半导体封装装置及其制造方法制造方法及图纸

技术编号:30348755 阅读:23 留言:0更新日期:2021-10-16 16:43
本公开提供了半导体封装装置及其制造方法,通过设计半导体封装装置包括:重布线层;隔离层,设置于重布线层上,隔离层的吸水性小于重布线层;填充层,设置于隔离层上;两个功能芯片,设置于填充层上,经过填充层和隔离层,与重布线层电连接,两个功能芯片之间具有空隙腔体,空隙腔体穿过填充层并抵接隔离层,使得热循环制程中隔离层能够阻挡重布线层的水气向填充层扩散,避免因水气积累在填充层产生的应力,并且,由于两个功能芯片具有穿过填充层的空隙腔体,可避免在热循环制程中两个功能芯片之间与填充层的挤压造成的填充层断裂。之间与填充层的挤压造成的填充层断裂。之间与填充层的挤压造成的填充层断裂。

【技术实现步骤摘要】
半导体封装装置及其制造方法


[0001]本公开涉及半导体封装
,具体涉及半导体封装装置及其制造方法。

技术介绍

[0002]目前半导体封装,需要将不同材料整合在同一个半导体封装装置中,由于不同材料的热膨胀系数(CTE,Coefficient of thermal expansion)不同,因此需要考虑到不同材料在温度变化时所产生的形变量可能导致的各种问题。
[0003]底部填充剂(UF,Under Fill)通常设置于相邻两个芯片(chip)之间及各芯片的底部缝隙,通过模拟和测试得知,由于底部填充剂热膨胀系数远大于芯片的热膨胀系数,在高温加热时,会导致两个芯片之间互相推挤,易造成底部填充剂破裂(Crack)。

技术实现思路

[0004]第一方面,本公开提供了一种半导体封装装置,包括:
[0005]重布线层;
[0006]隔离层,设置于所述重布线层上,所述隔离层的吸水性小于所述重布线层;
[0007]填充层,设置于所述隔离层上;
[0008]两个功能芯片,设置于所述填充层上,经过所述填充层和所述隔离层,与所述重布线层电连接,所述两个功能芯片之间具有空隙腔体,所述空隙腔体穿过所述填充层并抵接所述隔离层。
[0009]在一些可选的实施方式中,所述重布线层的上表面设置有凸块下金属,所述功能芯片下方设置有金属凸块,所述功能芯片的金属凸块与所述重布线层电的凸块下金属对应电连接。
[0010]在一些可选的实施方式中,所述隔离层对应所述凸块下金属上表面设置有开口。
[0011]在一些可选的实施方式中,所述隔离层在对应所述开口边缘处的厚度高于所述凸块下金属从所述重布线层的上表面所在平面暴露部分的厚度。
[0012]在一些可选的实施方式中,所述隔离层的吸水性小于0.85%。
[0013]在一些可选的实施方式中,所述隔离层包括二氧化硅。
[0014]在一些可选的实施方式中,所述隔离层包括干膜光阻。
[0015]在一些可选的实施方式中,所述装置还包括:
[0016]第一封装材,围设于所述重布线层上,与所述重布线层的上表面形成一容纳腔,所述两个功能芯片设置于所述容纳腔内,所述两个功能芯片的上表面与所述第一封装材的上表面基本共面,所述填充层充满所述容纳腔内除所述空隙腔体的空隙。
[0017]在一些可选的实施方式中,所述装置还包括:
[0018]第二封装材,设置于所述空隙腔体内,与所述容纳腔体相匹配。
[0019]在一些可选的实施方式中,所述装置还包括:
[0020]导热层,设置于所述两个功能芯片上,覆盖所述两个功能芯片的上表面和所述第
一封装材的上表面。
[0021]在一些可选的实施方式中,所述隔离层与所述空隙腔体接触的表面具有凹陷。
[0022]在一些可选的实施方式中,所述填充层与所述空隙腔体接触的表面具有凹陷。
[0023]在一些可选的实施方式中,所述装置还包括:
[0024]基板,所述基板的上表面电连接所述重布线层的下表面。
[0025]第二方面,本公开提供了一种制造半导体封装装置的方法,包括:
[0026]提供重布线层,所述重布线层的上表面设置有凸块下金属;
[0027]在除凸块下金属上表面以外的所述重布线层的上表面设置隔离层,所述隔离层的吸水性小于所述重布线层;
[0028]提供两个功能芯片,所述功能芯片下方设置有金属凸块;
[0029]分别将所述两个功能芯片键合至所述重布线层,以使得各所述功能芯片的金属凸块电连接所述重布线层的凸块下金属;
[0030]在所述两个功能芯片与所述重布线层之间填充底部填充剂,形成填充层;
[0031]模封以形成第一封装材,所述第一封装材围设于所述重布线层上,与所述重布线层的上表面形成一容纳腔,所述两个功能芯片设置于所述容纳腔内;
[0032]研磨所述第一封装材上表面以使得所述两个功能芯片的上表面与所述第一封装材的上表面基本共面;
[0033]在所述两个功能芯片之间形成空隙腔体,所述空隙腔体穿过所述填充层并抵接所述隔离层。
[0034]现有技术中,在芯片下设置重布线层,且芯片和重布线层之间通过底部填充剂进行固定粘合,由于底部填充剂与功能芯片热膨胀系数不同而可能导致底部填充剂被挤压造成破裂,以及通常情况下重布线层中的介电层具有较高的吸水性,在热循环过程中,与重布线层接触的底部填充剂容易接收到重布线层的水气,也可能导致底部填充剂破裂。为此,本公开提供的半导体封装装置及其制造方法,通过在重布线层上设置隔离层,隔离层的吸水性小于重布线层,在隔离层上设置填充层,将两个功能芯片设置于填充层上,两个功能芯片经过填充层和隔离层与重布线层电连接,两个功能芯片之间具有空隙腔体,空隙腔体穿过填充层并抵接隔离层,使得热循环制程中隔离层能够阻挡重布线层的水气向填充层扩散,避免因水气积累在填充层产生的应力,并且,由于两个功能芯片具有穿过填充层的空隙腔体,可避免在热循环制程中两个功能芯片之间与填充层的挤压,进而降低填充层因挤压和应力积累的作用产生破裂的风险。
附图说明
[0035]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本公开的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0036]图1是根据本公开的半导体封装装置的一个实施例的纵向截面结构示意图;
[0037]图2A至图2E是根据本公开的半导体封装装置的不同实施例的纵向截面结构示意图;
[0038]图2F和2G是根据本公开的一个实施例的局部放大纵向截面示意图;
[0039]图3A至图3F是根据本公开的一个实施例在各个阶段制造的半导体封装装置的纵
向截面截面图;
[0040]图4A至图4C是根据本公开的又一个实施例在各个阶段制造的半导体封装装置的纵向截面示意图。
[0041]符号说明:
[0042]11

重布线层;111

凸块下金属;12

隔离层;121

开口;13

填充层;131

空隙腔体;14

功能芯片;141

金属凸块;15

导热层;161

第一封装材;162

第二封装材;17

基板;18

载板;19

光刻胶。
具体实施方式
[0043]下面结合附图和实施例对说明本公开的具体实施方式,通过本说明书记载的内容本领域技术人员可以轻易了解本公开所解决的技术问题以及所产生的技术效果。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关专利技术,而非对该专利技术的限定。另外,为了便于描述,附图中仅示出了与有关专利技术相关的部分。
[0044]需要说明的是,说明书附图中所绘示本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体封装装置,包括:重布线层;隔离层,设置于所述重布线层上,所述隔离层的吸水性小于所述重布线层;填充层,设置于所述隔离层上;两个功能芯片,设置于所述填充层上,与所述重布线层电连接,所述两个功能芯片之间具有空隙腔体,所述空隙腔体穿过所述填充层并抵接所述隔离层。2.根据权利要求1所述的装置,其中,所述重布线层的上表面设置有凸块下金属,所述功能芯片下方设置有金属凸块,所述功能芯片的金属凸块与所述重布线层电的凸块下金属对应电连接。3.根据权利要求2所述的装置,其中,所述隔离层对应所述凸块下金属上表面设置有开口。4.根据权利要求1所述的装置,其中,所述装置还包括:第一封装材,围设于所述重布线层上,与所述重布线层的上表面形成一容纳腔,所述两个功能芯片设置于所述容纳腔内,所述两个功能芯片的上表面与所述第一封装材的上表面基本共面,所述填充层充满所述容纳腔内除所述空隙腔体的空隙。5.根据权利要求4所述的装置,其中,所述装置还包括:第二封装材,设置于所述空隙腔体内,与所述容纳腔体相匹配。6.根据权利要求4所述的装置,其中,所述装置还包括:导热层,设置于所述两个功能芯片上,覆盖所述两个功能芯片的上表面和所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员:庄劭萱张皇贤
申请(专利权)人:日月光半导体制造股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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