一种基于基板导电层实现芯片互连的结构及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于基板导电层实现芯片互连的结构及其制备方法，该结构包括具有第一面以及与该第一面相对的第二面的介电树脂层，位于所述介电树脂层的第一面上的基板导电层，位于所述介电树脂层内的中间导电层，通孔，位于第二面上的阻焊层，位于第二面上的所述焊接孔内并相对凸出于所述阻焊层的上表面的焊接块和位于焊接块上的两个芯片。本发明专利技术还提供了该结构的制备方法，具体为通过在基体导电层上覆盖介电树脂并固化后，在树脂上钻孔后再电镀导电材料，并通过多次介电树脂层压、光刻、通孔、电镀等工艺，形成利于芯片水平方向及垂直方向信号传输的互连通道，且具有正常的封装良率，不需要额外工艺和设计简单的特点。不需要额外工艺和设计简单的特点。不需要额外工艺和设计简单的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于基板导电层实现芯片互连的结构及其制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体芯片封装
，具体涉及一种基于基板导电层实现芯片互连的结构及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着半导体产业的发展，电子产品的性能需要不断提升。随着芯片制造成本急剧攀升，提升产品性能的途径开始从芯片线路节点的微缩向封装领域倾斜。
[0003]随着对高性能计算(HPC)需求的不断增长，异构集成已经成为了一个重要的性能实现方式。近年来，业界迅速发展到2.5d/3D先进封装技术，如通过嵌入多芯片硅桥或硅转接板的方式，以实现更高的封装I/O数和密度，以满足HPC细分市场的需求和产品性能的需要。然而采取硅转接板的方式一方面需要形成硅通孔(TSV)，另一方面转接板上的孔状结构限制了芯片的尺寸。而EMIB，一方面需要对基板进行开槽，增加了额外工艺，另一方面，实现通孔
‑
芯片
‑
焊盘的对准也是EMIB封装技术的工艺难点。

技术实现思路

[0004]鉴于目前存在的上述不足，本专利技术提供一种基于基板导电层实现芯片互连的结构及其制备方法，本专利技术以传统的基板导电层作为起始层，在基板导电层上方覆盖介电树脂并固化后，利用激光烧蚀或机械钻孔的方式在介电树脂上形成通孔，并在通孔内电镀金属，通过多次介电树脂层压、光刻、通孔、电镀等工艺步骤，形成利于芯片水平方向及垂直方向信号传输的互连通道。本专利技术具有正常的封装良率，不需要额外工艺和设计简单的特点。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术提供一种基于基板导电层实现芯片互连的结构，包括：
[0006]介电树脂层，其具有第一面以及与该第一面相对的第二面；
[0007]基板导电层，位于所述介电树脂层的第一面上；
[0008]中间导电层，位于所述介电树脂层内；
[0009]通孔，包括连接第一面与第二面的第一通孔和连接第二面不同位置上的第二通孔；
[0010]阻焊层，位于第二面上，所述阻焊层上设有连通所述通孔的焊接孔；
[0011]焊接块，位于第二面上的所述焊接孔内，并相对凸出于所述阻焊层的上表面；
[0012]两个芯片，位于焊接块上，且任一芯片均连接第一通孔和第二通孔；
[0013]其中，所述第一通孔分为两组，且其一端分别连接不同的所述基板导电层，另一端分别连接两个不同的芯片；所述第二通孔的分为两组，且其一端分别连接基板导电层和中间导电层，另一端均分别连接两个不同的芯片；所述通孔内填充有导电材料，所述导电材料与所述芯片之间通过所述焊接块进行连接。
[0014]依照本专利技术的一个方面，所述基板导电层的材料为铜、金、镍中的任意一种或多种。
[0015]依照本专利技术的一个方面，所述导电材料为铜、金、镍中的任意一种或多种。
[0016]基于同一专利技术构思，本专利技术还提供了上述基于基板导电层实现芯片互连的结构的制备方法，包括以下步骤：
[0017]步骤1：将三个水平间隔放置的传统的基板导电层作为起始层，在起始层上覆盖介电树脂并固化后，在介电树脂上制作与起始层相连的第一通孔和第二通孔，再在第一通孔和第二通孔内电镀导电材料，得到初始结构；
[0018]步骤2：在初始结构上形成导电层，并经光刻、显影、刻蚀、去胶后，得到第一中间结构；所述第一中间结构包含有中间导电层；
[0019]步骤3：在第一中间结构上覆盖一层介电树脂并固化后，在介电树脂上制作与所述第一中间结构的上表面的导电材料相连的第一通孔和第二通孔；并在第一通孔和第二通孔内电镀导电材料；并重复此步骤，得到第二中间结构；
[0020]步骤4：在第二中间结构上形成导电层，并经光刻、显影、刻蚀、去胶后，再在表面形成一层阻焊层，阻焊层经刻蚀后，形成露出步骤3的第一通孔和第二通孔内导电材料的焊接孔；
[0021]步骤5：在焊接孔内设置焊接块并将两个芯片通过焊接块连接在阻焊层上，获得基于基板导电层实现芯片互连的结构。
[0022]依照本专利技术的一个方面，所述步骤1和步骤3中，所述介点树脂通过真空压膜机覆盖在所述基板导电层的上表面。
[0023]依照本专利技术的一个方面，所述步骤1和步骤3中，所述第一通孔和所述第二通孔时采用激光烧蚀或机械钻孔的防止进行制作的，制作完成后需对所述第一通孔和所述第二通孔的残渣进行处理，并对介电树脂表面、第一通孔和第二通孔内部进行粗化处理。
[0024]依照本专利技术的一个方面，所述步骤1和步骤3中，电镀导电材料之前，需要通过化学沉积法在介电树脂的表面和第一通孔和第二通孔内制作种子层。
[0025]依照本专利技术的一个方面，所述步骤2和步骤4中，导电层是通过化学沉积或电镀的方式形成的。
[0026]依照本专利技术的一个方面，所述步骤1中，所述第一通孔和第二通孔的纵截面呈倒梯形；所述步骤3重复了2次，所述步骤3中，第一次制作的第一通孔和第二通孔的纵截面呈倒梯形；第二次制作的第一通孔的纵截面呈倒梯形，第二次制作的第二通孔的纵截面呈长方形。
[0027]依照本专利技术的一个方面，所述步骤5中，所述焊接块包括焊球、金属柱中的任意一种或两种。
[0028]本专利技术的有益效果：
[0029]本专利技术以传统的基板导电层作为起始层，在基板导电层上方覆盖介电树脂并固化后，利用激光烧蚀或机械钻孔的方式在介电树脂上形成通孔，并在通孔内电镀金属，通过多次介电树脂层压、光刻、通孔、电镀等工艺步骤，形成利于芯片水平方向及垂直方向信号传输的互连通道。本专利技术提供的基于基板导电层实现芯片互连的结构不会限制芯片的尺寸。本专利技术具有正常的封装良率，不需要额外工艺和设计简单的特点。
[0030]下面将结合具体实施方式进一步阐述本专利技术的技术效果。
附图说明
[0031]图1为本专利技术所述的基于基板导电层实现芯片互连的结构的制备方法的流程示意图一；
[0032]图2为本专利技术所述的基于基板导电层实现芯片互连的结构的制备方法的流程示意图二；
[0033]图3为本专利技术所述的基于基板导电层实现芯片互连的结构的制备方法的流程示意图三；
[0034]图4为本专利技术所述的基于基板导电层实现芯片互连的结构的制备方法的流程示意图四；
[0035]图5为本专利技术所述的基于基板导电层实现芯片互连的结构的制备方法的流程示意图五；
[0036]图6为本专利技术所述的基于基板导电层实现芯片互连的结构的制备方法的流程示意图六；
[0037]图7为本专利技术所述的基于基板导电层实现芯片互连的结构的制备方法的流程示意图七；
[0038]图8为本专利技术所述的基于基板导电层实现芯片互连的结构的制备方法的流程示意图八；
[0039]图9为本专利技术所述的基于基板导电层实现芯片互连的结构的制备方法的流程示意图九；
[0040]图10为本专利技术所述的基于基板导电层实现芯片互连的结构的示意图。
[0041]附图说明：
[0042]1、基板导电层；2、介电树脂层；3、第一面；4、第二面；5、中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于基板导电层实现芯片互连的结构，其特征在于，包括：介电树脂层，其具有第一面以及与该第一面相对的第二面；基板导电层，位于所述介电树脂层的第一面上；中间导电层，位于所述介电树脂层内；通孔，包括连接第一面与第二面的第一通孔和连接第二面不同位置上的第二通孔；阻焊层，位于第二面上，所述阻焊层上设有连通所述通孔的焊接孔；焊接块，位于第二面上的所述焊接孔内，并相对凸出于所述阻焊层的上表面；两个芯片，位于焊接块上，且任一芯片均连接第一通孔和第二通孔；其中，所述第一通孔分为两组，且其一端分别连接不同的所述基板导电层，另一端分别连接两个不同的芯片；所述第二通孔的分为两组，且其一端分别连接基板导电层和中间导电层，另一端均分别连接两个不同的芯片；所述通孔内填充有导电材料，所述导电材料与所述芯片之间通过所述焊接块进行连接。2.根据权利要求1所述的基于基板导电层实现芯片互连的结构，其特征在于，所述基板导电层的材料为铜、金、镍中的任意一种或多种。3.根据权利要求1所述的基于基板导电层实现芯片互连的结构，其特征在于，所述导电材料为铜、金、镍中的任意一种或多种。4.一种如权利要求1所述的基于基板导电层实现芯片互连的结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将三个水平间隔放置的传统的基板导电层作为起始层，在起始层上覆盖介电树脂并固化后，在介电树脂上制作与起始层相连的第一通孔和第二通孔，再在第一通孔和第二通孔内电镀导电材料，得到初始结构；步骤2：在初始结构上形成导电层，并经光刻、显影、刻蚀、去胶后，得到第一中间结构；所述第一中间结构包含有中间导电层；步骤3：在第一中间结构上覆盖一层介电树脂并固化后，在介电树脂上制作与所述第一中间结构的上表面的导电材料相连的第一通孔和第二通孔；并在第一通孔和第二通孔内电镀导电材料；并重...

【专利技术属性】
技术研发人员：滕晓东，郑博宇，刘振，
申请(专利权)人：长沙安牧泉智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：