本發(fā)明涉及半導(dǎo)體封裝技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種雙面塑封扇出型系統(tǒng)級疊層封裝結(jié)構(gòu)及其制備方法。
背景技術(shù):
更低成本、更可靠、更快及更高密度的電路是集成電路封裝追求的目標(biāo)。在未來,集成電路封裝將通過不斷減小最小特征尺寸來提高各種電子元器件的集成密度。目前,先進(jìn)的封裝方法包括:晶圓片級芯片規(guī)模封裝(waferlevelchipscalepackaging,wlcsp),扇出型晶圓級封裝(fan-outwaferlevelpackage,fowlp),倒裝芯片(flipchip),疊層封裝(packageonpackage,pop)等等。
扇出型晶圓級封裝是一種晶圓級加工的嵌入式芯片封裝方法,是目前一種輸入/輸出端口(i/o)較多、集成靈活性較好的先進(jìn)封裝方法之一。扇出型晶圓級封裝相較于常規(guī)的晶圓級封裝具有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn):①i/o間距靈活,不依賴于芯片尺寸;②只使用有效裸片(die),產(chǎn)品良率提高;③具有靈活的3d封裝路徑,即可以在頂部形成任意陣列的圖形;④具有較好的電性能及熱性能;⑤高頻應(yīng)用;⑥容易在重新布線層(rdl)中實(shí)現(xiàn)高密度布線。目前,扇出型晶圓級封裝方法一般為:提供載體,在載體表面形成粘合層;在粘合層上光刻、電鍍出重新布線層(redistributionlayers,rdl),并采用電鍍工藝或打線工藝于重新布線層上形成金屬連接柱;采用芯片鍵合工藝將芯片安裝到重新布線層上;采用注塑工藝將芯片塑封于塑封材料層中;去除載體和粘合層;在重新布線層上光刻、電鍍形成凸塊下金屬層(ubm);在ubm上進(jìn)行植球回流,形成焊球凸塊。然而,上述扇出型晶圓級封裝結(jié)構(gòu)中只有芯片,而沒有設(shè)置被動(dòng)元件,功能比較單一,整體效率較低;同時(shí),金屬連接柱采用電鍍工藝、打線工藝等形成,工藝比較復(fù)雜,成本較高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn),本發(fā)明的目的在于提供一種雙面塑封扇出型系統(tǒng)級疊層封裝結(jié)構(gòu)及其制備方法,用于解決現(xiàn)有扇出型晶圓級封裝結(jié)構(gòu)存在的能比較單一、整體效率較低、工藝比較復(fù)雜、成本較高等問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的,本發(fā)明提供一種雙面塑封扇出型系統(tǒng)級疊層封裝結(jié)構(gòu)的制備方法,所述雙面塑封扇出型系統(tǒng)級疊層封裝結(jié)構(gòu)的制備方法包括如下步驟:
1)提供一載體;
2)于所述載體的上表面形成重新布線層,所述重新布線層包括相對的第一表面及第二表面;
3)于所述重新布線層的第一表面形成連接焊球,所述連接焊球與所述重新布線層電連接;
4)于所述重新布線層的第一表面鍵合半導(dǎo)體芯片,所述半導(dǎo)體芯片與所述重新布線層電連接;所述半導(dǎo)體芯片的上表面低于所述連接焊球的上表面;
5)于所述重新布線層的第一表面形成第一塑封層,所述第一塑封層填滿所述連接焊球與所述半導(dǎo)體芯片之間的間隙,并將所述連接焊球及所述半導(dǎo)體芯片塑封;所述第一塑封層的上表面不高于所述連接焊球的上表面;
6)去除所述載體;
7)于所述重新布線層的第二表面鍵合被動(dòng)元件,所述被動(dòng)元件與所述重新布線層電連接;
8)于所述重新布線層的第二表面形成第二塑封層,所述第二塑封層填滿所述被動(dòng)元件之間的間隙,并將所述被動(dòng)元件完全封裹塑封;
9)于所述第一塑封層的上表面形成焊料凸塊,所述焊料凸塊與所述連接焊球電連接。
優(yōu)選地,步驟1)與步驟2)之間還包括于所述載體的上表面形成犧牲層的步驟;步驟2)中,所述重新布線層形成于所述犧牲層的上表面。
優(yōu)選地,步驟2)包括如下步驟:
2-1)于所述載體的上表面形成金屬線層;
2-2)于所述載體的上表面形成電介質(zhì)層,所述電介質(zhì)將所述金屬線層包裹,且所述電介質(zhì)層的上表面與所述金屬線層的上表面相平齊。
優(yōu)選地,步驟2)包括如下步驟:
2-1)于所述載體的上表面形成第一層金屬線層;
2-2)于所述載體的上表面形成電介質(zhì)層,所述電介質(zhì)將第一層所述金屬線層封裹,且所述電介質(zhì)層的上表面高于所述金屬線層的上表面;
2-3)于所述電介質(zhì)層內(nèi)形成若干層與第一層所述金屬線層電連接的間隔堆疊排布的其他金屬線層,相鄰所述金屬線層之間經(jīng)由金屬插塞電連接。
優(yōu)選地,步驟3)中,采用植球工藝于所述重新布線層的第一表面形成所述連接焊球。
優(yōu)選地,步驟5)中,采用壓縮成型工藝、轉(zhuǎn)移成型工藝、液體密封成型工藝、真空層壓工藝或旋涂工藝于所述重新布線層的第一表面形成所述第一塑封層;步驟9)中,采用壓縮成型工藝、轉(zhuǎn)移成型工藝、液體密封成型工藝、真空層壓工藝或旋涂工藝于所述重新布線層的第二表面形成所述第二塑封層。
優(yōu)選地,步驟5)中,依據(jù)所述連接焊球的高度形成所述第一塑封層。
優(yōu)選地,步驟5)包括如下步驟:
5-1)于所述重新布線層的第一表面形成第一塑封層,所述第一塑封層填滿所述連接焊球與所述半導(dǎo)體芯片之間的間隙,并將所述連接焊球及所述半導(dǎo)體芯片完全封裹塑封;
5-2)去除部分所述第一塑封層及部分所述連接焊球,使得所述連接焊球的上表面與所述第一塑封層的上表面相平齊。
優(yōu)選地,步驟7)中,于所述重新布線層的第二表面鍵合的所述被動(dòng)元件包括電容、電感或電容中的至少一種。
優(yōu)選地,步驟9)中于所述第一塑封層的上表面形成焊料凸塊包括如下步驟:
9-1)于所述第一塑封層的上表面形成金屬柱;
9-2)于所述金屬柱的上表面形成焊球。
本發(fā)明還提供一種雙面塑封扇出型系統(tǒng)級疊層封裝結(jié)構(gòu),所述雙面塑封扇出型系統(tǒng)級疊層封裝結(jié)構(gòu)包括:
重新布線層,所述重新布線層包括相對的第一表面及第二表面;
連接焊球,位于所述重新布線層的第一表面,且與所述重新布線層電連接;
半導(dǎo)體芯片,位于所述重新布線層的第一表面,且與所述重新布線層電連接;
第一塑封層,填滿所述連接焊球與所述半導(dǎo)體芯片之間的間隙,并將所述連接焊球及所述半導(dǎo)體芯片塑封,所述第一塑封層的上表面不高于所述連接焊球的上表面;
被動(dòng)元件,位于所述重新布線層的第二表面,且與所述重新布線層電連接;
第二塑封層,填滿所述被動(dòng)元件之間的間隙,并將所述被動(dòng)元件完全封裹塑封;
焊料凸塊,位于所述第一塑封層的上表面,且與所述連接焊球電連接。
優(yōu)選地,所述重新布線層包括:
電介質(zhì)層;
金屬線層,位于所述電介質(zhì)層內(nèi),且所述金屬線層的上表面與所述電介質(zhì)層的上表面相平齊,所述金屬線層的下表面與所述電介質(zhì)層的下表面相平齊。
優(yōu)選地,所述重新布線層包括:
電介質(zhì)層;
金屬疊層結(jié)構(gòu),位于所述電介質(zhì)層內(nèi);所述金屬疊層結(jié)構(gòu)包括多層間隔排布的金屬線層及金屬插塞,所述金屬插塞位于相鄰所述金屬線層之間,以將相鄰的所述金屬線層電連接。
優(yōu)選地,所述第一塑封層的上表面與所述連接焊球的上表面相平齊。
優(yōu)選地,所述第一塑封層包括聚酰亞胺層、硅膠層、環(huán)氧樹脂層、可固化的聚合物基材料層或可固化的樹脂基材料層;所述第二塑封層包括聚酰亞胺層、硅膠層、環(huán)氧樹脂層、可固化的聚合物基材料層或可固化的樹脂基材料層。
優(yōu)選地,所述被動(dòng)元件包括電容、電感或電容中的至少一種。
優(yōu)選地,所述焊球凸塊包括:
金屬柱,位于所述重新布線層的下表面,且與所述重新布線層電連接;
焊球,位于所述金屬柱的下表面。
優(yōu)選地,所述焊料凸塊為焊球。
如上所述,本發(fā)明的雙面塑封扇出型系統(tǒng)級疊層封裝結(jié)構(gòu)及其制備方法,具有以下有益效果:
本發(fā)明的雙面塑封扇出型系統(tǒng)級疊層封裝結(jié)構(gòu)通過在重新布線層的上下兩側(cè)分別設(shè)置半導(dǎo)體芯片與被動(dòng)元件,可以提高封裝結(jié)構(gòu)的整體效率;同時(shí),由于半導(dǎo)體芯片與被動(dòng)元件分別位于重新布線層的上下兩側(cè),二者與重新布線層呈疊層結(jié)構(gòu),體積較??;
使用連接焊球作為塑封層內(nèi)連接重新布線層的連接柱,連接焊球可以采用工藝比較成熟的植球工藝直接形成,工藝簡單、成本較低。
附圖說明
圖1顯示為本發(fā)明實(shí)施例一中提供的扇出型系統(tǒng)級封裝結(jié)構(gòu)的制備方法的流程圖。
圖2至圖13顯示為本發(fā)明實(shí)施例一中提供的扇出型系統(tǒng)級封裝結(jié)構(gòu)的制備方法的中的各步驟對應(yīng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
元件標(biāo)號說明
1載體
11剝離層
2重新布線層
21金屬線層
22電介質(zhì)層
3連接焊球
4半導(dǎo)體芯片
41焊料微凸塊
5第一塑封層
6被動(dòng)元件
7第二塑封層
8焊料凸塊
81金屬柱
82焊球
具體實(shí)施方式
以下通過特定的具體實(shí)例說明本發(fā)明的實(shí)施方式,本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的具體實(shí)施方式加以實(shí)施或應(yīng)用,本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用,在沒有背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。
請參閱圖1至圖13。需要說明的是,本實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構(gòu)想,雖圖示中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制,其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的形態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變,且其組件布局形態(tài)也可能更為復(fù)雜。
實(shí)施例一
請參閱圖1,本實(shí)施例提供一種雙面塑封扇出型系統(tǒng)級疊層封裝結(jié)構(gòu)的制備方法,所述雙面塑封扇出型系統(tǒng)級疊層封裝結(jié)構(gòu)的制備方法包括如下步驟:
1)提供一載體;
2)于所述載體的上表面形成重新布線層,所述重新布線層包括相對的第一表面及第二表面;
3)于所述重新布線層的第一表面形成連接焊球,所述連接焊球與所述重新布線層電連接;
4)于所述重新布線層的第一表面鍵合半導(dǎo)體芯片,所述半導(dǎo)體芯片與所述重新布線層電連接;所述半導(dǎo)體芯片的上表面低于所述連接焊球的上表面;
5)于所述重新布線層的第一表面形成第一塑封層,所述第一塑封層填滿所述連接焊球與所述半導(dǎo)體芯片之間的間隙,并將所述連接焊球及所述半導(dǎo)體芯片塑封;所述第一塑封層的上表面不高于所述連接焊球的上表面;
6)去除所述載體;
7)于所述重新布線層的第二表面鍵合被動(dòng)元件,所述被動(dòng)元件與所述重新布線層電連接;
8)于所述重新布線層的第二表面形成第二塑封層,所述第二塑封層填滿所述被動(dòng)元件之間的間隙,并將所述被動(dòng)元件完全封裹塑封;
9)于所述第一塑封層的上表面形成焊料凸塊,所述焊料凸塊與所述連接焊球電連接。
在步驟1)中,請參閱圖1中的s1步驟及圖2,提供一載體1。
作為示例,所述載體1的材料可以包括硅、玻璃、氧化硅、陶瓷、聚合物以及金屬中的一種或兩種以上的復(fù)合材料,其形狀可以為晶圓形、方形或其它任意所需形狀;本實(shí)施例通過所述載體1來防止后續(xù)制備過程中芯片結(jié)構(gòu)3發(fā)生破裂、翹曲、斷裂等問題。
作為示例,如圖3所示,提供所述載體1之后,還包括于所述載體1的上表面形成剝離層11的步驟。
作為示例,所述剝離層11在后續(xù)工藝中作為后續(xù)形成的所述重新布線層2及位于所述重新布線層2上的其他結(jié)構(gòu)與所述載體1之間的分離層,其最好選用具有光潔表面的粘合材料制成,其必須與重新布線層2具有一定的結(jié)合力,以保證所述重新布線層2在后續(xù)工藝中不會(huì)產(chǎn)生移動(dòng)等情況,另外,其與所述載體1亦具有較強(qiáng)的結(jié)合力,一般來說,其與所述載體1的結(jié)合力需要大于與所述重新布線層2的結(jié)合力。作為示例,所述剝離層11的材料選自雙面均具有粘性的膠帶或通過旋涂工藝制作的粘合膠等。膠帶優(yōu)選采用uv膠帶,其在uv光照射后很容易被撕離。在其它實(shí)施方式中,所述剝離層11也可選用物理氣相沉積法或化學(xué)氣相沉積法形成的其他材料層,如環(huán)氧樹脂(epoxy)、硅橡膠(siliconerubber)、聚酰亞胺(pi)、聚苯并惡唑(pbo)、苯并環(huán)丁烯(bcb)等。在后續(xù)分離所述載體1時(shí),可采用濕法腐蝕、化學(xué)機(jī)械研磨、撕除等方法去除所述剝離層11。
在步驟2)中,請參閱圖1中的s2步驟及圖4,于所述載體1的上表面形成重新布線層2,所述重新布線層2包括相對的第一表面及第二表面。
在一示例中,所述重新布線層2內(nèi)包括一層金屬線層21及一層電介質(zhì)層22,于所述載體1的上表面形成所述重新布線層2包括如下步驟:
2-1)于所述剝離層11的上表面形成所述電介質(zhì)層22,通過光刻及刻蝕工藝于所述電介質(zhì)層22內(nèi)形成溝槽,所述溝槽定義成所述金屬線層21的形狀;
2-2)于所述溝槽內(nèi)形成所述金屬線層21。
在另一示例中,所述重新布線層2包括至少兩層金屬線層21及至少一層電介質(zhì)層22,于所述載體1的上表面形成所述重新布線層2包括如下步驟:
2-1)于所述剝離層11的上表面形成第一層金屬線層21;
2-2)于所述剝離層11的上表面形成一層覆蓋第一層所述金屬線層21的電介質(zhì)層22;
2-3)于所述電介質(zhì)層22內(nèi)形成與第一層所述金屬線層21電連接的其他層金屬線層21,相鄰兩層所述金屬線層21之間經(jīng)由金屬插塞(未示出)電連接。
作為示例,上述示例中,所述金屬線層21的材料可以為但不僅限于銅、鋁、鎳、金、銀、鈦中的一種材料或兩種及兩種以上的組合材料,并可采用pvd、cvd、濺射、電鍍或化學(xué)鍍等工藝形成所述金屬線層21。所述電介質(zhì)層22的材料可以為低k介電材料;具體的,所述電介質(zhì)層22可以采用環(huán)氧樹脂、硅膠、pi、pbo、bcb、氧化硅、磷硅玻璃及含氟玻璃中的一種材料,并可以采用諸如旋涂、cvd、等離子體增強(qiáng)cvd等工藝形成所述電介質(zhì)層22。
作為示例,上述示例中,位于頂層的所述金屬線層21的上表面可以暴露于所述電介質(zhì)層22的上表面之外,即位于頂層的所述金屬線層21的上表面可以與所述電介質(zhì)層22的上表面相平齊,也可以突出于所述電介質(zhì)層22的上表面的上方。當(dāng)然,在其他示例中,位于頂層的所述金屬線層21的上表面也可以低于所述電介質(zhì)層22的上表面,即位于頂層的所述金屬線層21位于所述電介質(zhì)層22的內(nèi)部。
作為示例,上述示例中,位于底層的所述金屬線層21的下表面可以暴露于所述電介質(zhì)層22的下表面之外,即位于底層的所述金屬線層21的下表面可以與所述電介質(zhì)層22的下表面相平齊,也可以突出于所述電介質(zhì)層22的下表面的下方。當(dāng)然,在其他示例中,位于底層的所述金屬線層21的下表面也可以高于所述電介質(zhì)層22的下表面,即位于底層的所述金屬線層21位于所述電介質(zhì)層22的內(nèi)部。
在步驟3)中,請參閱圖1中的s3步驟及圖5,于所述重新布線層2的第一表面形成連接焊球3,所述連接焊球3與所述重新布線層2電連接。
作為示例,可以采用現(xiàn)有的任意一種形成焊球3的方式于所述重新布線層2的第一表面形成所述連接焊球3;優(yōu)選地,本實(shí)施例中,采用植球工藝于所述重新布線層2的第一表面形成所述連接焊球3。
在步驟4)中,請參閱圖1中的s4步驟及圖6,于所述重新布線層2的第一表面鍵合半導(dǎo)體芯片4,所述半導(dǎo)體芯片4與所述重新布線層2電連接;所述半導(dǎo)體芯片4的上表面低于所述連接焊球3的上表面。
作為示例,可以采用鍵合追蹤法(bond-on-trace)將所述半導(dǎo)體芯片4鍵合于所述重新布線層2的第一表面;所述鍵合追蹤法為本領(lǐng)域人員所述,此處不再累述。當(dāng)然,也可以采用其他任意一種鍵合方法將所述半導(dǎo)體芯片4鍵合于所述重新布線層2的第一表面。
作為示例,所述半導(dǎo)體芯片4可以經(jīng)由焊料微凸塊41鍵合于所述重新布線層2的上表面;所述焊料微凸塊41的材料可以為銅、鎳、錫和銀中的至少一種。
作為示例,所述半導(dǎo)體芯片4倒裝于所述重新布線層2的第一表面,以確保所述半導(dǎo)體芯片4的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與所述重新布線層2電連接。
需要說明的是,上述及后續(xù)所述的“與所述重新布線層2電連接”均指與所述重新布線層2內(nèi)的金屬線層21電連接。
需要進(jìn)一步說明的是,步驟3)與步驟4)的步驟也可以互換,即除了上述先執(zhí)行步驟3)再執(zhí)行步驟4)之外,還可以先執(zhí)行步驟4)再執(zhí)行步驟3),即也可以先于所述重新布線層2的上表面形成所述半導(dǎo)體芯片4,然后再在所述重新布線層2的上表面形成所述連接焊球3。
在步驟5)中,請參閱圖1中的s5步驟及圖7至圖8,于所述重新布線層2的第一表面形成第一塑封層5,所述第一塑封層5填滿所述連接焊球3與所述半導(dǎo)體芯片4之間的間隙,并將所述連接焊球3及所述半導(dǎo)體芯片4塑封;所述第一塑封層5的上表面不高于所述連接焊球3的上表面。
作為示例,可以采用壓縮成型工藝、轉(zhuǎn)移成型工藝、液體密封成型工藝、模塑底部填充工藝、毛細(xì)底部填充工藝、真空層壓工藝或旋涂工藝于所述重新布線層2的上表面形成所述第一塑封層5。優(yōu)選地,本實(shí)施例中,采用模塑底部填充工藝于所述重新布線層2的上表面形成所述第一塑封層5,這樣塑封材料可以順暢而迅速地填充于所述連接焊球3與所述半導(dǎo)體芯片4之間的間隙,可以有效地避免出現(xiàn)界面分層,且模塑底部填充不會(huì)像現(xiàn)有技術(shù)中的毛細(xì)底部填充工藝那樣受到限制,大大降低了工藝難度,可以用于更小的連接間隙,更適用于堆疊結(jié)構(gòu)。
作為示例,所述第一塑封層5的材料可以為但不僅限于所述塑封層包括聚酰亞胺層、硅膠層、環(huán)氧樹脂層、可固化的聚合物基材料層或可固化的樹脂基材料層。
在一示例中,先于所述重新布線層2的上表面形成所述第一塑封層5,所述第一塑封層5將所述連接焊球3及所述半導(dǎo)體芯片4完全封裹塑封,即所述第一塑封層5的上表面高于所述連接焊球3及所述半導(dǎo)體芯片4的上表面,如圖7所示;然后再采用化學(xué)機(jī)械研磨等工藝去除部分所述第一塑封層5及部分所述連接焊球3,使得所述第一塑封層5的上表面與保留的所述連接焊球3的上表面相平齊,且可以確保所述連接焊球3的上表面有足夠大的接觸面積與其他鍵合于其上的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)相接觸,如圖8所示。
在另一示例中,可以依據(jù)所述連接焊球3的高度形成所述第一塑封層5,使得形成的所述第一塑封層5的高度剛好與所述連接焊球3的高度相同,即所述第一塑封層5的上表面與所述連接焊球3的上表面相平齊。這樣就可以省去對所述第一塑封層5進(jìn)行研磨的工藝,從而節(jié)約了工藝步驟。
在步驟6)中,請參閱圖1中的s6步驟及圖9,去除所述載體1。
作為示例,可以采用研磨工藝、減薄工藝等等進(jìn)行去除所述載體1及所述剝離層11。優(yōu)選地,本實(shí)施例中,采用撕掉所述剝離層11的方式以去除所述載體1。
在步驟7)中,請參閱圖1中的s7步驟及圖10,于所述重新布線層2的第二表面鍵合被動(dòng)元件6,所述被動(dòng)元件6與所述重新布線層4電連接。
作為示例,所述被動(dòng)元件6可以包括電容、電感或電容中的至少一種。
作為示例,所述被動(dòng)元件6可以經(jīng)由焊料微凸塊鍵合于所述重新布線層2的第二表面。
在步驟8)中,請參閱圖1中的s8步驟及圖11,于所述重新布線層2的第二表面形成第二塑封層7,所述第二塑封層7填滿所述被動(dòng)元件6之間的間隙,并將所述被動(dòng)元件6完全封裹塑封。
作為示例,可以采用壓縮成型工藝、轉(zhuǎn)移成型工藝、液體密封成型工藝、模塑底部填充工藝、毛細(xì)底部填充工藝、真空層壓工藝或旋涂工藝于所述重新布線層2的第二表面形成所述第二塑封層7。優(yōu)選地,本實(shí)施例中,采用模塑底部填充工藝于所述重新布線層2的第二表面形成所述第二塑封層7,這樣塑封材料可以順暢而迅速地填充于所述被動(dòng)元件6之間的間隙,可以有效地避免出現(xiàn)界面分層,且模塑底部填充不會(huì)像現(xiàn)有技術(shù)中的毛細(xì)底部填充工藝那樣受到限制,大大降低了工藝難度,可以用于更小的連接間隙,更適用于堆疊結(jié)構(gòu)。
作為示例,所述第二塑封層7的材料可以為但不僅限于所述塑封層包括聚酰亞胺層、硅膠層、環(huán)氧樹脂層、可固化的聚合物基材料層或可固化的樹脂基材料層。
作為示例,所述第二塑封層7的厚度可以大于或等于所述焊料微凸塊與所述被動(dòng)元件6的厚度之和。
在步驟9)中,請參閱圖1中的s9步驟及圖12至圖13,于所述第一塑封層5的上表面形成焊料凸塊8,所述焊料凸塊8與所述連接焊球3電連接。
在一示例中,于所述第一塑封層5的上表面形成所述焊料凸塊8包括如下步驟:
8-1)于所述第一塑封層5的上表面形成金屬柱81;
8-2)于所述金屬柱81的上表面形成焊球82。
作為示例,所述金屬柱81的材料可以為銅、鋁、鎳、金、銀、鈦中的一種材料或兩種及兩種以上的組合材料,可以通過物理氣相沉積工藝(pvd)、化學(xué)氣相沉積工藝(cvd)、濺射、電鍍或化學(xué)鍍中的任一種工藝形成所述金屬柱81。所述焊球82的材料可以為銅、鋁、鎳、金、銀、鈦中的一種材料或兩種及兩種以上的組合材料,可以通過植球回流工藝形成所述焊球82。
作為示例,步驟8-1)中,可以采用等離子體刻蝕等刻蝕工藝去除部分所述第一塑封層5以裸露出部分所述連接焊球3,裸露于所述第一塑封層5上方的所述連接焊球3即作為所述金屬柱81;當(dāng)然,在其他示例中,也可以采用cvd、pvd、電鍍或化學(xué)鍍等工藝于所述第一塑封層5的上表面形成金屬作為所述金屬柱81。
在另一示例中,所述焊料凸塊8即為以焊球,可以通過植球回流工藝直接形成焊球作為所述焊料凸塊8。
實(shí)施例二
請繼續(xù)參閱圖13,本實(shí)施例還提供一種雙面塑封扇出型系統(tǒng)級疊層封裝結(jié)構(gòu),所述雙面塑封扇出型系統(tǒng)級疊層封裝結(jié)構(gòu)由實(shí)施例一中所述的制備方法制備而得到,所述雙面塑封扇出型系統(tǒng)級疊層封裝結(jié)構(gòu)包括:重新布線層2,所述重新布線層2包括相對的第一表面及第二表面;連接焊球3,所述焊料焊球3位于所述重新布線層2的第一表面,且與所述重新布線層2電連接;半導(dǎo)體芯片4,所述半導(dǎo)體芯片4位于所述重新布線層2的第一表面,且與所述重新布線層2電連接;第一塑封層5,所述第一塑封層5填滿所述連接焊球3與所述半導(dǎo)體芯片4之間的間隙,并將所述連接焊球3及所述半導(dǎo)體芯片4塑封,所述第一塑封層5的上表面不高于所述連接焊球3的上表面;被動(dòng)元件6,所述被動(dòng)元件6位于所述重新布線層2的第二表面,且與所述重新布線層2電連接;第二塑封層7,所述第二塑封層7填滿所述被動(dòng)元件6之間的間隙,并將所述被動(dòng)元件6完全封裹塑封;焊料凸塊8,所述焊料凸塊8位于所述第一塑封層5的上表面,且與所述連接焊球3電連接。
在一示例中,所述重新布線層2包括:電介質(zhì)層22;金屬線層21,所述金屬線層21位于所述電介質(zhì)層22內(nèi),且所述金屬線層21的上表面與所述電介質(zhì)層22的上表面相平齊,所述金屬線層21的下表面與所述電介質(zhì)層22的下表面相平齊。當(dāng)然,在其他示例中,所述金屬線層21還可以完全位于所述電介質(zhì)層22內(nèi)。
在另一示例中,所述重新布線層2包括:電介質(zhì)層22;金屬疊層結(jié)構(gòu),所述金屬疊層結(jié)構(gòu)位于所述電介質(zhì)層22內(nèi);所述金屬疊層結(jié)構(gòu)包括多層間隔排布的金屬線層21及金屬插塞,所述金屬插塞位于相鄰兩層所述金屬線層21之間,以將相鄰兩層所述金屬線層21電連接。
需要說明的是,上述及后續(xù)所述的“與所述重新布線層2電連接”均指與所述重新布線層2內(nèi)的金屬線層21電連接。
作為示例,上述示例中,所述金屬線層21的材料可以為但不僅限于銅、鋁、鎳、金、銀、鈦中的一種材料或兩種及兩種以上的組合材料,并可采用pvd、cvd、濺射、電鍍或化學(xué)鍍等工藝形成所述金屬線層21。所述電介質(zhì)層22的材料可以為低k介電材料;具體的,所述電介質(zhì)層22可以采用環(huán)氧樹脂、硅膠、pi、pbo、bcb、氧化硅、磷硅玻璃及含氟玻璃中的一種材料,并可以采用諸如旋涂、cvd、等離子體增強(qiáng)cvd等工藝形成所述電介質(zhì)層22。
作為示例,所述第一塑封層5的材料可以為但不僅限于所述塑封層包括聚酰亞胺層、硅膠層、環(huán)氧樹脂層、可固化的聚合物基材料層或可固化的樹脂基材料層。
作為示例,所述第一塑封層5的上表面與所述連接焊球3的上表面相平齊。
作為示例,所述被動(dòng)元件6可以包括電容、電感或電容中的至少一種。
作為示例,所述第二塑封層7的材料可以為但不僅限于所述塑封層包括聚酰亞胺層、硅膠層、環(huán)氧樹脂層、可固化的聚合物基材料層或可固化的樹脂基材料層。
在一示例中,所述焊球凸塊8包括:金屬柱81,所述金屬柱81位于所述第一塑封層5的上表面,且與所述連接焊球3電連接;焊球82,所述焊球82位于所述金屬柱81的上表面。所述金屬柱81的材料可以為銅、鋁、鎳、金、銀、鈦中的一種材料或兩種及兩種以上的組合材料,可以通過物理氣相沉積工藝(pvd)、化學(xué)氣相沉積工藝(cvd)、濺射、電鍍或化學(xué)鍍中的任一種工藝形成所述金屬柱81。所述焊球82的材料可以為銅、鋁、鎳、金、銀、鈦中的一種材料或兩種及兩種以上的組合材料,可以通過植球回流工藝形成所述焊球62。
在另一示例中,所述焊球凸塊8為焊球。
綜上所述,本發(fā)明的雙面塑封扇出型系統(tǒng)級疊層封裝結(jié)構(gòu)及其制備方法,所述雙面塑封扇出型系統(tǒng)級疊層封裝結(jié)構(gòu)的制備方法包括如下步驟:1)提供一載體;2)于所述載體的上表面形成重新布線層,所述重新布線層包括相對的第一表面及第二表面;3)于所述重新布線層的第一表面形成連接焊球,所述連接焊球與所述重新布線層電連接;4)于所述重新布線層的第一表面鍵合半導(dǎo)體芯片,所述半導(dǎo)體芯片與所述重新布線層電連接;所述半導(dǎo)體芯片的上表面低于所述連接焊球的上表面;5)于所述重新布線層的第一表面形成第一塑封層,所述第一塑封層填滿所述連接焊球與所述半導(dǎo)體芯片之間的間隙,并將所述連接焊球及所述半導(dǎo)體芯片塑封;所述第一塑封層的上表面不高于所述連接焊球的上表面;6)去除所述載體;7)于所述重新布線層的第二表面鍵合被動(dòng)元件,所述被動(dòng)元件與所述重新布線層電連接;8)于所述重新布線層的第二表面形成第二塑封層,所述第二塑封層填滿所述被動(dòng)元件之間的間隙,并將所述被動(dòng)元件完全封裹塑封;9)于所述第一塑封層的上表面形成焊料凸塊,所述焊料凸塊與所述連接焊球電連接。本發(fā)明的雙面塑封扇出型系統(tǒng)級疊層封裝結(jié)構(gòu)通過在重新布線層的上下兩側(cè)分別設(shè)置半導(dǎo)體芯片與被動(dòng)元件,可以提高封裝結(jié)構(gòu)的整體效率;同時(shí),由于半導(dǎo)體芯片與被動(dòng)元件分別位于重新布線層的上下兩側(cè),二者與重新布線層呈疊層結(jié)構(gòu),體積較??;使用連接焊球作為塑封層內(nèi)連接重新布線層的連接柱,連接焊球可以采用工藝比較成熟的植球工藝直接形成,工藝簡單、成本較低。
上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效,而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下,對上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此,舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變,仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。