一种玻璃通孔转接板及其芯片扇出封装结构制造技术

技术编号:45114213 阅读:13 留言:0更新日期:2025-04-29 18:55
本技术公开了一种玻璃通孔转接板及其芯片扇出封装结构,属于半导体封装技术领域。其玻璃通孔转接板的玻璃基板(110)具有贯穿其厚度方向的高密度通孔(111)和若干个凹槽(115),所述桥接芯片(210)通过固晶膜(220)贴敷于凹槽(115)内并塑封,其再布线金属层分别设置于所述玻璃基板(110)的上下;功能芯片(610)设置于玻璃通孔转接板之上,并再次塑封,形成扇出封装结构。本技术专利解决了封装结构的翘曲问题,并提高了封装结构的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种玻璃通孔转接板及其芯片扇出封装结构,属于半导体封装。


技术介绍

1、目前,在2.5d/3d封装结构中,硅基转接板2.5d集成技术作为先进的系统集成技术,近年来得到迅猛的发展,如图1所示。但硅基转接板存在两个主要问题:

2、1)当前硅基转接板(tsv interposer)尺寸越来越大,因硅基转接板的抗弯强度比氧化铝低,其上侧淀积厚的介质层、emc(包封料)和金属化层后,上下应力不均衡,堆叠后的封装结构的两头翘曲缺陷越来越大,难以控制;同时,也限制了硅基转接板的厚度的减薄;

3、2)成本高,硅通孔(tsv)制作采用硅刻蚀工艺,随后硅通孔需要氧化绝缘层、薄晶圆的拿持等技术;

4、3)电学性能差,硅材料属于半导体材料,传输线在传输信号时,信号与衬底材料有较强的电磁耦合效应,衬底中产生涡流现象,造成信号完整度较差(插损、串扰等)。


技术实现思路

1、为了克服现有封装工艺的不足,本技术提供一种玻璃通孔转接板及其芯片扇出封装结构,以解决封装结构的翘曲,并提高封装结构的可靠性。

2、本技术的技术方案如下:

3、本技术提供了一种玻璃通孔转接板,其包括玻璃基板、第一微金属凸块、桥接芯片、第一再布线金属层、第二重布线层和第一塑封层,

4、所述桥接芯片具有第一表面及与第一表面相对的第二表面,其第一表面布置有第一焊盘,第一焊盘上设置金属微柱,其第二表面设置固晶膜;

5、所述玻璃基板具有正面及与其正面相对的背面

6、所述玻璃基板具有贯穿其厚度方向的高密度通孔和若干个凹槽,所述高密度通孔呈阵列排布,且其内具有导电结构,所述高密度通孔呈阵列设置在凹槽的旁侧;所述玻璃基板的正面设置第一微金属凸块,所述第一微金属凸块的间距、直径与高密度通孔一一对应,并与导电结构电信连接;

7、所述桥接芯片通过固晶膜贴敷于凹槽内,其金属微柱朝上并露出凹槽;

8、还包括金属柱,所述金属柱设置于所述玻璃基板的外侧,塑封料包封桥接芯片、金属微柱、金属柱和第一微金属凸块,并填充其间隙,形成第一塑封层,所述第一塑封层露出金属微柱端面、微金属凸块端面和金属柱上端面;

9、所述第一再布线金属层设置于第一塑封层上,第一再布线金属层与金属微柱端面、微金属凸块端面和金属柱上端面电性连接;第一再布线金属层的最外层为钝化层,并设有信号端口;

10、所述第二再布线金属层设置于所述玻璃基板的背面,第二再布线金属层的最外层为钝化层,并设有信号端口;第一再布线金属层及第二再布线金属层通过导电结构、金属柱电性连接。

11、作为一种可实施方式,所述导电结构包括高密度通孔内的导电金属。

12、作为一种可实施方式,所述高密度通孔的开口尺寸≤金属柱的横截面尺寸。

13、作为一种可实施方式,所述凹槽呈一字型排布,或者品字形排布,或者田字形排布。

14、作为一种可实施方式,所述金属柱的高度=高密度通孔的高度+第一微金属凸块的高度。

15、作为一种可实施方式,所述第一重布线层及第二重布线层在其对应面上设置多层。

16、本技术还提供了一种玻璃通孔转接板的芯片扇出封装结构,其包括上述玻璃通孔转接板和若干个功能芯片,所述功能芯片的正面焊盘上设置芯片下金属柱,与第一再布线金属层的信号端口通过焊料固连;用塑封料将功能芯片塑封,形成第二塑封层,并露出功能芯片的背面,所述第二重布线层的下方设置第二bga焊球。

17、作为一种可实施方式,还包括第一填充层,所述第一填充层填充于所述功能芯片的底部及其与第一再布线金属层之间。

18、作为一种可实施方式,所述功能芯片为一个asic芯片和两个hbm芯片,所述hbm芯片分布在asic的两侧。

19、本技术还提供了一种芯片封装体,其包括上述玻璃通孔转接板的芯片扇出封装结构和热沉、pcb基板,所述玻璃通孔转接板的芯片扇出封装结构设置在pcb基板上方,并通过第二bga焊球与pcb基板固连,所述热沉呈帽状扣合在所述玻璃通孔转接板的芯片扇出封装结构上方,所述热沉的顶部内侧通过导热膜与功能芯片的背面贴合,所述热沉的口沿通过粘合剂与pcb基板固连,所述pcb基板的下方设置第三bga焊球;

20、还包括第二填充层,所述第二填充层填充于所述玻璃通孔转接板的芯片扇出封装结构的底部及其与pcb基板之间。

21、有益效果

22、本技术提出一种玻璃通孔转接板及其芯片扇出封装结构,其采用抗弯强度比氧化铝高的玻璃基板和金属柱塑封制成玻璃通孔转接板,形成的芯片扇出封装结构的翘曲很小,解决了2.5d/3d封装结构的翘曲问题;

23、玻璃基板损耗和寄生效应大大减小,保证了传输信号的完整性,获得了优良的高频电学特性;玻璃通孔转接板中内嵌桥接芯片210,降低了转接板的工艺难度,从而使得玻璃通孔转接板单体得到更高的性能,更小的损耗,形成更薄型的芯片扇出封装结构。

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【技术保护点】

1.一种玻璃通孔转接板,其特征在于,其包括玻璃基板(110)、第一微金属凸块(140)、桥接芯片(210)、第一再布线金属层(510)、第二再布线金属层(520)和第一塑封层(160),

2.根据权利要求1所述的玻璃通孔转接板,其特征在于,所述导电结构(120)包括高密度通孔(111)内的导电金属。

3.根据权利要求1所述的玻璃通孔转接板,其特征在于,所述高密度通孔(111)的开口尺寸≤金属柱(130)的横截面尺寸。

4.根据权利要求1所述的玻璃通孔转接板,其特征在于,所述凹槽(115)呈一字型排布,或者品字形排布,或者田字形排布。

5.根据权利要求1所述的玻璃通孔转接板,其特征在于,所述金属柱(130)的高度=高密度通孔(111)的高度+第一微金属凸块(140)的高度。

6.根据权利要求1所述的玻璃通孔转接板,其特征在于,所述第一再布线金属层(510)及第二再布线金属层(520)在其对应面上设置多层。

7.一种玻璃通孔转接板的芯片扇出封装结构,其特征在于,其包括如权利要求1至6中任一项所述玻璃通孔转接板和若干个功能芯片(610),所述功能芯片(610)的正面焊盘上设置芯片下金属柱(611),与第一再布线金属层(510)的信号端口通过焊料固连;用塑封料将功能芯片塑封,形成第二塑封层(650),并露出功能芯片(610)的背面,所述第二再布线金属层(520)的下方设置第二BGA焊球(800)。

8.根据权利要求7所述的玻璃通孔转接板的芯片扇出封装结构,其特征在于,还包括第一填充层(613),所述第一填充层(613)填充于所述功能芯片(610)的底部及其与第一再布线金属层(510)之间。

9.根据权利要求7所述的玻璃通孔转接板的芯片扇出封装结构,其特征在于,所述功能芯片(610)为一个ASIC芯片和两个HBM芯片,所述HBM芯片分布在ASIC的两侧。

10.一种芯片封装体,其特征在于,其包括如权利要求7至9中任一项所述的玻璃通孔转接板的芯片扇出封装结构和热沉(910)、PCB基板(930),所述玻璃通孔转接板的芯片扇出封装结构设置在PCB基板(930)上方,并通过第二BGA焊球(800)与PCB基板(930)固连,所述热沉(910)呈帽状扣合在所述玻璃通孔转接板的芯片扇出封装结构上方,所述热沉(910)的顶部内侧通过导热膜(911)与功能芯片(610)的背面贴合,所述热沉(910)的口沿通过粘合剂(920)与PCB基板(930)固连,所述PCB基板(930)的下方设置第三BGA焊球(950);还包括第二填充层(913),所述第二填充层(913)填充于所述玻璃通孔转接板的芯片扇出封装结构的底部及其与PCB基板(930)之间。

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【技术特征摘要】

1.一种玻璃通孔转接板,其特征在于,其包括玻璃基板(110)、第一微金属凸块(140)、桥接芯片(210)、第一再布线金属层(510)、第二再布线金属层(520)和第一塑封层(160),

2.根据权利要求1所述的玻璃通孔转接板,其特征在于,所述导电结构(120)包括高密度通孔(111)内的导电金属。

3.根据权利要求1所述的玻璃通孔转接板,其特征在于,所述高密度通孔(111)的开口尺寸≤金属柱(130)的横截面尺寸。

4.根据权利要求1所述的玻璃通孔转接板,其特征在于,所述凹槽(115)呈一字型排布,或者品字形排布,或者田字形排布。

5.根据权利要求1所述的玻璃通孔转接板,其特征在于,所述金属柱(130)的高度=高密度通孔(111)的高度+第一微金属凸块(140)的高度。

6.根据权利要求1所述的玻璃通孔转接板,其特征在于,所述第一再布线金属层(510)及第二再布线金属层(520)在其对应面上设置多层。

7.一种玻璃通孔转接板的芯片扇出封装结构,其特征在于,其包括如权利要求1至6中任一项所述玻璃通孔转接板和若干个功能芯片(610),所述功能芯片(610)的正面焊盘上设置芯片下金属柱(611),与第一再布线金属层(510)的信号端口通过焊料固连;用塑封料将功能芯片塑封,形成第二塑封层(650),...

【专利技术属性】
技术研发人员:张黎郭洪岩张宇锋龚嘉明
申请(专利权)人:浙江禾芯集成电路有限公司
类型:新型
国别省市:

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