全部填充金属化或侧壁金属化中间非金属化制作；步骤10：将第五导电层和第六导电层图形化，露出部分第一介质层和第二介质层，完成模块逻辑制作。
[0007]本专利技术中，步骤3中还包括：在第一介质层、第二介质层上制作第七导电层和第八导电层的步骤；步骤4中包括在第七导电层和第八导电层上进行图形化的工艺；进而步骤5~步骤10替换如下：步骤5：将开孔后第一介质层和第二介质层孔内壁，开孔后第七导电层、第八导电层上表面进行金属化，制作导第三电层和第四导电层；步骤6：通过化学及物理腐蚀方式，将第三导电层和第四导电层及第七导电层、第八导电层进行图形化，露出部分第一介质层和第二介质层；步骤7：将第一金属基板、第一导电层、第一芯片、第七导电层、第三导电层进行倒置放置，在第七导电层、第三导电层及第八导电层、第四导电层间制作第三介质层；步骤8：模块制作贯穿孔，将第一金属基板、第二金属基板、第七导电层、第八导电层、第三导电层、第四导电层、第一介质层、第二介质层及第三介质层贯穿；步骤9：将贯穿孔及第一金属基板、第二金属基板表面金属化，制作第五导电层和第六导电层，另外导电层与第一金属基板、第二金属基板表面及侧边、第七导电层、第八导电层侧边、第三导电层、第四导电层侧边，第一介质层、第二介质层侧边及第三介质层侧边接触；孔内可全部填充金属化或侧壁金属化中间非金属化制作；步骤10：将第五导电层和第六导电层图形化，露出部分第一介质层和第二介质层，完成模块逻辑制作。
[0008]本专利技术进一步提供一种根据上述的制作方法得到的多芯片封装结构。
[0009]与现有技术中的Wire Bonding技术相比较，本专利技术的有益效果在于：1. 结构相比与传统工艺结构更为简单，电气路径短、散热路径短、具有优异的低阻特性和散热效果，可以实现小型化、轻薄化的效果；2. 本专利技术技术具特殊性，芯片Face down、Face up多芯片同时封装，具有灵活的互联特性。Face Dowm芯片可通过Top面进行散热，Face Up芯片可以通过Bottom面进行散热，可以具备优秀的双面散热的功能；3. 整个工艺过程完全与PCB设备及工艺兼容，可实现双面散热，具有更优秀的电气、散热特性。
附图说明
[0010]图1是实施例1中的步骤1金属基板图形化。
[0011]图2是实施例1中步骤2芯片固晶。
[0012]图3是实施例1中步骤3 芯片介质覆盖。
[0013]图4是实施例1中步骤4介质盲孔化。
[0014]图5是实施例1中步骤5 表面及孔金属化。
[0015]图6是实施例1中步骤6 内层图形化。
[0016]图7是实施例1中步骤7立体堆叠。
[0017]图8是实施例1中步骤8贯穿孔化。
[0018]图9是实施例1中步骤9表面及贯穿孔金属化。
[0019]图10是实施例1中步骤10表面图形化。
具体实施方式
[0020]下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案进行详细阐述。
[0021]实施例1实施例中，提供一种新型的芯片封装结构，制作方法如下：S101、提供进行图形化第一金属基板101、第二金属基板102（图1）。
[0022]S102、在第一金属基板101、第二金属基板102上制作第一导电层201、第二导电层202，在第一导电层201、第二导电层202上分别放置第一芯片203、第一芯片204（图2）。
[0023]S103、在第一金属基板101、第二金属基板102，第一导电层201侧边、第二导电层202侧片，第一芯片203、第二芯片204制作第一介质层301、第二介质层302，在第一介质层301、第二介质层302上制作第七导电层303、第八导电层304。其中第七导电层303、第八导电层304可不进行制作（图3）。
[0024]S104、第七导电层3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多芯片封装结构的制作方法，其特征在于，具体步骤如下：第一介质层（301）和第二介质层（302）上的导电层，可采用直接压合、涂布方式制作第七导电层（303）第八导电层（304），也可以第一介质层（301）、第二介质层（302）孔化后直接金属化制作第三导电层（501）第四导电层（502）步骤1：提供图形化的第一金属基板（101）和第二金属基板 (102)；步骤2：在第一金属基板（101）和第二金属基板(102)上分别制作第一导电层（201）和第二导电层（202），在第一导电层（201）和第二导电层（202）上分别放置第一芯片（203）和第二芯片（204）；步骤3：基于第一金属基板（101）、第一导电层（201）侧边和第一芯片（203）制作第一介质层（301），基于第二金属基板（102）、第二导电层（202）侧边和第二芯片（204）制作第二介质层（302）；步骤4：在第一芯片（203）和第二芯片（204）的正上方开孔；步骤5：在第一介质层（301）和第二介质层（302）完成开孔后孔内壁及第一介质层（301）和第二介质层（302）上表面进行金属化，分别制作第三导电层（501）和第四导电层（502）；步骤6：通过化学及物理腐蚀方式，将第三导电层（501）和第四导电层（502）进行图形化，露出部分第一介质层（301）和第二介质层（302）；步骤7：将第一金属基板 (101)、第一导电层（201）、第一芯片（203）、第三导电层（501）进行倒置放置，在第三导电层（501）及第四导电层（502）间制作第三介质层（701）；步骤8：模块制作贯穿孔，将第一金属基板 (101)和第二金属基板（102）、第三导电层（501）和第四导电层（502）、第一介质层（301）、第二介质层（302）及第三介质层（701）贯穿；步骤9：将贯穿孔及第一金属基板 (101)、第二金属基板（102）表面金属化，分别制作第五导电层（901）和第六导电层（902），另外两导电层与第一金属基板 (101)、第二金属基板（102）表面及侧边、第三导电层（501）、第四导电层（502）侧边，第一介质层（301）、第二介质层（302）侧边及第三介质层（701）侧边接触；孔内全部填充金属化或侧壁金属化中间非金属化制作；步骤10：将第...

【专利技术属性】
技术研发人员：江京，樊嘉杰，张国旗，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：