本發(fā)明涉及半導體封裝，具體為一種高性能w波段應用的改進扇出型晶圓級封裝工藝。

背景技術(shù)：

1、隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，尤其是高頻段(如w波段)的應用越來越廣泛，對高性能封裝技術(shù)的需求日益增加。w波段(75-110ghz)的應用涵蓋了高速無線通信、毫米波雷達等多個領域，對于封裝技術(shù)提出了更高的要求。傳統(tǒng)的封裝技術(shù)在高頻段應用中面臨著諸多挑戰(zhàn)，特別是在倒裝芯片工藝下，存在以下幾個主要問題：

2、空氣橋結(jié)構(gòu)容易塌陷：在倒裝芯片工藝中，空氣橋結(jié)構(gòu)容易在加工過程中發(fā)生塌陷，影響封裝的質(zhì)量和性能。

3、有源區(qū)表面不能附著介質(zhì)：由于有源區(qū)表面不能附著介質(zhì)，可能導致晶體管本征性能惡化，影響器件的可靠性和壽命。

4、器件電熱性能不佳：在高頻應用中，器件的電熱性能不佳，散熱效果不理想，可能導致溫升過高，影響器件的工作穩(wěn)定性和可靠性。

5、量產(chǎn)級別芯片良率測試困難：在量產(chǎn)過程中，芯片良率的測試方法不夠成熟，導致生產(chǎn)效率低下，增加了生產(chǎn)成本。

6、封裝一致性差：封裝芯片的一致性較差，影響最終產(chǎn)品的質(zhì)量，可能導致批次之間的性能差異較大。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、(一)解決的技術(shù)問題

2、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種高性能w波段應用的改進扇出型晶圓級封裝工藝。

3、(二)技術(shù)方案

4、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：本發(fā)明的一種高性能w波段應用的改進扇出型晶圓級封裝工藝，包括以下步驟：

5、第一步：形成第一面支撐載板并在其上鋪設雙面膠膜，為后續(xù)芯片固定提供支撐；

6、第二步：空腔與電鍍區(qū)域的形成，在芯片區(qū)域與介質(zhì)區(qū)域之間形成空腔，以防止空氣橋結(jié)構(gòu)塌陷，并在需要的位置形成電鍍區(qū)域；

7、第三步：進行倒裝貼片，將芯片通過倒裝貼片的方式固定在支撐載板上；

8、第四步：壓膜固定芯片，使用壓膜技術(shù)固定芯片，確保芯片在后續(xù)工藝中的穩(wěn)定性；

9、第五步：玻璃開孔，在玻璃中介層區(qū)域通過玻璃穿孔技術(shù)(tgv)開孔，實現(xiàn)芯片正負兩面的電氣連接，并對芯片背面進行電熱處理；

10、第六步：薄層金屬電鍍，在需要電鍍的位置進行薄層金屬電鍍，為后續(xù)工藝做準備；

11、第七步：涂膠，涂覆適當?shù)哪z層，為下一步光刻做準備；

12、第八步：光刻、電鍍、去膠和刻蝕種子，完成背面重新布線層(rdl)的光刻、電鍍、去膠和刻蝕種子步驟；

13、第九步：壓膜固定，再次使用壓膜技術(shù)固定，確保工藝過程中芯片的穩(wěn)定性；

14、第十步：形成倒裝芯片第二面的支撐載體，為后續(xù)處理做準備；

15、第十一步：解開芯片第一面，并進行臨時鍵合以及第一面的貼膜光刻開口；

16、第十二步：芯片正面電鍍rdl，在芯片正面進行重新布線層(rdl)的電鍍；

17、第十三步：芯片正面表面鈍化，對芯片正面進行表面鈍化處理，保護芯片并提高可靠性；

18、第十四步：芯片第一面支撐載體的再次形成，完成芯片第一面的電路設計與電氣連接處理；

19、第十五步：解開芯片第二面，并在植球處進行激光開口；

20、第十六步：在植球位置形成引腳，并解開芯片第一面，完成芯片的植球工作。

21、優(yōu)選的，包括封裝芯片g，所述封裝芯片g包括芯片a、封裝介質(zhì)層b、c、d、e,以及植球引腳f,所述介質(zhì)層b包裹芯片a，所述介質(zhì)層c封裝在芯片a以及介質(zhì)層b的底部，所述介質(zhì)層d封裝在芯片a以及介質(zhì)層b的頂部，所述介質(zhì)層e封裝在介質(zhì)層d的頂部，所述封裝介質(zhì)層b、c、d、e之間電鍍重新布線層，所述植球引腳f內(nèi)嵌在介質(zhì)層c上。

22、進一步優(yōu)選的，所述介質(zhì)層d與芯片a之間設有空腔。

23、再次優(yōu)選的，所述介質(zhì)層b為玻璃中介層，所述介質(zhì)層c為第二面支撐載板，所述介質(zhì)層d為第一支撐載板，所述介質(zhì)層e為雙面膠膜。

24、優(yōu)選的，所述封裝芯片g為扇形結(jié)構(gòu)。

25、(三)有益效果

26、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種高性能w波段應用的改進扇出型晶圓級封裝工藝，具備以下有益效果：

27、防止空氣橋結(jié)構(gòu)塌陷：通過在芯片區(qū)域與介質(zhì)區(qū)域之間形成空腔，防止空氣橋結(jié)構(gòu)塌陷，提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

28、防止晶體管本征性能惡化：通過在有源區(qū)表面不附著介質(zhì)，防止晶體管本征性能惡化，確保器件性能穩(wěn)定。

29、提高電熱性能：通過玻璃穿孔技術(shù)(tgv)實現(xiàn)封裝上下的電氣連接，提高電熱性能。

30、提高芯片良率：通過精確的工藝步驟控制，提高芯片良率。

31、提高封裝芯片的一致性：通過標準化的工藝流程，確保封裝芯片的一致性和可靠性。

技術(shù)特征：

1.一種高性能w波段應用的改進扇出型晶圓級封裝工藝，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能w波段應用的改進扇出型晶圓級封裝工藝，其特征在于，包括封裝芯片g，所述封裝芯片g包括芯片a、封裝介質(zhì)層b、c、d、e,以及植球引腳f,所述介質(zhì)層b包裹芯片a，所述介質(zhì)層c封裝在芯片a以及介質(zhì)層b的底部，所述介質(zhì)層d封裝在芯片a以及介質(zhì)層b的頂部，所述介質(zhì)層e封裝在介質(zhì)層d的頂部，所述封裝介質(zhì)層b、c、d、e之間電鍍重新布線層，所述植球引腳f內(nèi)嵌在介質(zhì)層c上。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高性能w波段應用的改進扇出型晶圓級封裝工藝，其特征在于，所述介質(zhì)層d與芯片a之間設有空腔。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高性能w波段應用的改進扇出型晶圓級封裝工藝，其特征在于，所述介質(zhì)層b為玻璃中介層，所述介質(zhì)層c為第二面支撐載板，所述介質(zhì)層d為第一支撐載板，所述介質(zhì)層e為雙面膠膜。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高性能w波段應用的改進扇出型晶圓級封裝工藝，其特征在于，所述封裝芯片g為扇形結(jié)構(gòu)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及半導體封裝技術(shù)領域，具體為一種高性能W波段應用的改進扇出型晶圓級封裝工藝，包括以下步驟：形成第一面支撐載板并在其上鋪設雙面膠膜，為后續(xù)芯片固定提供支撐；在芯片區(qū)域與介質(zhì)區(qū)域之間形成空腔，并在需要的位置形成電鍍區(qū)域，以防止空氣橋結(jié)構(gòu)塌陷；通過倒裝貼片將芯片固定在支撐載板上；使用壓膜技術(shù)固定芯片，確保芯片在后續(xù)工藝中的穩(wěn)定性；通過在芯片區(qū)域與介質(zhì)區(qū)域之間形成空腔，防止空氣橋結(jié)構(gòu)塌陷，提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，防止晶體管本征性能惡化：通過在有源區(qū)表面不附著介質(zhì)，防止晶體管本征性能惡化，確保器件性能穩(wěn)定，提高電熱性能：通過玻璃穿孔技術(shù)實現(xiàn)封裝上下的電氣連接，提高電熱性能。

技術(shù)研發(fā)人員：李垚,朱斌,文凡
受保護的技術(shù)使用者：南京思維芯半導體有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6