一种双向叠片的芯片扇出型封装结构及其制造方法技术

技术编号：40131551 阅读：4 留言：0更新日期：2024-01-23 22:13

本发明专利技术涉及半导体封装技术领域，具体地说是一种双向叠片的芯片扇出型封装结构及其制造方法。一种双向叠片的芯片扇出型封装结构，包括第一重新布线层、第二重新布线层、控制芯片、功能芯片叠片结构、第一封装层、第二封装层，所述第一重新布线层的上方设有功能芯片叠片结构，功能芯片叠片结构的外部包裹第一封装层，第一封装层的上端设有第二重新布线层，第二重新布线层的上方设有控制芯片，所述功能芯片叠片结构由若干正反功能芯片组堆叠组成。本发明专利技术同现有技术相比，本发明专利技术封装结构采用第二重新布线层和导电结构实现内部互联，采用第一重新布线层代替基板实现外部连接，采用三维堆叠封装结构，将不同功能的芯片整合在一起，缩小封装的体积。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体封装，具体地说是一种双向叠片的芯片扇出型封装结构及其制造方法。

技术介绍

1、传统的芯片封装还是将芯片通过直接贴装在基板的表面上，然后采用金属线键合工艺实现芯片焊盘与基板电性能连接。基板作为芯片封装的核心材料之一，其成本占据整个封装材料成本的30%-50%。为了应对电子设备朝着多元化、小型化和功能化的方向发展，基板中的设计会越来越复杂，而且层数也会随之增加，这不仅导致基板的厚度增加，影响了总体的封装厚度，还致使基板的价格进一步提高。此外，传统金属线的键合工艺也会产生产品的延时性，导致效率低下。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本专利技术设计了一种双向叠片的芯片扇出型封装结构及其制造方法，采用第二重新布线层和导电结构实现内部互联，采用第一重新布线层代替基板实现外部连接，降低封装的成本。

2、本专利技术提供了一种双向叠片的芯片扇出型封装结构，包括第一重新布线层、第二重新布线层、控制芯片、功能芯片叠片结构、第一封装层、第二封装层，所述第一重新布线层的上方设有功能芯片叠片结构，功能芯片叠片结构的外部包裹第一封装层，第一封装层的上端设有第二重新布线层，第二重新布线层的上方设有控制芯片，控制芯片的外部包裹第二封装层，所述第一重新布线层与功能芯片叠片结构之间通过导电结构一电连接，所述第二重新布线层与功能芯片叠片结构之间通过导电结构二电连接，所述第一重新布线层与第二重新布线层之间通过导电结构三电连接，所述功能芯片叠片结构由若干正反功能芯片组堆叠组成。

3、进一步地，所述若干正反功能芯片组呈阶梯状错位分布，所述正反功能芯片组包括正向芯片、反向芯片，所述第一重新布线层通过导电结构一与正向芯片电连接，正向芯片的一侧设有反向芯片，反向芯片通过导电结构二与第二重新布线层电连接。

4、进一步地，所述第一重新布线层的下端设有金属凸块。

5、进一步地，所述控制芯片与第二重新布线层电连接。

6、本专利技术还提供了一种双向叠片的芯片扇出型封装结构的制造方法，包括以下步骤；

7、步骤s1，提供一个载体，并在载体上形成一个分离层；

8、步骤s2，提供功能芯片，将功能芯片通过粘连物质以叠片的方式分离层面粘合，先横向铺两片，左边芯片的焊盘朝下，形成反向芯片，右边芯片的焊盘朝上，形成正向芯片，正向芯片与反向芯片组合形成正反功能芯片组，再纵向错位叠片，将正反功能芯片组叠若干层，组合形成功能芯片叠片结构；

9、步骤s3，对功能芯片叠片结构进行封装，形成第一封装层；

10、步骤s4，利用激光钻孔工艺在第一封装层内形成若干深孔一，深孔一的孔底分别落在正向芯片的焊盘上，在深孔一里形成导电结构一，导电结构一的下端与正向芯片的焊盘电连接；

11、步骤s5，在第一封装层的第一表面形成第一重新布线层，第一重新布线层与导电结构一的上端相连接；

12、步骤s6，在第一重新布线层上端面形成金属凸块；

13、步骤s7，在金属凸块上贴上胶带，并反转第一封装层，去除载体；

14、步骤s8，利用激光钻孔的工艺在第一封装层内形成若干深孔二和深孔三，若干深孔二的孔底分别落在反向芯片的焊盘上，深孔三的孔底落在第一重新布线层上，在深孔二里形成导电结构二，在深孔三里形成导电结构三，导电结构二的下端与反向芯片电连接，导电结构三的下端与第一重新布线层电连接；

15、步骤s9，在第一封装体的第二表面形成第二重新布线层，第二重新布线层的下表面分别通过导电结构二、导电结构三与反向芯片、第一重新布线层电连接；

16、步骤s10，提供控制芯片，与第二重新布线层的上表面电连接；

17、步骤s11，对控制芯片进行塑封，形成第二封装层；

18、步骤s12，去除胶带，修整得到双向叠片的芯片扇出型封装结构。

19、进一步地，在步骤s2中，所述若干正反功能芯片组之间通过模具附膜daf连接，所述模具附膜daf的厚度为10μm。

20、进一步地，所述导电结构一、导电结构二、导电结构三的材料为铜、镍、金、银和钛中的一种或者多种以上混合。

21、优选的，所述步骤s2-s9可替换为如下步骤sn2-sn6；

22、步骤sn2，在分离层上形成第二重新布线层，然后在第二重新布线层上形成导电结构三；

23、步骤sn3，提供功能芯片，先横向铺两片，左边反向芯片通过导电结构二与第二重新布线层电连接，右边正向芯片形成导电结构一朝上，正向芯片与反向芯片组合形成正反功能芯片组，再纵向错位叠片，将正反功能芯片组叠若干层，组合形成功能芯片叠片结构，反向芯片与导电结构二电连接，在正向芯片上形成导电结构一；

24、步骤sn4，对功能芯片叠片结构进行封装，形成第一封装层，第一封装层的上端没过导电结构一的上端，在第一重新布线层上端面形成金属凸块；

25、步骤sn5，通过打磨或者抛光就直至露出导电结构一的上端，于第一封装层上形成第一重新布线层，使导电结构一与第一重新布线层电连接；

26、步骤sn6，反转去除载体，露出第二重新布线层。

27、本专利技术同现有技术相比，本专利技术专利有以下有益效果：

28、1）本专利技术封装结构采用第二重新布线层和导电结构实现内部互联，采用第一重新布线层代替基板实现外部连接，降低封装的成本；

29、2）采用深孔导电结构或金属连接柱使芯片与外界实行电连接，大大提高了产品的运行速度，增强数据处理能力；

30、3）本专利技术采用三维堆叠封装结构，将不同功能的芯片整合在一起，不仅提高了封装的集成度，还缩小封装的体积。通过将功能芯片横向铺排叠片，进一步有效的减薄了封装体的厚度。

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【技术保护点】

1.一种双向叠片的芯片扇出型封装结构，其特征在于：包括第一重新布线层（1）、第二重新布线层（2）、控制芯片（3）、功能芯片叠片结构（4）、第一封装层（5）、第二封装层（6），所述第一重新布线层（1）的上方设有功能芯片叠片结构（4），功能芯片叠片结构（4）的外部包裹第一封装层（5），第一封装层（5）的上端设有第二重新布线层（2），第二重新布线层（2）的上方设有控制芯片（3），控制芯片（3）的外部包裹第二封装层（6），所述第一重新布线层（1）与功能芯片叠片结构（4）之间通过导电结构一（7）电连接，所述第二重新布线层（2）与功能芯片叠片结构（4）之间通过导电结构二（8）电连接，所述第一重新布线层（1）与第二重新布线层（2）之间通过导电结构三（9）电连接，所述功能芯片叠片结构（4）由若干正反功能芯片组（10）堆叠组成。

2.根据权利要求1所述的一种双向叠片的芯片扇出型封装结构，其特征在于：所述若干正反功能芯片组（10）呈阶梯状错位分布，所述正反功能芯片组（10）包括正向芯片（11）、反向芯片（12），所述第一重新布线层（1）通过导电结构一（7）与正向芯片（11）电连接，正向芯

3.根据权利要求1所述的一种双向叠片的芯片扇出型封装结构，其特征在于：所述第一重新布线层（1）的下端设有金属凸块（13）。

4.根据权利要求1所述的一种双向叠片的芯片扇出型封装结构，其特征在于：所述控制芯片（3）与第二重新布线层（2）电连接。

5.一种如权利要求1所述的双向叠片的芯片扇出型封装结构的制造方法，其特征在于：包括以下步骤；

6.根据权利要求5所述的一种双向叠片的芯片扇出型封装结构的制造方法，其特征在于：在步骤S2中，所述若干正反功能芯片组（10）之间通过模具附膜DAF连接，所述模具附膜DAF的厚度为10μm。

7.根据权利要求5所述的一种双向叠片的芯片扇出型封装结构的制造方法，其特征在于：所述导电结构一（7）、导电结构二（8）、导电结构三（9）的材料为铜、镍、金、银和钛中的一种或者多种以上混合。

8.根据权利要求5所述的一种双向叠片的芯片扇出型封装结构的制造方法，其特征在于：所述步骤S2-S9可替换为如下步骤Sn2-Sn6；

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【技术特征摘要】

2.根据权利要求1所述的一种双向叠片的芯片扇出型封装结构，其特征在于：所述若干正反功能芯片组（10）呈阶梯状错位分布，所述正反功能芯片组（10）包括正向芯片（11）、反向芯片（12），所述第一重新布线层（1）通过导电结构一（7）与正向芯片（11）电连接，正向芯片（11）的一侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤茂友，邵滋人，付永朝，
申请(专利权)人：紫光宏茂微电子上海有限公司，
类型：发明
国别省市：

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