一种扇出型芯片封装结构及制造方法技术

本发明专利技术公开了一种扇出型芯片封装结构及制造方法，其中，所述扇出型芯片封装结构包括塑封层、再布线层和N个芯片；N个芯片水平并列排放，且各芯片的功能面上均设置有芯片绝缘层和芯片引脚焊盘；塑封层包裹各芯片的侧面，或各芯片的侧面与背面，且所述塑封层的下表面与各芯片的功能面相齐平；再布线层覆盖设于各芯片的功能面以及所述塑封层的下表面，且所述再布线层上的封装引脚焊盘与各芯片的引脚焊盘电性连接，以扇出各芯片的芯片引脚；所述再布线层包括至少一层封装绝缘层，封装互连线路和封装引脚焊盘；封装引脚焊盘在间距大于电击穿的距离下，覆盖除了电隔离空间为工艺制程允许的最大区域，以强化热传导，提升封装结构散热性能。性能。性能。

【技术实现步骤摘要】
一种扇出型芯片封装结构及制造方法


[0001]本专利技术涉及芯片封装
，特别是涉及一种扇出型芯片封装结构及制造方法。

技术介绍

[0002]在高功率密度封装领域，相对于传统的打金线封装，扇出型封装可大大增加半导体芯片的引脚数目，并减小封装尺寸；同时还可有效简化封装步骤，使芯片与基板之间的距离缩短，提高芯片功能。因此，扇出型封装已成为目前业界常用的封装技术。
[0003]然而，通过扇出封装所得到的封装芯片往往尺寸较小，从而导致芯片散热的表面积减小，散热效果差。

技术实现思路

[0004]针对上述技术问题，本专利技术提供一种扇出型芯片封装结构及制造方法，能够有效提高芯片的散热效果。
[0005]为达到上述专利技术目的，第一方面，本专利技术提供一种扇出型芯片封装结构，包括：塑封层、再布线层和N个芯片，N为非零自然数；其中，
[0006]N个所述芯片水平并列排放，且各所述芯片的功能面上均设置有芯片绝缘层和芯片引脚焊盘；
[0007]所述塑封层包裹各所述芯片的侧面，或各所述芯片的侧面与背面，且所述塑封层的下表面与各所述芯片的功能面相齐平；
[0008]所述再布线层包括至少一层封装绝缘层，封装互连线路和封装引脚焊盘；
[0009]所述再布线层覆盖设于各所述芯片的功能面以及所述塑封层的下表面，且所述再布线层上的封装引脚焊盘与各所述芯片的引脚焊盘电性连接，以扇出各所述芯片的芯片引脚；封装引脚焊盘在间距大于电击穿的距离下，覆盖除了电隔离空间为工艺制程允许的最大区域，以强化热传导，提升整个封装结构的散热性能。
[0010]可选的，所述塑封层下表面和所述芯片功能面上覆盖绝缘层，在所述绝缘层上制备互连孔并露出芯片引脚焊盘，所述互连孔内填充导电材料，所述导电材料使芯片引脚焊盘与再布线层电连接。
[0011]可选的，所述再布线层和封装引脚焊盘直接设置在所述塑封层下表面和所述芯片功能面上，直接与所述芯片引脚焊盘电连接；封装互连线路或/和封装引脚焊盘之间填充绝缘材料。
[0012]可选的，背离各所述芯片非功能面的一面上设置有导热层，所述导热层直接覆盖在所述芯片非功能面和其同侧的塑封层上；或者所述导热层覆盖在包裹着所述芯片非功能面上的塑封层上。
[0013]可选的，所述封装互连线路和所述封装引脚焊盘位于同一层。
[0014]可选的，所述塑封层内部设置填充有导电材料的互连孔；
[0015]所述互连孔设置于所述塑封层的内部，一端连接所述导热层，另一端连接所述再布线层；或一端连接导热层，另一端连接所述芯片非功能面。
[0016]可选的，若所述导热层覆盖在包裹着所述芯片非功能面上的塑封层上，所述芯片非功能面上的塑封层内设置有互连孔，所述互连孔内填充有热导材料或导电材料，使芯片产生的热从所述芯片背面快速传导到所述导热层。
[0017]可选的，所述结构还包括导通层，所述导通层设置于各所述芯片和所述再布线层之间；
[0018]各所述芯片引脚焊盘通过所述导通层与所述再布线层电性连接。
[0019]第二方面，本专利技术提供一种扇出型芯片封装结构的制造方法，包括：
[0020]将水平排列的若干芯片的功能面贴装于覆盖有可剥离胶的临时载板上；
[0021]利用塑封材料对各所述芯片的四个侧面进行塑封，形成塑封层；其中，所述塑封层的下表面与各所述芯片的功能面相齐平；
[0022]去除所述临时载板；
[0023]在塑封后的各所述芯片的功能面及所述塑封层的下表面淀积种子层，并形成再布线层、封装引脚焊盘；
[0024]将所述再布线层上的封装引脚焊盘与各所述芯片功能面的引脚焊盘进行电连接；
[0025]在各所述芯片的非功能面及所述塑封层的上表面处设置导热层。
[0026]将各所述芯片单个或多个一起切割为单个封装器件。
[0027]可选的，所述塑封层包裹所述芯片的非功能面的侧面和表面，在所述芯片非功能面上的所述塑封材料中制备互连孔，互连孔底部露出所述芯片非功能面；所述互连孔内填充导热材料或/和导电材料，所述互连孔内填充导热材料或/和导电材料与所述导热层连接。
[0028]可选的，在各所述芯片的非功能面及所述塑封层的上表面处设置导热层，具体为：
[0029]在各所述芯片的非功能面及所述塑封层的上表面处淀积种子层后，经工艺处理形成导热层；或：
[0030]采用热导粘合材料将导热材料粘合于各所述芯片的非功能面及所述塑封层的上表面，以形成导热层。
[0031]可选的，所述去除所述临时载板之后，还包括：在塑封后的各所述芯片的功能面上设置封装绝缘层，且在所述封装绝缘层对应于各所述芯片功能面的芯片引脚焊盘位置处开孔，以露出所述芯片引脚焊盘，并进行孔金属化和直接电镀填孔，或导电膏/浆料填孔。
[0032]可选的，所述在各所述芯片的非功能面及所述塑封层的上表面处设置导热层之后，还包括：在所述再布线层上的封装引脚焊盘上设置绝缘保护层。
[0033]相比现有技术，本专利技术具有以下有益效果：
[0034]本专利技术提供的扇出型芯片封装结构及其制造方法无需对塑封层进行加工减薄，仅利用再布线层便可增大芯片的引脚面积，从而有效提高芯片的散热效率。
[0035]另一方面，所述扇出型芯片封装结构还使用了热导率高的导热层与芯片连接，以进一步提升芯片的散热效果。
附图说明
[0036]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施方式，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的附图。
[0037]图1是本专利技术实施例提供的扇出型芯片封装结构图；
[0038]图2是本专利技术实施例提供的再布线层封装引脚焊盘的结构示意图；
[0039]图3是本专利技术实施例提供的扇出型芯片封装结构的制造方法的流程示意图。
具体实施方式
[0040]为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。
[0041]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细描述。
[0042]为了提高芯片的散热效率，本专利技术提供一种扇出型芯片的封装结构，具体包括：塑封层、再布线层和N个芯片，N为非零自然数。
[0043]其中，N个所述芯片水平并列排放，且各所述芯片的功能面上均设置有芯片绝缘层和芯片引脚焊盘。
[0044]芯片通常由有源电路层、衬底层、层间介电层(ILD)和金属间介电层(IMD)等组成，且芯片的功能面(正面)上设置有芯片引脚焊盘(I/O接口)。
[0045]本实施例提供的封装结构主要用于高功率密度的裸die芯片封装，这类裸die芯片的热流密度很高，现有的封装方法难以满足其散热需求。
[0046]在本实施例中，所述塑封层包裹各所述芯片的侧面，或各所述芯片的侧面与背面，且所述塑封本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种扇出型芯片封装结构，其特征在于，包括：塑封层、再布线层和N个芯片，N为非零自然数；其中，N个所述芯片水平并列排放，且各所述芯片的功能面上均设置有芯片绝缘层和芯片引脚焊盘；所述塑封层包裹各所述芯片的侧面，或各所述芯片的侧面与背面，且所述塑封层的下表面与各所述芯片的功能面相齐平；所述再布线层包括至少一层封装绝缘层，封装互连线路和封装引脚焊盘；所述再布线层覆盖设于各所述芯片的功能面以及所述塑封层的下表面，且所述再布线层上的封装引脚焊盘与各所述芯片引脚焊盘电性连接，以扇出各所述芯片的芯片引脚；封装引脚焊盘在间距大于电击穿的距离下，覆盖除了电隔离空间为工艺制程允许的最大区域，以强化热传导，提升整个封装结构的散热性能。2.根据权利要求1所述的扇出型芯片封装结构，其特征在于，还包括：所述塑封层下表面和所述芯片功能面上覆盖绝缘层，在所述绝缘层上制备互连孔并露出芯片引脚焊盘，所述互连孔内填充导电材料，所述导电材料使芯片引脚焊盘与再布线层电连接。3.根据权利要求1所述的扇出型芯片封装结构，其特征在于，还包括：所述再布线层和封装引脚焊盘直接设置在所述塑封层下表面和所述芯片功能面上，直接与所述芯片引脚焊盘电连接；封装互连线路或/和封装引脚焊盘之间填充绝缘材料。4.根据权利要求1所述的扇出型芯片封装结构，其特征在于，还包括：背离各所述芯片非功能面的一面上设置有导热层，所述导热层直接覆盖在所述芯片非功能面和其同侧的塑封层上；或者所述导热层覆盖在包裹着所述芯片非功能面上的塑封层上。5.根据权利要求1所述的扇出型芯片封装结构，其特征在于，还包括：所述封装互连线路和所述封装引脚焊盘位于同一层。6.根据权利要求4所述的扇出型芯片封装结构，其特征在于，还包括：所述塑封层内部设置填充有导电材料的互连孔；所述互连孔设置于所述塑封层的内部，一端连接所述导热层，另一端连接所述再布线层；或一端连接导热层，另一端连接所述芯片非功能面。7.根据权利要求4所述的扇出型芯片封装结构，其特征在于，还包括：若所述导热层覆盖在包裹着所述芯片非功能面上的塑封层上，所述芯片非功能面上的塑封层内设置有互连孔，所述互连孔内填充有热导材料或导电材料，使芯...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈博谦，胡川，燕英强，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：