本公開(kāi)涉及半導(dǎo)體封裝技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種卷對(duì)卷制作扇出型封裝結(jié)構(gòu)的方法和扇出型封裝結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

集成電路封裝經(jīng)歷了多種封裝型式，從早期的金屬封裝和陶瓷封裝轉(zhuǎn)向了基于引線框架的封裝和基于有機(jī)基板的封裝。一般而言，無(wú)論是基于引線框架還是基于有機(jī)基板的封裝，通常情況下采用條帶式(Strip)的封裝來(lái)增加效率。隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展，圓片級(jí)封裝(Wafer level Package,WLP)成為發(fā)展迅速的封裝形式，其中圓片級(jí)芯片尺寸封裝(Wafer Level Chip Size Package，WLCSP)更是受到重視。由于要將芯片上的焊盤通過(guò)再布線工藝重新排布在芯片面積內(nèi)，WLCSP也被稱為是扇入型封裝(Fan-in Package)。由于集成電路芯片的封裝密度不斷提高，電子產(chǎn)品所需要的封裝高度不斷壓縮，產(chǎn)品對(duì)于高性價(jià)比封裝技術(shù)的要求一致存在，扇出型封裝(Fan-out Package)成為新的發(fā)展方向。

國(guó)際上一些著名的半導(dǎo)體公司提出它們的扇出型封裝結(jié)構(gòu)與制作方法，其中著名的包括英飛凌(Infineon)公司的嵌入式圓片級(jí)焊球陣列封裝(eWLB)、飛思卡爾(Freescale)的重布線芯片級(jí)封裝(RCP)等封裝，基本結(jié)構(gòu)的示意圖如圖1所示，其中的金屬布線可以不止一層，一般采用Cu材料。其制造方法有多種，可以分為先置芯片(Chip First)和后置芯片(Chip Last)的不同流程。其制造過(guò)程一般采用不同材料的圓片(Wafer)或者面板(Panel)作為支撐層(Carrier)，利用再布線(RDL)完成芯片上焊盤的扇出。

條帶式封裝和利用圓片或者面板作為支撐層的扇出型封裝，都有一個(gè)共同的特點(diǎn)是利用剛性支撐完成封裝。在制造過(guò)程中面臨由于支撐層、模塑料、芯片以及其他輔料的熱膨脹系數(shù)不匹配導(dǎo)致的復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)，并進(jìn)一步導(dǎo)致制造過(guò)程中圓片或者面板的變形，從而對(duì)再布線工藝所要求的對(duì)準(zhǔn)等工藝造成嚴(yán)重影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本公開(kāi)的目的是提供一種卷對(duì)卷制作扇出型封裝結(jié)構(gòu)的方法和扇出型封裝結(jié)構(gòu)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本公開(kāi)提供一種卷對(duì)卷制作扇出型封裝結(jié)構(gòu)的方法，該方法包括：a、將芯片通過(guò)粘結(jié)層粘結(jié)在柔性封裝基板的底面；其中，所述柔性封裝基板卷緊在兩根平行且間隔設(shè)置的卷軸上，所述芯片位于兩根卷軸之間，所述柔性封裝基板包括緊貼所述卷軸的金屬布線層和位于所述金屬布線層上方的柔性材料層，所述金屬布線層上布設(shè)有至少一個(gè)第一焊盤和至少一個(gè)與所述第一焊盤電連接的引線，所述柔性材料層開(kāi)設(shè)有位于所述第一焊盤上方的第一通孔和位于所述引線上方的第二通孔，所述粘結(jié)層開(kāi)設(shè)有位于所述引線下方的窗口，所述芯片的頂面所述窗口的下方設(shè)有第二焊盤；b、將所述引線穿過(guò)所述窗口與所述芯片頂面的第二焊盤電連接；c、在所述第一通孔中形成與所述第一焊盤電連接的焊球。

可選的，至少一個(gè)與所述引線電連接的第一焊盤位于所述芯片的正上方，以及至少一個(gè)與所述引線電連接的第一焊盤位于所述芯片側(cè)上方。

可選的，在步驟b之后步驟c之前或步驟c之后，所述方法還包括步驟d：將所述柔性封裝基板進(jìn)行切割，得到扇出型封裝結(jié)構(gòu)；所述扇出型封裝結(jié)構(gòu)至少包括一個(gè)芯片。

可選的，在步驟b之后，所述方法還包括：將引線包封在所述窗口中。

可選的，在步驟d之后，所述方法還包括：將芯片進(jìn)行包封在所述粘結(jié)層的表面。

可選的，所述第一焊盤和第二焊盤的表面形成有金屬化層，所述金屬化層的材料包括銅和鎳。

可選的，所述柔性材料層的材料為聚酰亞胺，所述金屬布線層的材料為銅，所述粘結(jié)層的材料為環(huán)氧樹(shù)脂。

本公開(kāi)還提供本公開(kāi)所提供的方法所制作的扇出型封裝結(jié)構(gòu)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本公開(kāi)提供的方法和采用本公開(kāi)方法所制作的封裝結(jié)構(gòu)的翹曲低。

本公開(kāi)的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

附圖是用來(lái)提供對(duì)本公開(kāi)的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本公開(kāi)，但并不構(gòu)成對(duì)本公開(kāi)的限制。在附圖中：

圖1是現(xiàn)有扇出型封裝結(jié)構(gòu)的一種具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2A-2E是本公開(kāi)方法一種具體實(shí)施方式的流程示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

100 焊球 200 金屬布線 300 絕緣介質(zhì)

400 模塑料 500 芯片

1 柔性材料層 11 第一通孔 12 第二通孔

2 金屬布線層 21 第一焊盤 22 引線

3 芯片

4 粘結(jié)層 41 窗口

5 焊球

6 卷軸

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本公開(kāi)的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說(shuō)明和解釋本公開(kāi)，并不用于限制本公開(kāi)。

在本公開(kāi)中，在未作相反說(shuō)明的情況下，使用的方位詞如“上、下、底、頂”通常是在本公開(kāi)制作封裝結(jié)構(gòu)方法正常進(jìn)行的情況下定義的，具體地可參考圖2A所示的圖面方向，“內(nèi)、外”是指相應(yīng)輪廓的內(nèi)和外。需要說(shuō)明的是，這些方位詞只用于說(shuō)明本公開(kāi)，并不用于限制本公開(kāi)。

圖1現(xiàn)有扇出型封裝結(jié)構(gòu)的一種具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，現(xiàn)有扇出型封裝結(jié)構(gòu)包括芯片500以及位于芯片500下方的絕緣介質(zhì)300，絕緣介質(zhì)400通過(guò)金屬布線200電連接焊球100和芯片500底面上的焊盤，芯片500上可以包封有模塑料層400。在封裝過(guò)程中，由于絕緣介質(zhì)300采用剛性基板材料制備，且絕緣介質(zhì)400與芯片500、金屬布線200的熱膨脹系數(shù)不匹配，會(huì)導(dǎo)致芯片500、絕緣介質(zhì)400和金屬布線200之間產(chǎn)生復(fù)雜的應(yīng)力，從而導(dǎo)致封裝結(jié)構(gòu)變形，熱穩(wěn)定性不高。

為了解決上述問(wèn)題，如圖2A-2C所示，本公開(kāi)提供一種扇出型封裝結(jié)構(gòu)的制作方法，該方法包括a-c。

a、將芯片3通過(guò)粘結(jié)層4粘結(jié)在柔性封裝基板的底面；其中，所述柔性封裝基板卷緊在兩根平行且間隔設(shè)置的卷軸6上，所述芯片3位于兩根卷軸6之間，所述柔性封裝基板包括緊貼所述卷軸6的金屬布線層2和位于所述金屬布線層2上方的柔性材料層1，所述金屬布線層2上布設(shè)有至少一個(gè)第一焊盤21和至少一個(gè)與所述第一焊盤電連接的引線22，所述柔性材料層1開(kāi)設(shè)有位于所述第一焊盤21上方的第一通孔11和位于所述引線22上方的第二通孔12，所述粘結(jié)層4開(kāi)設(shè)有位于所述引線22下方的窗口41，所述芯片3的頂面所述窗口41的下方設(shè)有第二焊盤。根據(jù)需要，柔性封裝基板上也可以設(shè)置多層布線層。

b、將所述引線22穿過(guò)所述窗口41與所述芯片3頂面的第二焊盤電連接(圖2B)。實(shí)現(xiàn)該電連接的方式可以是采用熱壓的方法，也可以采用其它常規(guī)的方法，例如采用導(dǎo)電膠和焊料等材料進(jìn)行固定。

c、在所述第一通孔11中形成與所述第一焊盤21電連接的焊球5(圖2C)。

本公開(kāi)的制作方法，由于采用高速的卷對(duì)卷的制作方式且不使用剛性的絕緣介質(zhì)和支撐層結(jié)構(gòu)，而是使用靈活的、具有彎折性的柔性封裝基板，可以降低制作過(guò)程中基板的翹曲程度，有利于引線端與焊盤的對(duì)準(zhǔn)與鍵合。另外，由于省卻了現(xiàn)有扇出型封裝再布線工藝，本公開(kāi)的制備方法大大降低了封裝成本。而且，本公開(kāi)的制作方法屬于后置芯片(Chip Last)工藝，焊盤的引出采用柔性的金屬布線完成，不需要采用凸點(diǎn)等工藝。

本公開(kāi)第一焊盤相對(duì)芯片的位置可以自由選擇，可以使部分第一焊盤扇出式布置，部分第一焊盤扇入式布置，例如，如圖2A所示，至少一個(gè)與所述引線22電連接的第一焊盤21位于所述芯片3的正上方(即位于芯片面積以內(nèi))，以及至少一個(gè)與所述引線22電連接的第一焊盤21位于所述芯片3側(cè)上方(即位于芯片面積以外)。采用該種第一焊盤布置方式，可以適應(yīng)不同第一焊盤密度需要。

另外，如圖2A所示，并非所有第一焊盤均通過(guò)引線與第二焊盤相連，部分第一焊盤可以為不具備電連接功能的虛擬焊盤(Dummy Pad)，即為了封裝結(jié)構(gòu)的平衡而設(shè)置。

如圖2E所示，在步驟b之后步驟c之前或步驟c之后，所述方法還可以包括步驟d：將所述柔性封裝基板進(jìn)行切割，得到扇出型封裝結(jié)構(gòu)；所述扇出型封裝結(jié)構(gòu)至少包括一個(gè)芯片3。該切割的方法可以采用機(jī)械方法(如銑削、沖壓等)進(jìn)行裁切，即可裁切成條帶(即有多顆扇出型封裝結(jié)構(gòu))，也可裁切成單顆扇出型封裝結(jié)構(gòu)。與大面板比較，由于應(yīng)力不匹配帶來(lái)的翹曲非常小。對(duì)裁切成的條帶可以進(jìn)行模塑工藝，實(shí)現(xiàn)封裝體的整體模塑；對(duì)于單顆封裝，可以利用其它包封方法完善對(duì)芯片的保護(hù)。

如圖2D所示，為了增加引線與第二焊盤連接的穩(wěn)定性，所述方法還可以包括：將引線22包封在所述窗口41中，包封的方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，可以采用封裝用膠進(jìn)行包封，例如模塑料。

如圖2E所示，為了使芯片3與柔性封裝基板牢固相連并防止芯片3被損壞，所述方法還可以包括：將芯片2包封在所述粘結(jié)層4的表面，該包封方法可以與前述包封方法相同，本公開(kāi)不再贅述。

根據(jù)本公開(kāi)，柔性材料層、金屬布線層和粘結(jié)層的材料是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的，例如，所述柔性材料層1的材料為聚酰亞胺；所述金屬布線層2的材料為銅，金屬布線層的表面可以預(yù)設(shè)金屬化層，例如Ni/Cu合金層；粘結(jié)層4的材料為環(huán)氧樹(shù)脂，用于實(shí)現(xiàn)柔性封裝基板與芯片之間的粘結(jié)和緩沖應(yīng)力。除了上述材料外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以采用其它合適材料進(jìn)行制作封裝結(jié)構(gòu)，本公開(kāi)不再贅述。

本公開(kāi)還提供本公開(kāi)所提供的方法所制作的扇出型封裝結(jié)構(gòu)。本公開(kāi)提供的扇出型封裝結(jié)構(gòu)由于采用柔性封裝基板，在使用過(guò)程中受溫度影響較小，因此可以降低其翹曲程度和提高使用穩(wěn)定性，并具有良好的散熱特性和導(dǎo)電性能。

以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本公開(kāi)的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本公開(kāi)并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本公開(kāi)的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本公開(kāi)的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型，這些簡(jiǎn)單變型均屬于本公開(kāi)的保護(hù)范圍。

另外需要說(shuō)明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過(guò)任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本公開(kāi)對(duì)各種可能的組合方式不再另行說(shuō)明。

此外，本公開(kāi)的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本公開(kāi)的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本公開(kāi)所公開(kāi)的內(nèi)容。