本發(fā)明涉及半導體芯片封裝，特別涉及一種有效減小扇出型板級封裝基板翹曲的塑封芯片封裝結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、隨著手機、電腦、數(shù)碼相加等移動消費型電子產(chǎn)品對應(yīng)功能集成、大存儲空間、高可靠性及小型化封裝的要求程度越來越高，小型化、輕量化、高性能、多功能、高可靠性和低成本的電子產(chǎn)品的總體發(fā)展趨勢使得單一芯片上的晶體管數(shù)目不再是面臨的主要挑戰(zhàn)，而是要發(fā)展更先進的封裝及時來滿足產(chǎn)品輕、薄、短、小以及與系統(tǒng)整合的需求。扇出型晶圓級封裝(fan-out?wafer?level?package，fowlp)作為晶圓級封裝的一種，其針對輸入/輸出端口(input/output，i/o)數(shù)量多，集成靈活性高(可實現(xiàn)垂直和水平方向多芯片集成)的主要先進封裝工藝，多用于多芯片、厚度超薄封裝和三維系統(tǒng)級封裝等。同時，fowlp技術(shù)的出現(xiàn)極大地增加了封裝體的i/o數(shù)量，契合了芯片多功能化的發(fā)展方向。但由于市場需求日益增大，為了突破現(xiàn)有的方式，將pcb板級生產(chǎn)理念結(jié)合半導體晶圓級封裝方法，打破原有晶圓的尺寸限制，有必要提出一種可以容納更多i/o數(shù)、減小芯片尺寸和厚度、整合更多異質(zhì)芯片達到封裝小型化需求，能夠有效降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，最終應(yīng)用于消費性、高速運算和專業(yè)性電子產(chǎn)品等應(yīng)用的封裝技術(shù)。

2、基于以上多種封裝需求，扇出型板級封裝(fan-out?panel?level?package，foplp)技術(shù)應(yīng)運而生。foplp工藝流程與fowlp不同之處在于在其采用較大的面板代替了晶圓，使用的材料、設(shè)備以及產(chǎn)品的線寬線距等存在差別。foplp技術(shù)的出現(xiàn)，能有效的實現(xiàn)更大面積整體封裝，進一步增加封裝效率，降低封裝成本，擁有更廣闊的發(fā)展前景。目前foplp樣品尺寸已從最初的300*300mm逐漸的發(fā)展到500*500mm、600*600mm，甚至更大的封裝尺寸。與fowlp技術(shù)相比，foplp技術(shù)具有更低的成本、靈活的設(shè)計、良好的電熱性能、多樣的商業(yè)模式以及廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域的優(yōu)勢。但是現(xiàn)有的foplp技術(shù)通過塑封料對芯片進行包埋，在后續(xù)制程因扇出型封裝結(jié)構(gòu)受力不均勻，導致板級產(chǎn)品出現(xiàn)較嚴重的翹曲問題，導致制造生產(chǎn)效率會大幅降低，增加了生產(chǎn)成本。因此如何有效減小扇出型板級封裝基板在制造過程中產(chǎn)生的翹曲一直是foplp技術(shù)中亟待解決的熱點問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種有效減小扇出型板級封裝基板翹曲的塑封芯片封裝結(jié)構(gòu)。通過將兩塊帶粘貼芯片(或填充小塊)承載板通過塑封工藝整合在一起形成的新型復合體，能有效降低封裝基板的翹曲程度；該芯片封裝結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)在較小封裝基板翹曲度下的芯片封裝工藝，能極大的提高封裝效率，顯著降低加工成本。

2、為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，達到上述技術(shù)效果，本發(fā)明提供一種有效減小扇出型板級封裝基板翹曲的塑封芯片封裝結(jié)構(gòu)，包括：

3、粘合膜組件，粘合膜組件包括承載板、粘合在承載板上的粘合膜層；粘合膜組件分為承載板下表面和粘合膜層上表面；

4、置于一個粘合膜組件的粘合膜層上表面的芯片組件，形成芯片組件結(jié)構(gòu)，芯片組件包括芯片、芯片導電結(jié)構(gòu)，芯片正面朝下，芯片導電結(jié)構(gòu)與粘合膜層上表面粘合；

5、置于另一個粘合膜組件的粘合膜層上表面的塑封填充小塊，形成塑封填充小塊結(jié)構(gòu)；

6、將所述芯片組件結(jié)構(gòu)、塑封填充小塊結(jié)構(gòu)通過塑封整合在一起的塑封結(jié)構(gòu)，芯片組件結(jié)構(gòu)、塑封填充小塊結(jié)構(gòu)之間形成塑封層，且芯片與塑封填充小塊面向設(shè)置；

7、拆除所述塑封結(jié)構(gòu)的雙面承載板和粘合膜層，得到復合體結(jié)構(gòu)，復合體結(jié)構(gòu)分別為結(jié)構(gòu)背面和結(jié)構(gòu)正面；

8、在復合體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)正面設(shè)置第一絕緣層并形成導電通孔結(jié)構(gòu)；在所述導電通孔結(jié)構(gòu)上設(shè)置第一金屬重布線；在所述第一金屬重布線結(jié)構(gòu)上設(shè)置第二絕緣層并形成導電通孔結(jié)構(gòu)；在第二絕緣層的導電通孔結(jié)構(gòu)上設(shè)置第二金屬重布線，在第二金屬重布線結(jié)構(gòu)上完成植球，球為導電錫球。

9、進一步，對植球結(jié)構(gòu)切割得到單顆die。

10、進一步，在塑封結(jié)構(gòu)塑封整合過程中，帶粘貼芯片承載板須放置在下方；固態(tài)塑封料均勻撒在帶粘貼芯片承載板面及芯片背面上；帶塑封填充小塊的承載板須放置在上方。

11、進一步，承載板材料為金屬、硅基、玻璃或其他材料，承載板尺寸為300*300mm、450*450mm、500*500mm、600*600mm或其他尺寸；優(yōu)選，承載板材料為鋼板，承載板尺寸為600*600mm。

12、進一步，塑封填充小塊材料為硅基、玻璃或其他材料；優(yōu)選，填充小塊材料為硅基。

13、進一步，絕緣層的材料為環(huán)氧樹脂、氧化硅絕緣材料或其他絕緣材料；優(yōu)選，絕緣層材料為感光性環(huán)氧樹脂。

14、進一步，金屬重布線層的材料為鋁、銅、金、鉑、鎳、錫中的一種或兩種及以上的組合；優(yōu)選，絕緣層金屬重布線層材料為銅。

15、本發(fā)明的有益效果主要有以下四點：(1)通過塑封工藝將兩塊帶粘貼芯片(或填充小塊)承載板整合在一起形成新型復合體，形成一種新的塑封工藝(即同時塑封兩塊承載板，且承載板位于塑封成兩側(cè))；(2)利用包埋在塑封層背面的填充小塊產(chǎn)生的應(yīng)力，與包埋在塑封層正面的芯片產(chǎn)生的應(yīng)力產(chǎn)生相消作用，達到有效減小扇出型板級封裝基板翹曲的目的，以保證整個封裝工藝的順利完成；(3)包埋在塑封層背面的填充小塊的厚度、尺寸、粘貼密度、粘貼位置均可以通過相關(guān)仿真獲得最佳方案，以保證封裝基板產(chǎn)生較小翹曲；(4)包埋在塑封層背面的填充小塊對正面芯片切割過程無任何影響，即切割過程中既可以避開填充小塊位置進行切割，亦可以從填充小塊放置位置進行切割，切割方法比較靈活。

技術(shù)特征：

1.一種有效減小扇出型板級封裝基板翹曲的塑封芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的有效減小扇出型板級封裝基板翹曲的塑封芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于：對植球結(jié)構(gòu)切割得到單顆die。

3.如權(quán)利要求1所述的有效減小扇出型板級封裝基板翹曲的塑封芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于：在塑封結(jié)構(gòu)塑封整合過程中，帶粘貼芯片承載板須放置在下方；固態(tài)塑封料均勻撒在帶粘貼芯片承載板面及芯片背面上；帶塑封填充小塊的承載板須放置在上方。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有效減小扇出型板級封裝基板翹曲的塑封芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于：承載板材料為金屬、硅基或玻璃；塑封填充小塊材料為硅基或玻璃。

技術(shù)總結(jié)
一種有效減小扇出型板級封裝基板翹曲的塑封芯片封裝結(jié)構(gòu)，包括:S1，在承載板上形成粘貼膜層；S2，在帶粘貼膜層承載板上放置芯片；S3，在另一帶粘貼膜層承載板上放置塑封填充小塊；S4，將S2和S3所得結(jié)構(gòu)通過塑封工藝整合在一起，得到復合體；S5，拆除復合體正反面承載板和粘貼膜層；S6，在復合體芯片面形成第一絕緣層；S7，在復合體第一絕緣層上形成第一金屬重布線層；S8，在復合體第一金屬重布線層上形成第二絕緣層；S9，在復合體第二絕緣層上形成第二金屬重布線層；S10，在復合體第二金屬重布線層完成植球；S11，切割得到單顆Die。本結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)在較小封裝基板翹曲度下的芯片封裝工藝，能極大的提高封裝效率，顯著降低加工成本。

技術(shù)研發(fā)人員：劉吉康
受保護的技術(shù)使用者：湖北第二師范學院
技術(shù)研發(fā)日：20240411
技術(shù)公布日：2025/1/2