基于有機(jī)基板的多層芯片的扇出型封裝結(jié)構(gòu)及封裝方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種扇出型封裝結(jié)構(gòu)及封裝方法，尤其是一種基于有機(jī)基板的多層芯片的扇出型封裝結(jié)構(gòu)及封裝方法，屬于微電子封裝的【技術(shù)領(lǐng)域】。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述基于有機(jī)基板的多層芯片的扇出型封裝結(jié)構(gòu)，包括下有機(jī)芯板，在所述下有機(jī)芯板上通過介質(zhì)層層壓有多層芯片，所述多層芯片支撐在下有機(jī)芯片內(nèi)并位于介質(zhì)層內(nèi)；在介質(zhì)層上方設(shè)置用于與多層芯片電連接的焊球；下有機(jī)芯板內(nèi)設(shè)有散熱柱，所述散熱柱貫通下有機(jī)芯板并與鄰近下有機(jī)芯板的芯片相接觸。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，封裝集成度高，工藝操作方便，降低封裝成本，適用于大規(guī)模量產(chǎn)要求，安全可靠。
【專利說明】基于有機(jī)基板的多層芯片的扇出型封裝結(jié)構(gòu)及封裝方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種扇出型封裝結(jié)構(gòu)及封裝方法，尤其是一種基于有機(jī)基板的多層芯片的扇出型封裝結(jié)構(gòu)及封裝方法，屬于微電子封裝的【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]目前的扇出型封裝技術(shù)主要是基于封裝廠的塑封及晶圓工藝制作的，基于有機(jī)基板的技術(shù)相對(duì)比較少，基于塑封以及晶圓工藝的扇出型封裝主要是具有加工成本低，使用范圍小等缺點(diǎn)，難以適用大規(guī)模的量產(chǎn)要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種基于有機(jī)基板的多層芯片的扇出型封裝結(jié)構(gòu)及封裝方法，其結(jié)構(gòu)緊湊，封裝集成度高，工藝操作方便，降低封裝成本，適用于大規(guī)模量產(chǎn)要求，安全可靠。
[0004]按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述基于有機(jī)基板的多層芯片的扇出型封裝結(jié)構(gòu)，包括下有機(jī)芯板，在所述下有機(jī)芯板上通過介質(zhì)層層壓有多層芯片，所述多層芯片支撐在下有機(jī)芯片內(nèi)并位于介質(zhì)層內(nèi)；在介質(zhì)層上方設(shè)置用于與多層芯片電連接的焊球；下有機(jī)芯板內(nèi)設(shè)有散熱柱，所述散熱柱貫通下有機(jī)芯板并與鄰近下有機(jī)芯板的芯片相接觸。
[0005]所述下有機(jī)芯板上的多層芯片至少包括位于下層的第一芯片以及位于所述第一芯片上方的第二芯片，第二芯片的面積小于第一芯片的面積，以使得第一芯片的焊盤位于第二芯片的外圈。
[0006]在介質(zhì)層的上方設(shè)置內(nèi)線路層，第一芯片通過位于所述第一芯片焊盤上的第一導(dǎo)電柱與內(nèi)線路層電連接；在內(nèi)線路層上設(shè)置外線路層，第二芯片通過位于所述第二芯片焊盤上的第二導(dǎo)電柱與外線路層電連接，焊球通過內(nèi)線路層、外線路層與第一芯片、第二芯片電連接。
[0007]所述介質(zhì)層上設(shè)置有上有機(jī)芯板，內(nèi)線路層支撐在上有機(jī)芯板上，第一導(dǎo)電柱的上端穿過介質(zhì)層以及上有機(jī)芯板后與內(nèi)線路層電連接，第二導(dǎo)電柱的上端穿過介質(zhì)層以及上有機(jī)芯板后與外線路層電連接。
[0008]所述外線路層上設(shè)置有阻焊層，阻焊層覆蓋在外線路層上，相鄰的焊球通過阻焊層相隔離。
[0009]所述第一芯片通過第一芯片粘結(jié)層粘結(jié)貼裝在下有機(jī)芯板上，第二芯片通過第二芯片粘結(jié)層粘結(jié)貼裝在第一芯片上。
[0010]一種基于有機(jī)基板的多層芯片的扇出型封裝結(jié)構(gòu)的封裝方法，所述扇出型封裝結(jié)構(gòu)的封裝方法包括如下步驟:
a、提供下有機(jī)芯板并在所述下有機(jī)芯板上貼裝所需的多層芯片；其中，多層芯片中下層芯片的焊盤位于上層芯片的外圈；
b、在上述下有機(jī)芯板上層壓有介質(zhì)層，介質(zhì)層包覆多層芯片，以使得多層芯片埋入介質(zhì)層與下有機(jī)芯板間；
C、在上述下有機(jī)芯板內(nèi)設(shè)置散熱盲孔，并在多層芯片對(duì)應(yīng)焊盤的上方設(shè)置導(dǎo)電柱盲孔；其中，散熱盲孔貫通下有機(jī)芯板并延伸至與下有機(jī)芯板鄰近芯片的表面，導(dǎo)電柱盲孔貫通介質(zhì)層并使得多層芯片內(nèi)每個(gè)芯片的焊盤裸露；
d、在上述散熱盲孔以及導(dǎo)電柱盲孔內(nèi)進(jìn)行電鍍填充，以在散熱盲孔內(nèi)得到散熱柱，在導(dǎo)電柱盲孔內(nèi)得到所需的導(dǎo)電柱；
e、在上述介質(zhì)層上制作與上述導(dǎo)電柱對(duì)應(yīng)電連接的內(nèi)線路層與外線路層，所述外線路層支撐在內(nèi)線路層上；
f、在上述外線路層上設(shè)置阻焊層，所述阻焊層覆蓋在外線路層上，并在所述阻焊層上所需的位置設(shè)置貫通阻焊層的焊球接觸口；
g、在上述設(shè)置焊球接觸口的位置設(shè)置焊球，以使得焊球能通過內(nèi)線路層、外線路層進(jìn)行所需的電連接。
[0011]所述下有機(jī)芯板上的多層芯片至少包括位于下層的第一芯片以及位于所述第一芯片上方的第二芯片，第二芯片的面積小于第一芯片的面積，以使得第一芯片的焊盤位于第二芯片的外圈。
[0012]所述步驟b中，在層壓的介質(zhì)層上還設(shè)置上有機(jī)芯板，內(nèi)線路層支撐在上有機(jī)芯板上，第一導(dǎo)電柱的上端穿過介質(zhì)層以及上有機(jī)芯板后與內(nèi)線路層電連接，第二導(dǎo)電柱的上端穿過介質(zhì)層以及上有機(jī)芯板后與外線路層電連接。
[0013]所述第一芯片通過第一芯片粘結(jié)層粘結(jié)貼裝在下有機(jī)芯板上，第二芯片通過第二芯片粘結(jié)層粘結(jié)貼裝在第一芯片上。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn):
1、本發(fā)明對(duì)于多層芯片采用了多層堆疊然后一次性扇出的工藝方法，實(shí)現(xiàn)了封裝結(jié)構(gòu)的小型化，另外應(yīng)用板級(jí)封裝技術(shù)更進(jìn)一步提高了工藝的集成度。
[0015]2、將多層芯片埋置于上有機(jī)芯板與下有機(jī)芯板之間，有機(jī)基板加工技術(shù)已經(jīng)具有很長的時(shí)間和技術(shù)沉淀具有很好的技術(shù)積累，目前已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于各個(gè)電子領(lǐng)域，技術(shù)成熟度高，能夠滿足其加工的流程以及精度要求。
[0016]3、扇出型封裝在結(jié)構(gòu)形式以及選用材料方面具有很高的靈活度，能夠很好實(shí)現(xiàn)不同芯片的要求，能夠提供可供選擇的高頻高速的材料、CTE低以及散熱性好等性能的材料，所以其適用范圍廣、靈活度高等特點(diǎn)。
[0017]4、本發(fā)明在下有機(jī)芯板內(nèi)制作散熱柱，實(shí)現(xiàn)了在芯片的背面直接進(jìn)行導(dǎo)熱孔的制作以及金屬熱沉的制作，能夠適用于高功率的芯片的扇出型封裝，另外也提高了其芯片封裝的散熱性能和電磁屏蔽性能。應(yīng)用的材料全部均為有機(jī)基板的板材能夠具有很好的兼容性和匹配，所以其具有很好的可靠性等特點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2~圖8為本發(fā)明具體實(shí)施工藝步驟的剖視圖，其中圖2為本發(fā)明將多層芯片貼裝在下有機(jī)芯板后的剖視圖。
[0020]圖3為本發(fā)明在下有機(jī)芯板上層壓介質(zhì)層以及上有機(jī)芯板后的剖視圖。
[0021]圖4為本發(fā)明制作散熱盲孔以及導(dǎo)電柱盲孔后的剖視圖。
[0022]圖5為本發(fā)明填充得到散熱柱以及導(dǎo)電柱后的剖視圖。
[0023]圖6為本發(fā)明制作內(nèi)線路層后的剖視圖。
[0024]圖7為本發(fā)明制作外線路層以及阻焊層后的剖視圖。
[0025]圖8為本發(fā)明得到焊球后的剖視圖。
[0026]附圖標(biāo)記說明:1_下有機(jī)芯板、2-第一芯片、3-第二芯片、4-第一芯片粘結(jié)層、5-第二芯片粘結(jié)層、6-介質(zhì)層、7-散熱柱、8-第二導(dǎo)電柱、9-上有機(jī)芯板、10-內(nèi)線路層、11-阻焊層、12-焊球、13-第一導(dǎo)電柱、14-下有機(jī)芯板支撐層、15-上有機(jī)芯板支撐層、16-散熱盲孔、17-第一導(dǎo)電柱盲孔、18-第二導(dǎo)電柱盲孔、19-導(dǎo)電層、20-散熱支撐層以及21-外線路層。

【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0028]如圖1和圖8所示:為了封裝集成度高，降低封裝成本，適用于大規(guī)模量產(chǎn)要求，本發(fā)明包括下有機(jī)芯板I，在所述下有機(jī)芯板I上通過介質(zhì)層6層壓有多層芯片，所述多層芯片支撐在下有機(jī)芯片I內(nèi)并位于介質(zhì)層6內(nèi)；在介質(zhì)層6上方設(shè)置用于與多層芯片電連接的焊球12 ;下有機(jī)芯板I內(nèi)設(shè)有散熱柱7，所述散熱柱7貫通下有機(jī)芯板I并與鄰近下有機(jī)芯板I的芯片相接觸。
[0029]具體地，散熱柱7可以為銅柱，通過散熱柱7與多層芯片的接觸，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)芯片的背面進(jìn)行高效散熱，適用于高功率芯片的扇出型封裝。多層芯片通過焊球12電連接后，通過焊球12能與外部的系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，外部系統(tǒng)與多層芯片之間中每一個(gè)芯片進(jìn)行單獨(dú)的數(shù)據(jù)交互，也可以為多層芯片間進(jìn)行數(shù)據(jù)交互處理后再與外部的系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，具體實(shí)施結(jié)構(gòu)可以根據(jù)具體要求進(jìn)行選擇，此處不再贅述。
[0030]所述下有機(jī)芯板I上的多層芯片至少包括位于下層的第一芯片2以及位于所述第一芯片2上方的第二芯片3，第二芯片3的面積小于第一芯片3的面積，以使得第一芯片2的焊盤位于第二芯片3的外圈。
[0031]在介質(zhì)層6的上方設(shè)置內(nèi)線路層10，第一芯片2通過位于所述第一芯片2焊盤上的第一導(dǎo)電柱13與內(nèi)線路層10電連接；在內(nèi)線路層10上設(shè)置外線路層21，第二芯片3通過位于所述第二芯片3焊盤上的第二導(dǎo)電柱8與外線路層21電連接，焊球12通過內(nèi)線路層10、外線路層21與第一芯片2、第二芯片3電連接。
[0032]在具體實(shí)施時(shí)，多層芯片至少包括第一芯片2以及第二芯片3的兩片結(jié)構(gòu)，也可以為三片及以上數(shù)量的結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置。無論多層芯片的數(shù)量如何，一般要求，多層芯片內(nèi)下層芯片的焊盤位于上層芯片的外圈。其中，所述第一芯片2通過第一芯片粘結(jié)層4粘結(jié)貼裝在下有機(jī)芯板I上，第二芯片3通過第二芯片粘結(jié)層5粘結(jié)貼裝在第一芯片2上。
[0033]在多層芯片采用第一芯片2以及第二芯片3的實(shí)施結(jié)構(gòu)時(shí)，第一芯片2焊盤上設(shè)置第一導(dǎo)電柱13，第二芯片3的焊盤上設(shè)置第二導(dǎo)電柱8，第一芯片2可以通過第一導(dǎo)電柱13、內(nèi)線路層10、外線路層21以及第二導(dǎo)電柱8與第二芯片3之間連接。當(dāng)然，第一芯片2也可以通過第一導(dǎo)電柱13與內(nèi)線路層10或外線路層21連接后與對(duì)應(yīng)的焊球12連接，第二芯片3也可以通過第二導(dǎo)電柱8與內(nèi)線路層10或外線路層21連接后與對(duì)應(yīng)的焊球12連接。第一芯片2、第二芯片3與焊球12之間的連接可以通過內(nèi)線路層10、外線路層21具體實(shí)施結(jié)構(gòu)來進(jìn)行選擇設(shè)置，從而實(shí)現(xiàn)不同的封裝結(jié)構(gòu)要求。
[0034]所述介質(zhì)層6上設(shè)置有上有機(jī)芯板9，內(nèi)線路層10支撐在上有機(jī)芯板9上，第一導(dǎo)電柱13的上端穿過介質(zhì)層6以及上有機(jī)芯板9后與內(nèi)線路層10電連接，第二導(dǎo)電柱8的上端穿過介質(zhì)層6以及上有機(jī)芯板9后與外線路層21電連接。
[0035]為了能夠避免在封裝過程中產(chǎn)生翹曲，在介質(zhì)層6上設(shè)置上有機(jī)芯板9，所述上有機(jī)芯板9的材料、厚度等工藝參數(shù)一般選擇與下有機(jī)芯板I相一致，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)稱的封裝結(jié)構(gòu)，能有效避免翹曲。當(dāng)介質(zhì)層6上設(shè)置上有機(jī)芯板9后，第一導(dǎo)電柱13、第二導(dǎo)電柱8間要實(shí)現(xiàn)與內(nèi)線路層10、外線路層21之間的連接，即需要穿過上有機(jī)芯板9。
[0036]所述外線路層21上設(shè)置有阻焊層11，阻焊層11覆蓋在外線路層21上，相鄰的焊球12通過阻焊層11相隔離。通過阻焊層11能實(shí)現(xiàn)對(duì)外線路層21的氧化保護(hù)，同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)不同焊球12之間的隔離。
[0037]如圖2~圖8所示，上述基于有機(jī)基板的多層芯片的扇出型封裝結(jié)構(gòu)可以通過下述工藝步驟制備得到，所述扇出型封裝結(jié)構(gòu)的封裝方法包括如下步驟:
a、提供下有機(jī)芯板I并在所述下有機(jī)芯板I上貼裝所需的多層芯片；其中，多層芯片中下層芯片的焊盤位于上層芯片的外圈；
如圖2所示，在將多層芯片貼裝到下有機(jī)芯板I上后，在下有機(jī)芯板I的背面還可以設(shè)置下有機(jī)芯板支撐層14。下有機(jī)芯板I選用現(xiàn)有常用的有機(jī)基板，下有機(jī)芯板I上的多層芯片至少為兩片，即多層芯片為兩片或兩片以上的數(shù)量。圖2中僅示出了包含第一芯片2以及第二芯片3的兩種結(jié)構(gòu)，其中，所述第一芯片2通過第一芯片粘結(jié)層4粘結(jié)貼裝在下有機(jī)芯板I上，第二芯片3通過第二芯片粘結(jié)層5粘結(jié)貼裝在第一芯片2上。第一芯片粘結(jié)層4、第二芯片粘結(jié)層5可以采用現(xiàn)有常用的粘結(jié)膠，具體不再贅述。多層芯片中下層芯片的焊盤位于上層芯片的外圈，即要求下層芯片的面積大于上層芯片的面積，使得位于下層芯片的焊盤露出，以能實(shí)現(xiàn)后續(xù)的引出要求。
[0038]b、在上述下有機(jī)芯板I上層壓有介質(zhì)層6，介質(zhì)層6包覆多層芯片，以使得多層芯片埋入介質(zhì)層6與下有機(jī)芯板I間；
如圖3所示，介質(zhì)層6可以通過半固化片用溫壓機(jī)或高空壓機(jī)進(jìn)行層壓工藝。在具體實(shí)施時(shí)，為了避免封裝結(jié)構(gòu)的翹曲，層壓時(shí)，在介質(zhì)層6上還要設(shè)置上有機(jī)芯板9，以形成對(duì)稱結(jié)構(gòu)。在層壓上有機(jī)芯板9后，能夠?qū)⒍鄬有酒裰糜谏嫌袡C(jī)芯板9與下有機(jī)芯板I之間，實(shí)現(xiàn)了多層芯片的埋置。介質(zhì)層6可以選用的材料主要有兩種一種是純膠體的ABF材料或帶有玻纖的半固化片(PP)材料，具體地可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇，具體不再贅述。在上有機(jī)芯板9上還可以設(shè)置上有機(jī)芯板支撐層15，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)后續(xù)結(jié)構(gòu)的支撐。
[0039]C、在上述下有機(jī)芯板I內(nèi)設(shè)置散熱盲孔16，并在多層芯片對(duì)應(yīng)焊盤的上方設(shè)置導(dǎo)電柱盲孔；其中，散熱盲孔16貫通下有機(jī)芯板I并延伸至與下有機(jī)芯板I鄰近芯片的表面，導(dǎo)電柱盲孔貫通介質(zhì)層6并使得多層芯片內(nèi)每個(gè)芯片的焊盤裸露；
如圖4所示，通過激光盲孔的制作方法來得到上述的散熱盲孔16以及導(dǎo)電柱盲孔，其中，散熱盲孔16位于多層芯片的正上方，散熱盲孔16貫通下有機(jī)芯板I以及第一芯片粘結(jié)層4。當(dāng)多層芯片至少包括第一芯片2以及第二芯片3時(shí)，導(dǎo)電柱盲孔至少包括第一導(dǎo)電柱盲孔17以及第二導(dǎo)電柱盲孔18，其中第一導(dǎo)電柱盲孔17位于第一芯片2焊盤的正上方，第二導(dǎo)電柱盲孔18位于第二芯片3焊盤的正上方；第一導(dǎo)電柱盲孔17、第二導(dǎo)電柱盲孔18均貫通上有機(jī)芯板支撐層15、上有機(jī)芯板9以及介質(zhì)層6，通過第一導(dǎo)電柱盲孔17能讓第一芯片2的焊盤區(qū)域裸露，通過第二導(dǎo)電柱盲孔18能讓第二芯片3的焊盤區(qū)域裸露。
[0040]d、在上述散熱盲孔16以及導(dǎo)電柱盲孔內(nèi)進(jìn)行電鍍填充，以在散熱盲孔16內(nèi)得到散熱柱7，在導(dǎo)電柱盲孔內(nèi)得到所需的導(dǎo)電柱；
如圖5所示，在電鍍填充前，需要進(jìn)行盲孔的化金屬層或?yàn)R射金屬層等工藝進(jìn)行種子層的制作，具體過程為本【技術(shù)領(lǐng)域】人員所熟知，此處不再贅述。由于上述的導(dǎo)電柱盲孔至少包括第一導(dǎo)電柱盲孔17以及第二導(dǎo)電柱盲孔18，因此在電鍍填充時(shí)，在第一導(dǎo)電柱盲孔17內(nèi)填充得到第一導(dǎo)電柱13，在第二導(dǎo)電柱盲孔18內(nèi)得到第二導(dǎo)電柱8。電鍍填充的散熱柱7、第一導(dǎo)電柱13以及第二導(dǎo)電柱8可以為銅柱。在電鍍填充后，在上有機(jī)芯板9的表面上得到導(dǎo)電層19，在下有機(jī)芯板I的下表面上得到散熱支撐層20。
[0041]e、在上述介質(zhì)層6上制作與上述導(dǎo)電柱對(duì)應(yīng)電連接的內(nèi)線路層10與外線路層21，所述外線路層21支撐在內(nèi)線路層10上；
如圖6所示，在上述導(dǎo)電層19上通過常規(guī)工藝制造得到內(nèi)線路層10，內(nèi)線路層10具體的圖形結(jié)構(gòu)可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇，具體為本【技術(shù)領(lǐng)域】人員所熟知。上述的第一導(dǎo)電柱13、第二導(dǎo)電柱8均可以與內(nèi)線路層10電連接。在上述內(nèi)線路層10上通過常規(guī)工藝能夠得到外線路層21，外線路層21可以選擇性地與第一導(dǎo)電柱13和/或第二導(dǎo)電柱8間的電連接，具體可以根據(jù)多層芯片內(nèi)不同芯片之間的數(shù)據(jù)交互需要進(jìn)行確定。
[0042]f、在上述外線路層21上設(shè)置阻焊層11，所述阻焊層11覆蓋在外線路層21上，并在所述阻焊層11上所需的位置設(shè)置貫通阻焊層11的焊球接觸口 ；
如圖7所示，通過在外線路層21上設(shè)置阻焊層11，以利用阻焊層11對(duì)外線路層21防止氧化的保護(hù)。在外線路層21上可以通過常規(guī)的工藝步驟來制作阻焊層11，且阻焊層11的材料可以選用本【技術(shù)領(lǐng)域】常用的材料，具體不再贅述。
[0043]g、在上述設(shè)置焊球接觸口的位置設(shè)置焊球12，以使得焊球12能通過內(nèi)線路層10、外線路層21進(jìn)行所需的電連接。
[0044]如圖8所示，根據(jù)外線路層21以及內(nèi)線路層10的圖形結(jié)構(gòu)，在阻焊層11上所需的位置制作焊球接觸口，在焊球接觸口的位置進(jìn)行植球的步驟，以將焊球12與外線路層21、內(nèi)線路層10電連接，從而形成完整的扇出型封裝結(jié)構(gòu)。
[0045]本發(fā)明對(duì)于多層芯片采用了多層堆疊然后一次性扇出的工藝方法，實(shí)現(xiàn)了封裝結(jié)構(gòu)的小型化，另外應(yīng)用panel level的封裝技術(shù)更進(jìn)一步提高了工藝的集成度。
[0046]將多層芯片埋置于上有機(jī)芯板9與下有機(jī)芯板I之間，有機(jī)基板加工技術(shù)已經(jīng)具有很長的時(shí)間和技術(shù)沉淀具有很好的技術(shù)積累，目前已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于各個(gè)電子領(lǐng)域，技術(shù)成熟度高，能夠滿足其加工的流程以及精度要求。
[0047]扇出型封裝在結(jié)構(gòu)形式以及選用材料方面具有很高的靈活度，能夠很好實(shí)現(xiàn)不同芯片的要求，能夠提供可供選擇的高頻高速的材料、CTE低以及散熱性好等性能的材料，所以其適用范圍廣、靈活度高等特點(diǎn)。
[0048]本發(fā)明在下有機(jī)芯板I內(nèi)制作散熱柱7，實(shí)現(xiàn)了在芯片的背面直接進(jìn)行導(dǎo)熱孔的制作以及金屬熱沉的制作，能夠適用于高功率的芯片的扇出型封裝，另外也提高了其芯片封裝的散熱性能。應(yīng)用的材料全部均為有機(jī)基板的板材能夠具有很好的兼容性和匹配，所以其具有很好的可靠性等特點(diǎn)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于有機(jī)基板的多層芯片的扇出型封裝結(jié)構(gòu)，其特征是:包括下有機(jī)芯板(1)，在所述下有機(jī)芯板(I)上通過介質(zhì)層(6)層壓有多層芯片，所述多層芯片支撐在下有機(jī)芯片(I)內(nèi)并位于介質(zhì)層(6)內(nèi)；在介質(zhì)層(6)上方設(shè)置用于與多層芯片電連接的焊球(12);下有機(jī)芯板(I)內(nèi)設(shè)有散熱柱(7 )，所述散熱柱(7 )貫通下有機(jī)芯板(I)并與鄰近下有機(jī)芯板(I)的芯片相接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于有機(jī)基板的多層芯片的扇出型封裝結(jié)構(gòu)，其特征是:所述下有機(jī)芯板(I)上的多層芯片至少包括位于下層的第一芯片(2)以及位于所述第一芯片(2)上方的第二芯片(3)，第二芯片(3)的面積小于第一芯片(3)的面積，以使得第一芯片(2)的焊盤位于第二芯片(3)的外圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于有機(jī)基板的多層芯片的扇出型封裝結(jié)構(gòu)，其特征是:在介質(zhì)層(6)的上方設(shè)置內(nèi)線路層(10)，第一芯片(2)通過位于所述第一芯片(2)焊盤上的第一導(dǎo)電柱(13)與內(nèi)線路層(10)電連接；在內(nèi)線路層(10)上設(shè)置外線路層(21)，第二芯片(3)通過位于所述第二芯片(3)焊盤上的第二導(dǎo)電柱(8)與外線路層(21)電連接，焊球(12)通過內(nèi)線路層(10)、外線路層(21)與第一芯片(2)、第二芯片(3)電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于有機(jī)基板的多層芯片的扇出型封裝結(jié)構(gòu)，其特征是:所述介質(zhì)層(6)上設(shè)置有上有機(jī)芯板(9)，內(nèi)線路層(10)支撐在上有機(jī)芯板(9)上，第一導(dǎo)電柱(13)的上端穿過介質(zhì)層(6)以及上有機(jī)芯板(9)后與內(nèi)線路層(10)電連接，第二導(dǎo)電柱(8)的上端穿過介質(zhì)層(6)以及上有機(jī)芯板(9)后與外線路層(21)電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于有機(jī)基板的多層芯片的扇出型封裝結(jié)構(gòu)，其特征是:所述外線路層(21)上設(shè)置有阻焊層(11)，阻焊層(11)覆蓋在外線路層(21)上，相鄰的焊球(12)通過阻焊層(11)相隔離。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于有機(jī)基板的多層芯片的扇出型封裝結(jié)構(gòu)，其特征是:所述第一芯片(2)通過第一芯片粘結(jié)層(4)粘結(jié)貼裝在下有機(jī)芯板(I)上，第二芯片(3)通過第二芯片粘結(jié)層(5 )粘結(jié)貼裝在第一芯片(2 )上。
7.—種基于有機(jī)基板的多層芯片的扇出型封裝結(jié)構(gòu)的封裝方法，其特征是，所述扇出型封裝結(jié)構(gòu)的封裝方法包括如下步驟: (a)、提供下有機(jī)芯板(I)并在所述下有機(jī)芯板(I)上貼裝所需的多層芯片；其中，多層芯片中下層芯片的焊盤位于上層芯片的外圈； (b)、在上述下有機(jī)芯板(I)上層壓有介質(zhì)層(6)，介質(zhì)層(6)包覆多層芯片，以使得多層芯片埋入介質(zhì)層(6)與下有機(jī)芯板(I)間； (C)、在上述下有機(jī)芯板(I)內(nèi)設(shè)置散熱盲孔(16)，并在多層芯片對(duì)應(yīng)焊盤的上方設(shè)置導(dǎo)電柱盲孔；其中，散熱盲孔(16)貫通下有機(jī)芯板(I)并延伸至與下有機(jī)芯板(I)鄰近芯片的表面，導(dǎo)電柱盲孔貫通介質(zhì)層(6)并使得多層芯片內(nèi)每個(gè)芯片的焊盤裸露； (d)、在上述散熱盲孔(16)以及導(dǎo)電柱盲孔內(nèi)進(jìn)行電鍍填充，以在散熱盲孔(16)內(nèi)得到散熱柱(7)，在導(dǎo)電柱盲孔內(nèi)得到所需的導(dǎo)電柱； (e)、在上述介質(zhì)層(6)上制作與上述導(dǎo)電柱對(duì)應(yīng)電連接的內(nèi)線路層(10)與外線路層(21 )，所述外線路層(21)支撐在內(nèi)線路層(1 )上； (f)、在上述外線路層(21)上設(shè)置阻焊層(11)，所述阻焊層(11)覆蓋在外線路層(21)上，并在所述阻焊層(11)上所需的位置設(shè)置貫通阻焊層(11)的焊球接觸口 ； (g)、在上述設(shè)置焊球接觸口的位置設(shè)置焊球(12)，以使得焊球(12)能通過內(nèi)線路層(10)、外線路層(21)進(jìn)行所需的電連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述基于有機(jī)基板的多層芯片的扇出型封裝結(jié)構(gòu)的封裝方法，其特征是:所述下有機(jī)芯板(I)上的多層芯片至少包括位于下層的第一芯片(2)以及位于所述第一芯片(2)上方的第二芯片(3)，第二芯片(3)的面積小于第一芯片(3)的面積，以使得第一芯片(2)的焊盤位于第二芯片(3)的外圈。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述基于有機(jī)基板的多層芯片的扇出型封裝結(jié)構(gòu)的封裝方法，其特征是:所述步驟(b)中，在層壓的介質(zhì)層(6)上還設(shè)置上有機(jī)芯板(9)，內(nèi)線路層(10)支撐在上有機(jī)芯板(9)上，第一導(dǎo)電柱(13)的上端穿過介質(zhì)層(6)以及上有機(jī)芯板(9)后與內(nèi)線路層(10)電連接，第二導(dǎo)電柱(8)的上端穿過介質(zhì)層(6)以及上有機(jī)芯板(9)后與外線路層(21)電連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述基于有機(jī)基板的多層芯片的扇出型封裝結(jié)構(gòu)的封裝方法，其特征是:所述第一芯片(2)通過第一芯片粘結(jié)層(4)粘結(jié)貼裝在下有機(jī)芯板(I)上，第二芯片(3)通過第二芯片粘結(jié)層(5)粘結(jié)貼裝在第一芯片(2)上。
【文檔編號(hào)】H01L51/44GK104465642SQ201410753581
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月10日
【發(fā)明者】郭學(xué)平, 劉豐滿 申請(qǐng)人:華進(jìn)半導(dǎo)體封裝先導(dǎo)技術(shù)研發(fā)中心有限公司