一种基于树脂基的高功率芯片的扇出封装结构制造技术

本技术公开一种基于树脂基的高功率芯片的扇出封装结构，属于集成电路封装领域，包括高功率芯片、增材层、塑封材料、介质层、导电通孔、再布线层、钝化层、凸点；增材层设置于高功率芯片的背面，塑封材料完全将高功率芯片和增材层包覆起来形成树脂基底；介质层覆盖在树脂基底的正表面，并通过图形化技术在介质层上设置有导电通孔和再布线层，再布线层通过导电通孔实现芯片有源面信号端的引出；钝化层覆盖在再布线层的表面，并采用图形化技术做出开口，凸点采用电镀或植球的方法制作于开口处。本技术结构合理巧妙，在高功率芯片背面制作高导热系数的增材层，增加了高功率芯片的散热效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及集成电路封装，特别涉及一种基于树脂基的高功率芯片的扇出封装结构。

技术介绍

1、随着电力电子技术小型化、高频化和高功率密度化的发展，对电力电子器件性能和可靠性的要求日益苛刻，以si材料为基础的传统电力电子功率器件已逐步逼近其理论极限。在该背景下第二代和第三代半导体的迅速发展给电力电子领域带来了更广阔的应用前景。

2、砷化镓作为第二代半导体材料的典型代表，具有高饱和电子速率、高电子迁移率、较高的击穿电压以及抗辐射等特点，常用于制作射频功率放大器、射频开关器等高功率器件，应用于雷达、制导、卫星通信、5g通信等领域。

3、氮化镓作为第三代半导体材料的典型代表，具有宽禁带、高电子饱和漂移速度、高电子迁移率、高临界场强、介电常数小、抗辐射能力强、熔点温度高、高导热性和功率密度高等优异电气物理特性，是超高频功率器件的极佳选择，适用于5g通信、微波射频、电源等领域。

4、与第二、三代半导体的高性能对应的，即高功率密度带来的散热问题。传统的封装结构以及材料难以满足使用需求，高功率芯片的结温已接近使用极限，温度每增加1℃都会对降低相应的饱和功率，影响芯片的性能，故需要对传统的封装结构加以改进迎合产品的需求。

技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种基于树脂基的高功率芯片的扇出封装结构，以解决目前传统的树脂基产品散热效率低的问题。

2、为解决上述技术问题，本技术提供了一种基于树脂基的高功率芯片的扇出封装结构，包括高功率芯片、增材层、塑封材料、介质层、导电通孔、再布线层、钝化层、凸点；

3、增材层设置于高功率芯片的背面，塑封材料完全将高功率芯片和增材层包覆起来形成树脂基底；

4、介质层覆盖在树脂基底的正表面，并通过图形化技术在介质层上设置有导电通孔和再布线层，再布线层通过导电通孔实现芯片有源面信号端的引出；

5、钝化层覆盖在再布线层的表面，并采用图形化技术做出开口，凸点采用电镀或植球的方法制作于开口处。

6、在一种实施方式中，所述增材层通过物理气相沉积、化学气相沉积、电镀、浆料烧结、3d打印方式制备于高功率芯片的背面。

7、在一种实施方式中，所述增材层的厚度在100μm以上，增材层的各边小于高功率芯片的各对应边5μm以上，增材层的材质为cu、ni、ag中的一种或几种。

8、在一种实施方式中，所述介质层为聚酰亚胺类材料，厚度在5μm以上，形成介质层及导电通孔的方法包括旋涂、软烘、曝光、显影、固化工序。

9、在一种实施方式中，所述再布线层为一层或多层，厚度在3μm以上，材质为cu、ni、ag中的一种或几种。

10、在一种实施方式中，所述钝化层的厚度在5μm以上，材质为聚酰亚胺类材料或绿油。

11、在一种实施方式中，所述凸点的尺寸在100μm以上，材质为snag、snagcu、snpb中的一种。

12、本技术提供的一种基于树脂基的高功率芯片的扇出封装结构，结构合理巧妙，通过在高功率芯片背面制作高导热系数的增材层取代原芯片背面树脂料的散热通路，增加了高功率芯片的散热效率，不仅解决了封装尺寸小型化的问题，而且大大提高了高功率芯片封装的散热能力和电性能。本技术的工艺难度小，工艺流程短，大大降低了生产成本和周期，显著提高生产效率，适合大规模量产使用。

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【技术保护点】

1.一种基于树脂基的高功率芯片的扇出封装结构，其特征在于，包括高功率芯片、增材层、塑封材料、介质层、导电通孔、再布线层、钝化层、凸点；

2.如权利要求1所述的基于树脂基的高功率芯片的扇出封装结构，其特征在于，所述增材层通过物理气相沉积、化学气相沉积、电镀、浆料烧结、3D打印方式制备于高功率芯片的背面。

3.如权利要求2所述的基于树脂基的高功率芯片的扇出封装结构，其特征在于，所述增材层的厚度在100μm以上，增材层的各边小于高功率芯片的各对应边5μm以上，增材层的材质为Cu、Ni、Ag中的一种。

4.如权利要求1所述的基于树脂基的高功率芯片的扇出封装结构，其特征在于，所述介质层为聚酰亚胺类材料，厚度在5μm以上，形成介质层及导电通孔的方法包括旋涂、软烘、曝光、显影、固化工序。

5.如权利要求1所述的基于树脂基的高功率芯片的扇出封装结构，其特征在于，所述再布线层为一层或多层，厚度在3μm以上，材质为Cu、Ni、Ag中的一种。

6.如权利要求1所述的基于树脂基的高功率芯片的扇出封装结构，其特征在于，所述钝化层的厚度在5μm以上，材质为聚酰亚胺类材料或绿油。

7.如权利要求1所述的基于树脂基的高功率芯片的扇出封装结构，其特征在于，所述凸点的尺寸在100μm以上，材质为SnAg、SnAgCu、SnPb中的一种。

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【技术特征摘要】

1.一种基于树脂基的高功率芯片的扇出封装结构，其特征在于，包括高功率芯片、增材层、塑封材料、介质层、导电通孔、再布线层、钝化层、凸点；

2.如权利要求1所述的基于树脂基的高功率芯片的扇出封装结构，其特征在于，所述增材层通过物理气相沉积、化学气相沉积、电镀、浆料烧结、3d打印方式制备于高功率芯片的背面。

3.如权利要求2所述的基于树脂基的高功率芯片的扇出封装结构，其特征在于，所述增材层的厚度在100μm以上，增材层的各边小于高功率芯片的各对应边5μm以上，增材层的材质为cu、ni、ag中的一种。

4.如权利要求1所述的基于树脂基的高功率芯片的扇出封装结构，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘逸寒，戴飞虎，王成迁，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十八研究所，
类型：新型
国别省市：