封装结构及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种具有高导热性的导热载板的封装结构及其制造方法，所述封装结构包括：导热载板、芯片、凸点、塑封材料、导电材料、以及绝缘材料。所述制造方法包括：准备芯片；在所述芯片上形成凸点；用塑封材料将形成有凸点的芯片塑封；使所述凸点暴露；在塑封材料上形成电路图案；在所述电路图案中填充导电材料以与凸点电连接；用绝缘材料覆盖所述凸点和导电材料，并暴露导电材料的一端，以实现芯片与外部的电气连接。本发明专利技术具有材料成本较低，可靠性和散热性好，且其制造工艺无需新的设备的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体，更具体地讲，本专利技术涉及ー种不采用带电路的基板(例如印刷电路板(PCB))而是采用具有高导热性的导热载板的。
技术介绍
随着半导体产业的飞速发展及其向各行业的迅速滲透，电子封装已经逐步成为实现半导体芯片功能的一个瓶颈，电子封装因此在近二三十年内获得了巨大的发展，并已经取得了长足的进步。今日的电子封装不但要提供芯片保护，还要在控制成本的同时满足不断増加的功能、可靠性、散热性等性能。电子封装的设计和制造对系统应用正变得越来越重要，电子封装的设计和制造从ー开始就需要从系统入手以获得最佳的性能价格比。电子封装发展的驱动カ主要来源于半导体芯片的发展和市场需要，可以概括为如下几点速度及处理能力的増加需要更多的引脚数、更快的时钟频率和更好的电源分配。市场需要电子产品有更多功能，更长的电池寿命和更小的几何尺寸。电子器件和电子产品的需要量不断增カロ，新的器件不断涌现。市场竞争日益加剧，芯片制造业的发展和电子产品的市场需要将最终决定电子封装的发展趋向于更小、更薄、更轻、功能更强、能耗更小、可靠性更好、更符合环保要求、更便宜等随着电子技术的飞速发展，封装的小型化和组装的高密度化以及各种新型封装技术的不断涌现，对电子组装质量的要求也越来越高。在众多的封装形式中，倒装芯片FC(Flip chip)封装由于具有组件尺寸小、性能高和成本低等诸多优点而备受关注。倒装芯片技术由IBM公司在60年代引入，开始使用的是铜凸点，后发展为在芯片上制备高铅焊料凸点再将芯片正面朝下直接贴在陶瓷衬底上，使用回流焊接实现多个焊点的一次性组装。既大大提高了生产效率(当时的金丝球焊机焊接速度较慢)，同时由于引线电阻小，寄生电容小，因而获得了优异的性能特别是高频性能。目前倒装芯片技术在计算机、通信等领域已经获得了相当程度的应用，并且正呈高速增长趋势。目前比较成熟的倒装芯片封装形式通常是包含基板(substrate)13的，如图I所示，其中，基板13—般为印刷电路板，芯片11由塑封材料12塑封，基板包括形成有电路图案的电路板15，芯片11通过电路板和焊球14实现与外部的电气连接。然而，由于使用印刷电路板会提高封装成本，因此，不采用带电路的基板的倒装芯片封装已经成为ー种发展趋势。现有的不采用带电路的基板的封装技术主要分为两种第一种如图2所示(美国专利US 7，160, 755 B2)，先在基板23上嵌入一个可导电的载体，然后将芯片21贴到载体上以形成ー个导电通路，用塑封材料22塑封后去除基板23，在载体的另一端形成焊球结合24后完成封装；第二种如图3所示(美国专利US 7, 772,033 B2)，直接在基板33上制作导电线路，然后是贴芯片31和使用塑封材料32塑封，最后是去掉基板33和贴球34。、现有的不采用带电路的基板的封装的主要问题在于材料成本较高，可靠性和散热性能不够理想，且其制造エ艺需要新的设备。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，所述封装结构包括不采用带电路的基板而是采用具有高导热性的导热载板，具有良好的可靠性和散热性能。根据本专利技术的一方面，提供了ー种封装结构，所述封装结构包括导热载板；芯片，设置在所述导热载板上；凸点，形成在所述芯片上并与芯片电连接；塑封材料，包封所述芯片，塑封材料上形成有电路图案；导电材料，填充在所述电路图案中并与凸点电连接；绝缘材料，覆盖所述凸点和导电材料，并暴露导电材料的一端，以实现芯片与外部的电气连接。 根据本专利技术的一方面，所述凸点可以通过电镀形成。 根据本专利技术的一方面，所述凸点可以由焊料形成。根据本专利技术的一方面，所述塑封材料可以为环氧模塑料。根据本专利技术的一方面，所述封装结构还可以包括焊球，焊球可以设置在导电材料的暴露绝缘材料的一端，用于实现芯片与外部的电气连接。根据本专利技术的一方面，导热载板可以为金属。根据本专利技术的一方面，提供了一种封装结构的制造方法，所述方法可以包括如下步骤准备芯片；在所述芯片上形成凸点，凸点与芯片电连接；将形成有凸点的芯片附着到导热载板上；用塑封材料将形成有凸点的芯片塑封；使所述凸点暴露；在塑封材料上形成电路图案；在所述电路图案中填充导电材料以与凸点电连接；用绝缘材料覆盖所述凸点和导电材料，并暴露导电材料的一端，以实现芯片与外部的电气连接。根据本专利技术的一方面，所述凸点可以通过电镀形成。根据本专利技术的一方面，所述凸点可以由焊料形成。根据本专利技术的一方面，所述塑封材料可以为环氧模塑料。根据本专利技术的一方面，可以通过研磨或激光打孔的方式使所述凸点暴露。根据本专利技术的一方面，可以通过在导电材料的暴露绝缘材料的一端设置焊球来实现芯片与外部的电气连接。 与现有技术相比，本专利技术材料成本较低，可靠性和散热性能较好，且其制造エ艺无需新的设备。附图说明图I是通常的倒装芯片封装结构的示意图。图2是去除基板的倒装芯片封装结构的一个示例的示意图。图3是去除基板的倒装芯片封装结构的另ー个示例的示意图。图4是根据本专利技术示例性实施例的具有高导热性的导热载板的封装结构的示意图。图5至图13C是示出根据本专利技术示例性实施例的制造具有高导热性的导热载板的封装结构的方法的示意图。具体实施例方式在下文中參照附图更充分地描述了本专利技术，在附图中示出了本专利技术的实施例。然而，本专利技术可以以许多不同的形式来实施，且不应该解释为局限于在这里所提出的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底和完全的，并将本专利技术的范围充分地传达给本领域技术人员。在附图中，为了清晰起见，会夸大层和区域的尺寸和相对尺寸。图4是示出根据本专利技术示例性实施例的具有高导热的导热载板的封装结构的示意图。 參照图4，根据本专利技术的一方面，提供了ー种封装结构，所述封装结构包括导热载板43，由具有高导热性的材料形成，例如，导热载板43可以由金属形成，导热载板43上不具有电路；芯片41，设置在所述导热载板43上；凸点45，形成在所述芯片41上，所述凸点45可以由导电的材料形成，例如，通过电镀形成；塑封材料42，包封所述芯片41，塑封材料42上形成有电路图案48(參照图IOA至图10C)，所述塑封材料42可以为环氧模塑料(EMC)；导电材料47，填充在所述电路图案48中；绝缘材料46，覆盖所述凸点45和导电材料47，绝缘材料46暴露导电材料47的一端，以实现芯片与外部的电气连接。根据本专利技术的一方面，所述封装结构还可以包括焊球44，焊球44可以设置在导电材料47的暴露绝缘材料46的一端，从而可以通过在导电材料47的暴露绝缘材料46的一端设置的焊球44来实现与外部的电气连接。然而，本专利技术不限于此，可以通过其它方式实现导电材料与外部的电气连接。图5至图13C是示出根据本专利技术示例性实施例的制造具有高导热的导热载板的封装结构的方法的示意图。參照图5至图8，根据本专利技术示例性实施例的封装结构的制造方法包括如下步骤准备芯片I ;在所述芯片I上形成凸点5(例如，可以通过使用电镀的方法在芯片I上形成的铝焊盘表面上形成凸点)，所述凸点5可以由导电的材料形成；将形成有凸点5的芯片I附着到具有高导热性的导热载板3上(例如，可以通过导热胶将芯片I粘贴到导热载板3上)；用塑封材料2将形成有凸点5的芯片I塑封，所述塑封材料2可以为环氧模塑料。之后，使所述凸点5暴露。图9A、10A、11A、12A和13A本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ー种封装结构，所述封装结构包括 导热载板； 芯片，设置在所述导热载板上； 凸点，形成在所述芯片上并与所述芯片电连接； 塑封材料，包封所述芯片，塑封材料上形成有电路图案； 导电材料，填充在所述电路图案中并与凸点电连接； 绝缘材料，覆盖所述凸点和导电材料，并暴露导电材料的一端，以实现芯片与外部的电气连接。2.如权利要求I所述的封装结构，其中，所述凸点由焊料通过电镀形成。3.如权利要求I所述的封装结构，其中，所述塑封材料为环氧模塑料。4.如权利要求I所述的封装结构，所述封装结构还包括焊球，焊球设置在导电材料的暴露绝缘材料的一端，用于实现与外部的电气连接。5.如权利要求I所述的封装结构，其中，导热载板为金属。6.一种封装结构的制造方法，所述方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖怡，
申请(专利权)人：三星半导体中国研究开发有限公司，三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：