一种芯片封装结构及封装方法技术

本发明专利技术公开了一种芯片封装结构及封装方法，涉及半导体技术领域，本发明专利技术的芯片封装方法，包括：提供芯片，芯片上设置多个芯片引脚；提供基板，基板上对应芯片引脚设置有多个第一通孔，第一通孔内壁和基板表面的第一通孔边缘设置有基板引脚；采用贴片工艺，使用连接层将基板与芯片连接，以将芯片贴装在基板上，芯片引脚与第一通孔对应；采用塑封工艺，在芯片远离连接层的一侧表面制备塑封层；去除连接层与第一通孔对应位置处的材料，以在连接层上形成多个第二通孔；在第一通孔和第二通孔内填充流体导电物并固化，以使芯片引脚与基板引脚电连接。本发明专利技术提供的芯片封装结构及封装方法，对互连微孔形貌要求低，进而能够提高互连的电学性能和可靠性。性能和可靠性。性能和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种芯片封装结构及封装方法


[0001]本申请涉及半导体
，具体而言，涉及一种芯片封装结构及封装方法。

技术介绍

[0002]随着电子设备的进步，电子设备变得越来越小并且越来越轻。因此，电子设备中使用的半导体封装也必须变得更小和更轻，同时仍然保持高可靠性、高性能和高容量。半导体芯片通常安装在印刷电路板(基板)上，并且使用接合线或连接构件电连接到基板。
[0003]芯片封装技术中，半导体芯片与基板之间互连时，涉及到垂直互连工艺。垂直互连工艺通常通过电镀微孔的方式来实现。电镀技术工艺路线较为复杂，且对微孔的质量要求较高，微孔在形成的过程中会存在底切区域，特别是对于不规则的微孔，电镀技术在制备金属种子层的时候较为困难，电镀的金属更是难以填充微孔底切区域，这会影响电镀金属和互连金属的电性连接，也存在着互连可靠性的风险。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种芯片封装结构及封装方法，对互连微孔形貌要求低，进而能够提高互连的电学性能和可靠性。
[0005]本申请的实施例一方面提供了一种芯片封装方法，包括：提供芯片，芯片上设置多个芯片引脚；提供基板，基板上对应芯片引脚设置有多个第一通孔，第一通孔内壁和基板表面的第一通孔边缘设置有基板引脚；采用贴片工艺，使用连接层将基板与芯片连接，以将芯片贴装在基板上，芯片引脚与第一通孔对应；采用塑封工艺，在芯片远离连接层的一侧表面制备塑封层；去除连接层与第一通孔对应位置处的材料，以在连接层上形成多个第二通孔；采用丝印、钢印、点胶或者喷墨打印工艺将流体导电物放置于第一通孔内和/或上方；经过抽真空和/或加压促进流体导电物转移进入第一通孔和第二通孔，以使流体导电物紧密填充第一通孔和第二通孔；固化流体导电物，以使芯片引脚与基板引脚电连接。
[0006]作为一种可实施的方式，流体导电物为固体导电颗粒与液体有机材料的混合物，流体导电物具有导电性和流变学特性。
[0007]作为一种可实施的方式，固化流体导电物的固化条件为：固化温度在80
‑
300℃之间，固化时间在0.5
‑
180min之间。
[0008]作为一种可实施的方式，经过抽真空和/或加压促进流体导电物转移进入第一通孔和第二通孔包括：流体导电物填充第一通孔和第二通孔，其中，流体导电物充满第二通孔，流体导电物部分覆盖第一通孔、完全充满第一通孔或者过量充满第一通孔。
[0009]作为一种可实施的方式，在提供基板之后，芯片封装方法还包括：采用化学镀膜或者物理镀膜的方式在第一通孔的内壁及基板上第一通孔的边缘涂覆金属层，形成度覆通孔，金属层覆盖基板引脚。
[0010]作为一种可实施的方式，去除连接层与第一通孔对应位置处的材料以形成多个第二通孔包括：采用干法刻蚀或湿法刻蚀工艺去除连接层与第一通孔对应位置处的材料；或
者采用激光打孔或机械打孔工艺去除连接层与第一通孔位置处的材料，形成第二通孔。
[0011]作为一种可实施的方式，所述经过抽真空和/或加压方法促进流体导电物转移进入第一通孔和第二通孔包括：流体导电物一次性填充第一通孔和第二通孔，或者以适当比例多次填充第一通孔和第二通孔。
[0012]作为一种可实施的方式，在第一通孔和第二通孔内填充流体导电物并固化之后，芯片封装方法还包括：在基板远离连接层的一侧表面制备绝缘层，以覆盖基板和固化导电物。
[0013]本申请的实施例另一方面提供了一种芯片封装结构，包括设置有多个引脚的芯片、连接层和基板，连接层对应引脚分别开设有多个第二通孔，基板上对应第二通孔开设有第一通孔，第一通孔的内壁和边缘的基板上设置有基板引脚，在第一通孔与第二通孔内填充有导电物，基板通过连接层封装芯片，引脚与基板引脚通过导电物电连接。
[0014]作为一种可实施的方式，连接层由具有粘接性和绝缘性的材料制成。
[0015]本申请实施例的有益效果包括：
[0016]本专利技术提供的芯片封装方法，包括：提供芯片，芯片上设置多个芯片引脚；提供基板，基板上对应芯片引脚设置有多个第一通孔，第一通孔内壁和基板表面的第一通孔边缘设置有基板引脚；采用贴片工艺，使用连接层将基板与芯片连接，以将芯片贴装在基板上，芯片引脚与第一通孔对应；去除连接层与第一通孔对应位置处的材料，以在连接层上形成多个第二通孔；采用丝印、钢印、点胶或者喷墨打印工艺将流体导电物放置于第一通孔内和/或上方；经过抽真空和/或加压促进流体导电物转移进入第一通孔和第二通孔，以使流体导电物紧密填充第一通孔和第二通孔；固化流体导电物，以使芯片引脚与基板引脚电连接，相对于电镀方法填充微孔，本专利技术采用流体导电物填充第一通孔和第二通孔，填充的速度更快，效率更高，而且使用的设备相对简单，成本较低；而且，采用流体导电物填充，由于流体导电物具有一定的流动性，使得流体导电物可以流动至微小的缝隙内，所以对于不规则的微孔，特别是存在着底切的微孔，能够实现高质量的填充，从而提高互连的电学性能和可靠性。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0018]图1为本申请实施例提供的一种芯片封装方法的流程图之一；
[0019]图2为本申请实施例提供的一种芯片封装结构的状态图之一；
[0020]图3为本申请实施例提供的一种芯片封装结构的状态图之二；
[0021]图4为本申请实施例提供的一种芯片封装结构的状态图之三；
[0022]图5为本申请实施例提供的一种芯片封装结构的状态图之四；
[0023]图6为本申请实施例提供的一种芯片封装结构的状态图之五；
[0024]图7为本申请实施例提供的一种芯片封装方法的状态图之六；
[0025]图8为本申请实施例提供的一种芯片封装结构的状态图之七；
[0026]图9为本申请实施例提供的一种芯片封装结构的状态图之八；
[0027]图10为本申请实施例提供的一种芯片封装结构的状态图之九；
[0028]图11为本申请实施例提供的一种芯片封装结构的状态图之十；
[0029]图12为本申请实施例提供的一种芯片封装结构的状态图之十一；
[0030]图13为本申请实施例提供的一种芯片封装结构的状态图之十二。
[0031]图标：110
‑
芯片；111
‑
芯片引脚；120
‑
基板；121
‑
第一通孔；122
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基板引脚；130
‑
连接层；131
‑
第二通孔；133
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金属层；140
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塑封层；150
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绝缘层；160
‑
流体导电物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种芯片封装方法，其特征在于，包括：提供芯片，所述芯片上设置有多个芯片引脚；提供基板，所述基板上对应所述芯片引脚设置有多个第一通孔，所述第一通孔内壁和基板表面的所述第一通孔边缘设置有基板引脚；采用贴片工艺，使用连接层将所述基板与所述芯片连接，以将所述芯片贴装在所述基板上，所述芯片引脚与所述第一通孔对应；采用塑封工艺，在所述芯片远离所述连接层的一侧表面制备塑封层；去除所述连接层与所述第一通孔对应位置处的材料，以在所述连接层上形成多个第二通孔；采用丝印、钢印、点胶或者喷墨打印工艺将流体导电物放置于所述第一通孔内和/或上方；经过抽真空和/或加压促进流体导电物转移进入所述第一通孔和所述第二通孔，以使所述流体导电物紧密填充所述第一通孔和第二通孔；固化所述流体导电物，以使所述芯片引脚与所述基板引脚电连接。2.根据权利要求1所述的芯片封装方法，其特征在于，所述流体导电物为固体导电颗粒与液体有机材料的混合物，所述流体导电物具有导电性和流变学特性。3.根据权利要求1所述的芯片封装方法，其特征在于，所述固化所述流体导电物的固化条件为：固化温度在80
‑
300℃之间，固化时间在0.5
‑
180min之间。4.根据权利要求1所述的芯片封装方法，其特征在于，所述经过抽真空和/或加压促进流体导电物转移进入所述第一通孔和所述第二通孔包括：所述流体导电物填充所述第一通孔和第二通孔，其中，所述流体导电物充满所述第二通孔，所述流体导电物部分覆盖所述第一通孔、完全充满所述第一通孔或者过量充满所述第一通孔。5.根据权利要求1所述的芯...

【专利技术属性】
技术研发人员：向迅，燕英强，王垚，郑伟，李子白，陈志涛，
申请(专利权)人：广东省科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：