高密度互连转接板、封装结构及其制作方法技术

本发明专利技术涉及芯片封装制造领域，公开了一种高密度互连转接板、封装结构及其制作方法。高密度互连转接板的制作方法，包括：将多个单颗硅转接板转移至第一临时键合晶圆上；使用填料，对不同所述硅转接板之间的间隙进行填充；在第二临时键合晶圆上制作互连线路和焊接垫；将所述硅转接板上与所述第一临时键合晶圆相对的一面贴到所述第二临时键合晶圆上；取下所述第一临时键合晶圆；在非硅区域制作连接孔；通过重布线技术布置完成所需要的金属互连线及所需要的层数至所述焊接垫的位置，以形成混合转接板。通过在有机介质的重布线层上嵌入不带硅通孔的局部硅转接板，实现了一种既进行高密度互连又进行次高密度互连的转接板，降低了成本。成本。成本。

【技术实现步骤摘要】
高密度互连转接板、封装结构及其制作方法


[0001]本专利技术涉及芯片封装制造领域，进一步地涉及了一种高密度互连转接板、封装结构及其制作方法。

技术介绍

[0002]随着芯片向小型化、高性能方向发展，高密度、多芯片封装技术成为重要的解决方案，转接板目前已经成为纳米级集成电路与毫米级宏观基板之间电信号连接最有效的手段之一。转接板通常是指芯片与封装基板之间的互连和引脚再分布的功能层，转接板通过再分布层可以将密集的I/O引线进行再分布。
[0003]为了实现高密度互联封装，现有技术中通常采用一整块带硅通孔的硅转接板作为上层晶片和封装基板之间的连接，通过在转接板内部形成TSV来实现垂直贯通，从而实现芯片与芯片间高带宽通信以及芯片与基板间的高密度互连。但一整块带硅通孔的硅工艺转接板的硅中介层制造难度高、应力大、产能及其受限，进而导致成本居高不下。
[0004]也有技术采用无硅材料的有机材料作为介质的重布线层(RDL)作为转接板。重布线层(RDL)可对芯片的焊盘的焊区位置进行重新布局，使新焊区满足对焊料球最小间距的要求，并使新焊区按照阵列排布。但是，对于高I/O芯片封装结构而言，重布线层(RDL)对于高密度互连区域的线宽线距限制也较大，不易制作超高密度互连方案。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种新型高密度封装互连的转接板的制造方法，通过在有机介质的重布线层上嵌入不带硅通孔的局部硅转接板，实现了一种既能对晶片的高密度互连区域进行互连又能对晶片的次高密度互连区域实现非高密度互连的新型转接板，同时降低转接板的生产成本，解决高密度互连转接板制造难度大的问题。
[0006]具体的，本专利技术提供了一种高密度互连转接板的制作方法，包括以下步骤：
[0007]将多个单颗硅转接板转移至第一临时键合晶圆上；
[0008]使用填料，对不同所述硅转接板之间的间隙进行填充；
[0009]在第二临时键合晶圆上制作互连线路和焊接垫；
[0010]将所述硅转接板上与所述第一临时键合晶圆相对的一面贴到所述第二临时键合晶圆上；
[0011]取下所述第一临时键合晶圆；
[0012]在非硅区域制作连接孔；
[0013]通过重布线技术布置完成所需要的金属互连线及所需要的层数至所述焊接垫的位置，以形成混合转接板。
[0014]在一些实施方式中，所述将多个单颗硅转接板转移至第一临时键合晶圆上的步骤包括：
[0015]把单颗所述硅转接板按照与所述混合转接板匹配的高密度互联转接板上的节距
转移至第一临时键合晶圆上。
[0016]在一些实施方式中，在所述取下所述第一临时键合晶圆步骤之后，还包括步骤：
[0017]将所述硅转接板背面研磨减薄至所需厚度。
[0018]在一些实施方式中，在所述形成混合转接板后还包括步骤：
[0019]直接在第二临时键合晶圆上对所述混合转接板进行切单处理，或
[0020]将所述混合转接板转移至常规晶圆贴膜上进行常规切割。
[0021]根据本专利技术的另一方面，进一步地提供了一种高密度互连转接板，其可以采用如上任一种高密度互连转接板的制作方法制作，包括：
[0022]有机介质的重布线层；
[0023]不带硅通孔的硅转接板，所述硅转接板嵌入所述重布线层，所述硅转接板上设置有高密度互连线路。
[0024]在一些实施方式中，所述高密度互连转接板上表面与下表面均焊接有焊接垫。
[0025]根据本专利技术的另一方面，进一步地提供了一种一种高密度互连封装结构的制作方法，包括以下步骤：
[0026]将所需要连接的晶圆切成单颗；
[0027]利用高精度的焊接机将所述晶圆焊接至未切割的混合转接板上；
[0028]将已贴晶片的混合转接板转移至第三临时键合晶圆上；
[0029]取下第二临时键合晶圆；
[0030]在混合转接板的底层长上所需要的凸块；
[0031]将组合晶片切成单颗并转移至晶圆贴膜上；
[0032]贴装封装基板。
[0033]根据本专利技术的另一方面，进一步地提供了一种封装互连结构，包括上述任一种所提到的高密度互连转接板还包括：
[0034]晶片、封装基板；
[0035]所述晶片安装在所述高密度互连转接板上，所述高密度互连转接板安装在所述封装基体上；
[0036]所述晶片与所述高密度互连转接板之间，以及所述高密度互连转接板与所述封装基板之间均通过凸块连接；
[0037]所述封装基体上连接有封装锡球。
[0038]在一些实施方式中，所述凸块包括第一凸块和第二凸块，所述第一凸块尺寸小于所述第二凸块，所述晶片的高密度区域与所述高密度互连转接板之间通过第一凸块互连，所述晶片的非高密度区域与所述转接板之间通过第二凸块互连。
[0039]与现有技术相比，本专利技术至少具有以下一项有益效果：
[0040]1、本专利技术通过在有机介质的重布线层上嵌入不带硅通孔的局部硅转接板，通过局部硅转接板与晶片的高密度互联区域相连接，利用有机介质的重布线层与晶片的此高密度的区域相连接，同时实现对高密度互连封装、次高密度互连封装进行互连，使得该转接板既能够对晶片的高密度互连区域进行互连，也能对芯片的次高密度互联区域进行互连，解决了高密度互连的局部不带硅通孔的硅转接板独立于封装基板之外时，制造工艺对非高密度互连区域限制较多，设计空间较小且封装焊接难度大的问题。
[0041]2、本专利技术不带硅通孔的局部硅转接板独立于封装基板之外，不嵌入封装基板内，仅对晶片的高密度互连区域进行互连，对于晶片与封装基板的相互连接则通过有机介质的重布线层实现，解决了不带硅通孔的局部硅转接板与封装基板相连接时，对封装基板要求较高，导致该种转接板无法适用市面上大多数封装基板的问题。
[0042]3、本专利技术采用了制作工艺简单、成本低的重布线层与不带硅通孔的局部硅转接板相嵌合，通过在硅基板上制作高密度互连线路制作局部硅转接板，再利用临时键合晶圆与重布线、填料等工艺将局部硅转接板与有机介质的重布线层进行嵌合，降低了制造难度、减低了制造成本、提高产能，解决了晶片与基板之间互连需要很高的技术手段，以及传统用于高密度互连的转接板因为需要TSV工艺制造而导致制造难度大、成本高等问题另外也解决了成本低的有机介质重布线层难以用于高密度互连的问题。
[0043]4、本专利技术综合了局部硅转接板的低成本与非高密度部分的可持续演进性，简化了工艺流程。
附图说明
[0044]下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本专利技术的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
[0045]图1是本专利技术高密度互连转接板的制作方法流程图；
[0046]图2是本专利技术转接板纵剖结构示意图；
[0047]图3是本专利技术高密度互连转接板的制作方法流程图；
[0048]图4是本专利技术封装互连结构纵剖结构示意本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.高密度互连转接板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：将多个单颗硅转接板转移至第一临时键合晶圆上；使用填料，对不同所述硅转接板之间的间隙进行填充；在第二临时键合晶圆上制作互连线路和焊接垫；将所述硅转接板上与所述第一临时键合晶圆相对的一面贴到所述第二临时键合晶圆上；取下所述第一临时键合晶圆；在非硅区域制作连接孔；通过重布线技术布置完成所需要的金属互连线及所需要的层数至所述焊接垫的位置，以形成混合转接板。2.根据权利要求1所述的高密度互连转接板的制作方法，其特征在于，所述将多个单颗硅转接板转移至第一临时键合晶圆上的步骤包括：把单颗所述硅转接板按照与所述混合转接板匹配的高密度互联转接板上的节距转移至第一临时键合晶圆上。3.根据权利要求1所述的高密度互连转接板的制作方法，其特征在于，在所述取下所述第一临时键合晶圆步骤之后，还包括步骤：将所述硅转接板背面研磨减薄至所需厚度。4.根据权利要求1所述的高密度互连转接板的制作方法，其特征在于，在所述形成混合转接板后还包括步骤：直接在第二临时键合晶圆上对所述混合转接板进行切单处理，或将所述混合转接板转移至常规晶圆贴膜上进行常规切割。5.高密度互连转接板，采用如权利要求1
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4任一所述的高密度互连转接板的制作...

【专利技术属性】
技术研发人员：李斌，吴过，
申请(专利权)人：上海为旌科技有限公司，
类型：发明
国别省市：