本實(shí)用新型涉及一種封裝結(jié)構(gòu)及封裝方法，特別是涉及一種扇出型封裝結(jié)構(gòu)及其封裝方法。

背景技術(shù)：

隨著集成電路制造業(yè)的快速發(fā)展，人們對集成電路的封裝技術(shù)的要求也不斷提高，現(xiàn)有的封裝技術(shù)包括球柵陣列封裝(BGA)、芯片尺寸封裝(CSP)、圓片級封裝(WLP)、三維封裝(3D)和系統(tǒng)封裝(SiP)等。其中，圓片級封裝(WLP)由于其出色的優(yōu)點(diǎn)逐漸被大部分的半導(dǎo)體制造者所采用，它的全部或大部分工藝步驟是在已完成前工序的硅圓片上完成的，最后將圓片直接切割成分離的獨(dú)立器件。圓片級封裝(WLP)具有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：①封裝加工效率高，可以多個(gè)圓片同時(shí)加工；②具有倒裝芯片封裝的優(yōu)點(diǎn)，即輕、薄、短、?。虎叟c前工序相比，只是增加了引腳重新布線(RDL)和凸點(diǎn)制作兩個(gè)工序，其余全部是傳統(tǒng)工藝；④減少了傳統(tǒng)封裝中的多次測試。因此世界上各大型IC封裝公司紛紛投入這類WLP的研究、開發(fā)和生產(chǎn)。

扇出型晶圓級封裝由于具有小型化、低成本和高集成度等優(yōu)點(diǎn)，在移動設(shè)備廠商等制造商中，具有較高的關(guān)注度。扇出型晶圓級封裝目前最適合高要求的移動/無線市場，并且對其它關(guān)注高性能和小尺寸的市場，也具有很強(qiáng)的吸引力。

傳統(tǒng)的扇出型芯片封裝技術(shù)，通常是將半導(dǎo)體芯片直接粘貼于粘合層上，然后將半導(dǎo)體芯片轉(zhuǎn)移至支撐襯底或支架上。然而，由于粘合層容易變形扭曲，大大影響了產(chǎn)品封裝的可靠性，降低了產(chǎn)品性能。

現(xiàn)有的一種解決方案是先將粘合層附著于一個(gè)剛性載體上，然后將半導(dǎo)體芯片粘貼于粘合層的另一面上，最后再將半導(dǎo)體芯片轉(zhuǎn)移至支撐襯底或支架上。然而，這種方法后面依然需要將剛性載體去除，剛性載體被去除后，粘合層的變形扭曲現(xiàn)象依然會多多少少存在，一定程度上會影響到產(chǎn)品封裝的可靠性。

基于以上所述，提供一種可以有效解決由于變形扭曲現(xiàn)象導(dǎo)致產(chǎn)品封裝可靠性降低的缺陷的封裝結(jié)構(gòu)及封裝方法實(shí)屬必要。

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)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種扇出型封裝結(jié)構(gòu)及其封裝方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中由于變形扭曲現(xiàn)象導(dǎo)致產(chǎn)品封裝可靠性降低的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實(shí)用新型提供一種扇出型封裝結(jié)構(gòu)的封裝方法，所述封裝方法包括步驟：步驟1)，提供一襯底，于所述襯底正面制作出與芯片電引出對應(yīng)的凹槽孔；步驟2)，于具有凹槽孔的襯底正面形成粘合層，并于對應(yīng)凹槽孔的位置將芯片附著于所述粘合層上；步驟3)，采用封裝材料封裝所述芯片；步驟4)，從背面減薄所述襯底，露出各凹槽孔；步驟5)，去除各凹槽孔內(nèi)的粘合層，形成通孔結(jié)構(gòu)；步驟6)，于各通孔結(jié)構(gòu)內(nèi)填充導(dǎo)電材料，實(shí)現(xiàn)芯片的電引出；步驟7)，于襯底背面制作重新布線層以及電極凸點(diǎn)，形成扇出型封裝結(jié)構(gòu)。

作為本實(shí)用新型的扇出型封裝結(jié)構(gòu)的封裝方法的一種優(yōu)選方案，還包括步驟8)，于切割道區(qū)域的重新布線層中形成開孔，然后采用塑封材料對所述扇出型封裝結(jié)構(gòu)的側(cè)面、電極凸點(diǎn)、重新布線層進(jìn)行封裝，露出所述電極凸點(diǎn)，形成三圍保護(hù)結(jié)構(gòu)。

作為本實(shí)用新型的扇出型封裝結(jié)構(gòu)的封裝方法的一種優(yōu)選方案，所述襯底包括玻璃襯底、陶瓷襯底、硅襯底、氧化硅襯底及剛性的聚合物襯底中的一種。

作為本實(shí)用新型的扇出型封裝結(jié)構(gòu)的封裝方法的一種優(yōu)選方案，步驟1)中，制作所述凹槽孔工藝包括光刻工藝、激光鉆孔工藝，鉆孔機(jī)械工藝及深反應(yīng)離子刻蝕工藝中的一種。

作為本實(shí)用新型的扇出型封裝結(jié)構(gòu)的封裝方法的一種優(yōu)選方案，步驟2)中，所述粘合層包括膠帶、通過旋涂工藝制作的粘合膠或環(huán)氧樹脂中的一種。

作為本實(shí)用新型的扇出型封裝結(jié)構(gòu)的封裝方法的一種優(yōu)選方案，所述封裝材料包括聚酰亞胺、硅膠以及環(huán)氧樹脂中的一種。

作為本實(shí)用新型的扇出型封裝結(jié)構(gòu)的封裝方法的一種優(yōu)選方案，步驟6)包括：步驟6-1)，采用濺射工藝于各通孔內(nèi)形成種子層，所述種子層包括銅層，或者銅與鈦的疊層；步驟6-2)，采用電鍍工藝于各通孔內(nèi)形成導(dǎo)電金屬，所述導(dǎo)電金屬包括銅；步驟6-3)，采用機(jī)械化學(xué)拋光的方式對填充完的通孔表面進(jìn)行平坦化處理。

作為本實(shí)用新型的扇出型封裝結(jié)構(gòu)的封裝方法的一種優(yōu)選方案，步驟7)制作所述重新布線層包括步驟：步驟7-1)，于襯底背面形成第一介質(zhì)層并開孔，形成與金屬布線對應(yīng)的圖形化的介質(zhì)層；步驟7-2)，于所述第一介質(zhì)層表面制作圖形化的金屬布線層；步驟7-3)，于上述第一介質(zhì)層表面形成第二介質(zhì)層，并開孔，形成于植球金屬層對應(yīng)的圖形化介質(zhì)層；步驟7-4)，于第二介質(zhì)層表面形成圖形化的植球金屬層。

作為本實(shí)用新型的扇出型封裝結(jié)構(gòu)的封裝方法的一種優(yōu)選方案，步驟7)制作所述重新布線層包括的金屬布線層包括一層金屬、兩層金屬或多層金屬，每層金屬布線層之間以介質(zhì)層隔開。

進(jìn)一步地，所述介質(zhì)層的材料包括環(huán)氧樹脂、硅膠、PI、PBO、BCB、氧化硅、磷硅玻璃，含氟玻璃中的一種或兩種以上組合，所述金屬布線層的材料包括銅、鋁、鎳、金、銀、鈦中的一種或兩種以上組合。

本實(shí)用新型還提供一種扇出型封裝結(jié)構(gòu)，包括：襯底，所述襯底的正面形成有粘合層，所述襯底及粘合層中形成有與芯片電引出對應(yīng)的通孔結(jié)構(gòu)，所述通孔結(jié)構(gòu)內(nèi)填充有導(dǎo)電材料；芯片，對應(yīng)于通孔結(jié)構(gòu)附著于所述粘合層上，實(shí)現(xiàn)芯片的電引出；封裝材料，覆蓋于所述芯片之上；重新布線層，形成于所述襯底背面；以及電極凸點(diǎn)，形成于所述重新布線層之上。

作為本實(shí)用新型的扇出型封裝結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選方案，還包括塑封材料，封裝于所述扇出型封裝結(jié)構(gòu)的側(cè)面、電極凸點(diǎn)及重新布線層，露出所述電極凸點(diǎn)，形成三維保護(hù)結(jié)構(gòu)。

作為本實(shí)用新型的扇出型封裝結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選方案，所述襯底包括玻璃襯底、陶瓷襯底、硅襯底、氧化硅襯底及剛性的聚合物襯底中的一種。

作為本實(shí)用新型的扇出型封裝結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選方案，所述粘合層包括膠帶、通過旋涂工藝制作的粘合膠或環(huán)氧樹脂中的一種。

作為本實(shí)用新型的扇出型封裝結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選方案，所述封裝材料包括聚酰亞胺、硅膠以及環(huán)氧樹脂中的一種。

作為本實(shí)用新型的扇出型封裝結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選方案，所述導(dǎo)電材料包括種子層以及導(dǎo)電金屬，所述種子層包括銅層，或者銅與鈦的疊層，所述導(dǎo)電金屬包括銅；

作為本實(shí)用新型的扇出型封裝結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選方案，所述重新布線層包括圖形化的介質(zhì)層以及圖形化的金屬布線層。

作為本實(shí)用新型的扇出型封裝結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選方案，所述介質(zhì)層的材料包括環(huán)氧樹脂、硅膠、PI、PBO、BCB、氧化硅、磷硅玻璃，含氟玻璃中的一種或兩種以上組合，所述金屬布線層的材料包括銅、鋁、鎳、金、銀、鈦中的一種或兩種以上組合。

如上所述，本實(shí)用新型的扇出型封裝結(jié)構(gòu)及其封裝方法，具有以下有益效果：本實(shí)用新型在襯底及粘合層中制作出導(dǎo)電通孔結(jié)構(gòu)，將芯片附著于粘合層后直接通過導(dǎo)電通孔實(shí)現(xiàn)電性引出，不需要去除該襯底結(jié)構(gòu)，從而避免了粘合層的變形扭曲現(xiàn)象，大大提高了產(chǎn)品封裝的可靠性。本實(shí)用新型方法及結(jié)構(gòu)簡單，在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1～圖12顯示為本實(shí)用新型的扇出型封裝結(jié)構(gòu)的封裝方法各步驟所呈現(xiàn)的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，圖12顯示為本實(shí)用新型的扇出型封裝結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

元件標(biāo)號說明

101 襯底

102 凹槽孔

103 粘合層

104 芯片

105 封裝材料

106 通孔結(jié)構(gòu)

107 導(dǎo)電材料

108 重新布線層

109 電極凸點(diǎn)

110 塑封材料

111 開孔

具體實(shí)施方式

以下通過特定的具體實(shí)例說明本實(shí)用新型的實(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)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本實(shí)用新型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，在沒有背離本實(shí)用新型的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。

請參閱圖1～圖12。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實(shí)用新型的基本構(gòu)想，遂圖示中僅顯示與本實(shí)用新型中有關(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)各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。

如圖1～圖12所示，本實(shí)施例提供一種扇出型封裝結(jié)構(gòu)的封裝方法，所述封裝方法包括步驟：

如圖1～圖2所示，首先進(jìn)行步驟1)，提供一襯底101，于所述襯底101正面制作出與芯片104電引出對應(yīng)的凹槽孔102。

作為示例，所述襯底101包括玻璃襯底、陶瓷襯底、硅襯底、氧化硅襯底及剛性的聚合物襯底中的一種。在本實(shí)施例中，所述襯底101選用為硅襯底。

作為示例，步驟1)中，制作所述凹槽孔102工藝包括光刻工藝、激光鉆孔工藝，鉆孔機(jī)械工藝及深反應(yīng)離子刻蝕工藝中的一種。在本實(shí)施例中，采用深反應(yīng)離子刻蝕工藝制作出所述凹槽孔102。

另外，在本實(shí)施例中，在刻蝕出所述凹槽孔102的同時(shí)，可以同時(shí)對切割道區(qū)域進(jìn)行刻蝕，制作出切割道，以節(jié)省后續(xù)切割工藝的成本，提高制作的效率。

如圖3～圖4所示，然后進(jìn)行步驟2)，于具有凹槽孔102的襯底101正面形成粘合層103，并于對應(yīng)凹槽孔102的位置將芯片104附著于所述粘合層103上。

作為示例，步驟2)中，所述粘合層103包括膠帶、通過旋涂工藝制作的粘合膠或環(huán)氧樹脂中的一種。在本實(shí)施例中，所述粘合層103選用為通過旋涂工藝制作的粘合膠。

如圖5所示，接著進(jìn)行步驟3)，采用封裝材料105封裝所述芯片104。

作為示例，所述封裝材料105包括聚酰亞胺、硅膠以及環(huán)氧樹脂中的一種。

如圖6所示，然后進(jìn)行步驟4)，從背面減薄所述襯底101，露出各凹槽孔102。

作為示例，可以采用如機(jī)械研磨等工藝減薄所述襯底101，直至露出各凹槽孔102為止。

如圖7所示，接著進(jìn)行步驟5)，去除各凹槽孔102內(nèi)的粘合層103，形成通孔結(jié)構(gòu)106。

作為示例，若所述粘合層103選用為光敏粘合膠，則可以采用曝光的方式去除各凹槽孔102內(nèi)的粘合層103。

如圖8所示，然后進(jìn)行步驟6)，于各通孔結(jié)構(gòu)106內(nèi)填充導(dǎo)電材料107，實(shí)現(xiàn)芯片104的電引出；

步驟6-1)，采用濺射工藝于各通孔內(nèi)形成種子層，所述種子層包括銅層，或者銅與鈦的疊層；

步驟6-2)，采用電鍍工藝于各通孔內(nèi)形成導(dǎo)電金屬，所述導(dǎo)電金屬包括銅；

步驟6-3)，采用機(jī)械化學(xué)拋光的方式對填充完的通孔表面進(jìn)行平坦化處理。

如圖9～圖10所示，接著進(jìn)行步驟7)，于襯底101背面制作重新布線層108以及電極凸點(diǎn)109。

作為示例，步驟7)制作所述重新布線層108包括步驟：

步驟7-1)，于襯底背面形成第一介質(zhì)層并開孔，形成與金屬布線對應(yīng)的圖形化的介質(zhì)層；

步驟7-2)，于所述第一介質(zhì)層表面制作圖形化的金屬布線層；

步驟7-3)，于上述第一介質(zhì)層表面形成第二介質(zhì)層，并開孔，形成于植球金屬層對應(yīng)的圖形化介質(zhì)層；

步驟7-4)，于第二介質(zhì)層表面形成圖形化的植球金屬層。進(jìn)一步地，所述介質(zhì)層的材料包括環(huán)氧樹脂、硅膠、PI、PBO、BCB、氧化硅、磷硅玻璃，含氟玻璃中的一種或兩種以上組合，所述金屬布線層的材料包括銅、鋁、鎳、金、銀、鈦中的一種或兩種以上組合。

需要說明的是，本步驟7)制作所述重新布線層包括的金屬布線層可以包括一層金屬、兩層金屬或多層金屬，每層金屬布線層之間以介質(zhì)層隔開。

作為示例，所述電極凸點(diǎn)109的材料包括Sn。

如圖12所示，最后進(jìn)行步驟8)，于切割道區(qū)域的重新布線層中形成開孔111，然后采用塑封材料110對所述扇出型封裝結(jié)構(gòu)的側(cè)面、電極凸點(diǎn)、重新布線層進(jìn)行封裝，露出所述電極凸點(diǎn)，形成三圍保護(hù)結(jié)構(gòu)。

如圖12所示，本實(shí)施例還提供一種扇出型封裝結(jié)構(gòu)，包括：襯底101，所述襯底101的正面形成有粘合層103，所述襯底101及粘合層103中形成有與芯片104電引出對應(yīng)的通孔結(jié)構(gòu)106，所述通孔結(jié)構(gòu)106內(nèi)填充有導(dǎo)電材料107；芯片104，對應(yīng)于通孔結(jié)構(gòu)106附著于所述粘合層103上，實(shí)現(xiàn)芯片104的電引出；封裝材料105，覆蓋于所述芯片104之上；重新布線層108，形成于所述襯底101背面；以及電極凸點(diǎn)109，形成于所述重新布線層108之上。所述扇出型封裝結(jié)構(gòu)還包括塑封材料110，封裝于所述扇出型封裝結(jié)構(gòu)的側(cè)面、電極凸點(diǎn)及重新布線層，露出所述電極凸點(diǎn)，形成三維保護(hù)結(jié)構(gòu)。

作為示例，所述襯底101包括玻璃襯底、陶瓷襯底、硅襯底、氧化硅襯底及剛性的聚合物襯底中的一種。

作為示例，所述粘合層103包括膠帶、通過旋涂工藝制作的粘合膠或環(huán)氧樹脂中的一種。

作為示例，所述封裝材料105包括聚酰亞胺、硅膠以及環(huán)氧樹脂中的一種。

作為示例，所述導(dǎo)電材料107包括種子層以及導(dǎo)電金屬，所述種子層包括銅層，或者銅與鈦的疊層，所述導(dǎo)電金屬包括銅；

作為示例，所述重新布線層108包括圖形化的介質(zhì)層以及圖形化的金屬布線層。

作為示例，所述介質(zhì)層的材料包括環(huán)氧樹脂、硅膠、PI、PBO、BCB、氧化硅、磷硅玻璃，含氟玻璃中的一種或兩種以上組合，所述金屬布線層的材料包括銅、鋁、鎳、金、銀、鈦中的一種或兩種以上組合。

如上所述，本實(shí)用新型的扇出型封裝結(jié)構(gòu)及其封裝方法，具有以下有益效果：本實(shí)用新型在襯底及粘合層103中制作出導(dǎo)電通孔結(jié)構(gòu)106，將芯片104附著于粘合層103后直接通過導(dǎo)電通孔實(shí)現(xiàn)電性引出，不需要去除該襯底結(jié)構(gòu)，從而避免了粘合層103的變形扭曲現(xiàn)象，大大提高了產(chǎn)品封裝的可靠性。本實(shí)用新型方法及結(jié)構(gòu)簡單，在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。所以，本實(shí)用新型有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。

上述實(shí)施例僅例示性說明本實(shí)用新型的原理及其功效，而非用于限制本實(shí)用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實(shí)用新型的精神及范疇下，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實(shí)用新型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)由本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。