一种晶圆级封装器件及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种晶圆级封装器件及其制备方法，所述晶圆级封装器件至少包括模塑层和制作于所述模塑层中的3D IPD结构。本发明专利技术通过在模塑层中制备集成的3D IPD结构，可以实现制备更高性能的系统式封装结构，另外，本发明专利技术的晶圆级封装器件可以同时整合毫米波天线/电容/电感/电晶体/GPU/PMU/DDR/闪存/滤波器等各种电子芯片和元器件，具有更高的灵活性和更广泛的相容性，从而缩小封装尺寸，降低封装成本。降低封装成本。降低封装成本。

【技术实现步骤摘要】
一种晶圆级封装器件及其制备方法


[0001]本专利技术属于半导体封装
，特别是涉及一种晶圆级封装器件及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着电子产品，如电脑、平板电脑、手机电话、汽车、家用电器、物联网对象向着更小、更快、更节能、更高性能的发展，对应芯片的小型化与集成化需求在逐渐增加，在单一晶元中封装更多的功能模块，必然成为半导体封装未來的其中一个的重要趋势。
[0003]通常，为了实现产品的集成化，需要在单个晶圆上集成有源器件，如开关、低噪声功放、功放、基带、应用处理器等。另外，越来越多的晶圆级封装需要集成射频IPD(Integrated Passive Device，集成无源器件)，如滤波器，以有效缩小射频模块的尺寸。
[0004]现有技术中大多数采用平面结构的IPD，由于这种IPD制作于与硅衬底平行的2D平面，这种2D平面制作的IPD，一方面，无法满足射频封装结构的集成度，另一方面，也无法满足封装性能，尤其是高频条件下的封装性能。
[0005]现有技术中，还可以通过倒装焊(FC，Flip Chip)或者引线键合(WB，Wire Bonding)的方式将独立的IPD固定于基板结构中。利用这种方法引入的IPD需要额外占用封装空间，并且可能带来的一个问题是封装后的IPD性能因焊球或者引线键合的引入而出现恶化。
[0006]因此，如何将3D IPD集成于晶圆级封装器件中，是本领域技术人员需要解决的课题。

技术实现思路

[0007]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种晶圆级封装器件及其制备方法，用于解决现有技术的IPD在封装器件中的集成度不够，成本高等问题。
[0008]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种晶圆级封装器件，所述晶圆级封装器件至少包括模塑层和制作于所述模塑层中的3D IPD结构。
[0009]优选地，所述3D IPD结构包括3D电感IPD结构、3D电容IPD结构及3D电阻IPD结构中的一种或者多种的组合。
[0010]优选地，所述模塑层包括第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，所述3D电感IPD结构包括：
[0011]多条第一金属焊垫层，形成于所述模塑层的第一表面中；
[0012]金属柱，形成于所述模塑层中且位于所述第一金属焊垫层的两端；
[0013]第二金属焊垫层，形成于所述模塑层的第二表面，且所述第二金属焊垫层将每条所述第一金属焊垫层两端的所述金属柱顺次连接，形成3D电感IPD结构。
[0014]优选地，所述3D电容IPD结构包括形成于所述模塑层中的至少一组相对设置的金属层，每组所述金属层所在的平面与所述模塑层垂直。
[0015]优选地，所述晶圆级封装器件还包括形成于所述模塑层的第一表面的第一重新布线层和形成于所述模塑层的第二表面的第二重新布线层，其中，所述第一重新布线层包括第一介质层和形成于所述第一介质层中且与所述3D IPD结构连接的第一布线金属层，所述第二重新布线层包括第二介质层和形成于第二介质层中且与所述3D IPD结构连接的第二布线金属层。
[0016]优选地，所述晶圆级封装器件为扇出型晶圆级封装器件，还包括：
[0017]金属连接柱，形成于所述模塑层中且与所述第一布线金属层和所述第二布线金属层连接；
[0018]多个芯片，焊接于所述第二重新布线层表面且与所述第二布线金属层连接；
[0019]焊球，形成于所述第一重新布线层表面且与所述第一布线金属层连接。
[0020]优选地，所述晶圆级封装器件为RF ASIC晶圆级封装器件，还包括：
[0021]RF ASIC芯片，形成于所述第二重新布线层表面且与所述第二布线金属层连接；
[0022]焊球，形成于所述第一重新布线层表面且与所述第一布线金属层连接。
[0023]本专利技术还提供一种晶圆级封装器件的制备方法，所述制备方法至少包括：
[0024]制备模塑层；
[0025]在所述模塑层中形成3D IPD结构。
[0026]优选地，所述3D IPD结构包括电感IPD结构、电容IPD结构及电阻IPD结构中的一种或者多种的组合。
[0027]优选地，在所述模塑层中制备所述电感IPD结构的制备方法包括：
[0028]提供具有释放层的衬底，于所述释放层表面形成多条第一金属焊垫层；
[0029]于所述第一金属焊垫层的两端表面形成金属柱；
[0030]于所述释放层表面形成覆盖所述金属柱和所述第一金属焊垫层的模塑层，减薄所述模塑层和所述金属柱；
[0031]于所述模塑层表面形成第二金属焊垫层，所述所述第二金属焊垫层将每条所述第一金属焊垫层两端的所述金属柱顺次连接；
[0032]通过所述释放层，去除所述衬底，从而形成3D电感IPD结构。
[0033]优选地，在所述模塑层中制备所述3D电容IPD结构的制备方法包括：
[0034]提供具有释放层的衬底，与所述释放层表面形成模塑层；
[0035]刻蚀所述模塑层形成暴露所述释放层的至少一组相对设置的开口；
[0036]在所述开口中填充金属层材料，形成至少一组相对设置的金属层，每组所述金属层所在的平面与所述模塑层垂直；
[0037]通过所述释放层，去除所述衬底，从而形成3D电容IPD结构。
[0038]优选地，所述晶圆级封装器件的制备方法还包括：
[0039]于所述模塑层的第一表面形成第一重新布线层，于所述模塑层的第二表面形成第二重新布线层，其中，所述第一重新布线层包括第一介质层和形成于所述第一介质层中且与所述3DIPD结构连接的第一布线金属层，所述第二重新布线层包括第二介质层和形成于第二介质层中且与所述3D IPD结构连接的第二布线金属层。
[0040]优选地，所述晶圆级封装器件的制备方法还包括：
[0041]于所述模塑层中形成金属连接柱，所述金属连接柱与所述第一布线金属层和所述
第二布线金属层连接的；
[0042]于所述第二重新布线层表面焊接多个芯片，所述芯片与所述第二布线金属层连接；
[0043]于所述第一重新布线层表面形成焊球，所述焊球与所述第一布线金属层连接，从而形成扇出型晶圆级封装器件。
[0044]优选地，所述晶圆级封装器件的制备方法还包括：
[0045]于所述所述第二重新布线层表面焊接RF ASIC芯片，所述RF ASIC芯片与所述第二布线金属层连接；
[0046]于所述第一重新布线层表面形成焊球，所述焊球与所述第一布线金属层连接，从而形成RF ASIC晶圆级封装器件。
[0047]如上所述，本专利技术提供一种晶圆级封装器件及其制备方法，所述晶圆级封装器件至少包括模塑层和制作于所述模塑层中的3D IPD结构。本专利技术通过在模塑层中制备集成的3D IPD结构，可以实现制备更高性能的系统式封装结构，另外，本专利技术的晶圆级封装器件可以同时整合毫米波天线/电容/电感/电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶圆级封装器件，其特征在于，所述晶圆级封装器件至少包括模塑层和制作于所述模塑层中的3D IPD结构。2.根据权利要求1所述的晶圆级封装器件，其特征在于：所述3D IPD结构包括3D电感IPD结构、3D电容IPD结构及3D电阻IPD结构中的一种或者多种的组合。3.根据权利要求2所述的晶圆级封装器件，其特征在于：所述模塑层包括第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，所述3D电感IPD结构包括：多条第一金属焊垫层，形成于所述模塑层的第一表面中；金属柱，形成于所述模塑层中且位于所述第一金属焊垫层的两端；第二金属焊垫层，形成于所述模塑层的第二表面，且所述第二金属焊垫层将每条所述第一金属焊垫层两端的所述金属柱顺次连接，形成3D电感IPD结构。4.根据权利要求2所述的晶圆级封装器件，其特征在于：所述3D电容IPD结构包括形成于所述模塑层中的至少一组相对设置的金属层，每组所述金属层所在的平面与所述模塑层垂直。5.根据权利要求1或2所述的晶圆级封装器件，其特征在于：所述晶圆级封装器件还包括形成于所述模塑层的第一表面的第一重新布线层和形成于所述模塑层的第二表面的第二重新布线层，其中，所述第一重新布线层包括第一介质层和形成于所述第一介质层中且与所述3D IPD结构连接的第一布线金属层，所述第二重新布线层包括第二介质层和形成于第二介质层中且与所述3D IPD结构连接的第二布线金属层。6.根据权利要求5所述的晶圆级封装器件，其特征在于：所述晶圆级封装器件为扇出型晶圆级封装器件，还包括：金属连接柱，形成于所述模塑层中且与所述第一布线金属层和所述第二布线金属层连接；多个芯片，焊接于所述第二重新布线层表面且与所述第二布线金属层连接；焊球，形成于所述第一重新布线层表面且与所述第一布线金属层连接。7.根据权利要求5所述的晶圆级封装器件，其特征在于：所述晶圆级封装器件为RF ASIC晶圆级封装器件，还包括：RF ASIC芯片，形成于所述第二重新布线层表面且与所述第二布线金属层连接；焊球，形成于所述第一重新布线层表面且与所述第一布线金属层连接。8.一种晶圆级封装器件的制备方法，其特征在于，所述制备方法至少包括：制备模塑层；在所述模塑层中形成3D IPD结构。9.根据权利要求8所述的晶圆级封装器件的制备方法，其特征在于：所述3D IPD结构包括3D电感IPD结构、3D电容IPD结构及3D电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈彦亨，林正忠，
申请(专利权)人：盛合晶微半导体江阴有限公司，
类型：发明
国别省市：