一种芯片封装结构及芯片封装方法技术

本发明专利技术涉及芯片封装技术领域，公开了一种芯片封装结构及芯片封装方法。芯片封装结构包括：芯片，正面阵列设置有多个凸点；基体，开设有容纳槽，芯片置于容纳槽内，至少部分凸点位于容纳槽的外侧；导热粘接层，粘接于芯片的背面与容纳槽的槽底面之间；导电结构，置于多个凸点远离芯片的一侧，导电结构与芯片以及基体之间均填充有塑封层，导电结构包括PI层和RDL层，PI层的过孔孔壁的金属层与RDL层或凸点电连接；焊球，设置于导电结构相背于芯片的一侧，焊球与凸点通过过孔孔壁的金属层电连接。本发明专利技术实现缩小芯片封装结构的厚度尺寸，降低电流的损耗，也减小芯片封装结构的体积，又扩大用于散热的面积，保证芯片的性能。保证芯片的性能。保证芯片的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种芯片封装结构及芯片封装方法


[0001]本专利技术涉及芯片封装
，尤其涉及一种芯片封装结构及芯片封装方法。

技术介绍

[0002]倒装芯片式技术(Flip Chip，FC)是一种经常应用于芯片封装(Chip Scale Package，CSP)的封装技术。在倒装芯片式技术中，芯片的正面通常设置有凸点(bump)，芯片先通过凸点与基板进行焊接，之后再在基板相背于芯片的端面上植焊球(ball)，最后通过焊球将其焊接到PCB板上。但上述封装结构的设置，一方面，基板较厚，电流的传数据流较大，导致电流的损耗大，影响信号传输的速度；另一方面，芯片仅通过背面散热，散热面积较小，易影响芯片性能。
[0003]基于此，亟需一种芯片封装结构及芯片封装方法用来解决如上提到的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种芯片封装结构及芯片封装方法，以实现缩小芯片封装结构的厚度尺寸，降低电流的损耗，也减小芯片封装结构的体积，又扩大用于散热的面积，保证芯片的性能。
[0005]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种芯片封装结构，包括：
[0007]芯片，正面阵列设置有多个凸点；
[0008]基体，开设有容纳槽，所述芯片置于所述容纳槽内，至少部分所述凸点位于所述容纳槽的外侧；
[0009]导热粘接层，粘接于所述芯片的背面与所述容纳槽的槽底面之间；
[0010]导电结构，置于多个所述凸点远离所述芯片的一侧，所述导电结构与所述芯片以及所述基体之间均填充有塑封层，所述导电结构包括PI层和RDL层，所述PI层设置有至少两层，所述RDL层设置在相邻两层所述PI层之间，所述PI层上开设有过孔，所述过孔孔壁的金属层与所述RDL层或所述凸点电连接；
[0011]焊球，设置于所述导电结构相背于所述芯片的一侧，所述焊球与所述凸点通过所述过孔孔壁的金属层电连接。
[0012]作为芯片封装结构的可选技术方案，所述芯片的高度与所述导热粘接层的高度之和大于所述容纳槽的深度。
[0013]作为芯片封装结构的可选技术方案，所述导热粘接层为导热石墨片。
[0014]作为芯片封装结构的可选技术方案，所述导热粘接层的形状和尺寸与所述容纳槽槽底面的形状和尺寸相同。
[0015]作为芯片封装结构的可选技术方案，所述容纳槽位于所述基体的中部，且所述容纳槽的槽侧壁与所述基体的侧壁之间形成围挡，所述芯片与所述围挡之间间隔设置，所述芯片与所述槽侧壁之间填充有所述塑封层。
[0016]作为芯片封装结构的可选技术方案，所述塑封层相背于所述容纳槽槽底的一侧开设有盲孔，所述凸点相背于所述芯片的一端穿出所述盲孔的孔底壁，且所述凸点相背于芯片的一端凸出于所述塑封层相背于所述容纳槽槽底的端面并与所述过孔孔壁的金属层电连接。
[0017]一种芯片封装方法，用于制作如上所述的芯片封装结构，包括：
[0018]S1、提供芯片和基体，将所述芯片置于所述容纳槽内，且所述芯片的背面与所述导热粘接层粘接；
[0019]S2、将填充料布满所述芯片的正面、所述容纳槽内以及所述基体开设有所述容纳槽的一侧，形成塑封层；
[0020]S3、减薄所述塑封层，直至所述凸点相背于所述芯片的一端穿出所述塑封层；
[0021]S4、在所述塑封层相背于所述芯片的一侧制作PI层和RDL层，形成所述导电结构；
[0022]S5、将所述焊球焊接在所述导电结构相背于所述塑封层的端面上。
[0023]作为芯片封装方法的可选技术方案，步骤S2包括：
[0024]S21、提供模具，所述模具上开设有成型槽；
[0025]S22、将所述基体置于所述成型槽内，且所述成型槽的开口方向与所述容纳槽的开口方向朝向同一方向；
[0026]S23、向所述成型槽内填充所述填充料，直至所述填充料布满所述芯片的正面、所述容纳槽内以及所述基体开设有所述容纳槽的一侧，形成所述塑封层；
[0027]S24、待所述塑封层固化后进行脱模。
[0028]作为芯片封装方法的可选技术方案，步骤S3之后，还包括：
[0029]S31、在所述塑封层相背于所述容纳槽槽底的一侧且正对所述凸点的位置上开设盲孔，使得所述凸点外露。
[0030]作为芯片封装方法的可选技术方案，步骤S4包括：
[0031]S411、在所述塑封层相背于所述芯片的一侧沉积一层PI层，加热所述PI层至半固化；
[0032]S412、在半固化的所述PI层上涂覆光刻胶；
[0033]S413、对所述光刻胶进行曝光和显影，形成光刻胶层图形；
[0034]S414、在所述光刻胶层图形中形成的孔结构内沉积金属层，形成所述RDL层；
[0035]S415、加热所述PI层至完全固化，若所述RDL层为至少两层，则重复步骤S411～S415，否则进行步骤S416；
[0036]S416、在与所述芯片之间的距离最远的所述RDL层上沉积所述PI层，并加热固化所述PI层，形成所述导电结构。
[0037]本专利技术的有益效果：
[0038]本专利技术提供的芯片封装结构，其包括芯片、基体、导热粘接层、导电结构和焊球。由于PI层与RDL层的厚度较小，故利用PI层与RDL层组成的导电结构代替基板，能够缩小芯片封装结构的厚度尺寸，缩短电流传输的距离，降低电流的损耗，保证芯片的性能，也能够减小芯片封装结构的体积，扩大了芯片封装结构能够适用的安装空间的适用范围；封装层能够保护芯片，导电结构相背于芯片一侧的PI层能够保护内部的RDL层，保证芯片封装结构的耐用性以及使用可靠程度；同时，在基体上开设容纳槽，将芯片放置在容纳槽内，也能够进
一步缩小芯片封装结构的厚度尺寸，进一步扩大了适用范围；此外，利用导热粘接层将芯片上的热量传导至基体上，扩大了用于散热的面积，保证了芯片使用的稳定性，进一步保证了芯片的性能。
[0039]本专利技术提供的芯片封装方法，利用PI层与RDL层组成的导电结构代替基板，能够缩小芯片封装结构的厚度尺寸，缩短电流传输的距离，降低电流的损耗，保证芯片的性能，也能够减小芯片封装结构的体积，扩大了芯片封装结构能够适用的安装空间的适用范围；利用导热粘接层将芯片固定粘接在基体上，也避免了芯片相对于基体移动，也能够将芯片上的热量传导至基体上，保证了芯片封装结构的合格率，扩大了用于散热的面积，保证了芯片使用的稳定性，进一步保证了芯片的性能。
附图说明
[0040]图1是本专利技术实施例提供的芯片封装结构的结构示意图；
[0041]图2是本专利技术实施例提供的芯片封装方法的流程图；
[0042]图3是本专利技术实施例提供的芯片与导热粘接层粘接后的结构示意图；
[0043]图4是本专利技术实施例提供的塑封层成型后的结构示意图；
[0044]图5是本专利技术实施例提供的将塑封层减薄后的结构示意图；
[0045]图6是本专利技术实施例提供的形成导电结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种芯片封装结构，其特征在于，包括：芯片(1)，正面阵列设置有多个凸点(11)；基体(2)，开设有容纳槽(21)，所述芯片(1)置于所述容纳槽(21)内，至少部分所述凸点(11)位于所述容纳槽(21)的外侧；导热粘接层(3)，粘接于所述芯片(1)的背面与所述容纳槽(21)的槽底面之间；导电结构(4)，置于多个所述凸点(11)远离所述芯片(1)的一侧，所述导电结构(4)与所述芯片(1)以及所述基体(2)之间均填充有塑封层(5)，所述导电结构(4)包括PI层(41)和RDL层(42)，所述PI层(41)设置有至少两层，所述RDL层(42)设置在相邻两层所述PI层(41)之间，所述PI层(41)上开设有过孔，所述过孔孔壁的金属层与所述RDL层(42)或所述凸点(11)电连接；焊球(6)，设置于所述导电结构(4)相背于所述芯片(1)的一侧，所述焊球(6)与所述凸点(11)通过所述过孔孔壁的金属层电连接。2.根据权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，所述芯片(1)的高度与所述导热粘接层(3)的高度之和大于所述容纳槽(21)的深度。3.根据权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，所述导热粘接层(3)为导热石墨片。4.根据权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，所述导热粘接层(3)的形状和尺寸与所述容纳槽(21)槽底面的形状和尺寸相同。5.根据权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，所述容纳槽(21)位于所述基体(2)的中部，且所述容纳槽(21)的槽侧壁与所述基体(2)的侧壁之间形成围挡(22)，所述芯片(1)与所述围挡(22)之间间隔设置，所述芯片(1)与所述槽侧壁之间填充有所述塑封层(5)。6.根据权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，所述塑封层(5)相背于所述容纳槽(21)槽底的一侧开设有盲孔，所述凸点(11)相背于所述芯片(1)的一端穿出所述盲孔的孔底壁，且所述凸点(11)相背于芯片(1)的一端凸出于所述塑封层(5)相背于所述容纳槽(21)槽底的端面并与所述过孔孔壁的金属层电连接。7.一种芯片封装方法，用于制作如权利要求1
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6任一项所述的芯片封装结构，其特征在于，包括：S1、提供芯片(1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：马晓波，熊湘锋，
申请(专利权)人：湖南越摩先进半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：