本實用新型涉及一種高密度芯片重布線封裝結(jié)構(gòu),屬于半導(dǎo)體封裝技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
當(dāng)前芯片尺寸封裝(CSP)工藝主要有:
一、芯片先貼裝在引線框架或者基板上后在芯片表面引線鍵合,或者芯片表面二次布線制作凸點后倒裝在引線框架或者基板上再進(jìn)行模塑包封及后工序;
二、芯片表面二次布線后在布線層Pad處制作焊球,再進(jìn)行模塑包封(或裸芯片)及后工序。
當(dāng)前芯片尺寸封裝(CSP)工藝存在以下不足和缺陷:
1、隨著封裝產(chǎn)品小型化、超薄化、高密度的要求不斷提高,對引線框架或者基板制作要求也小型化、超薄化、高密度,引線框架或基板制作過程易變形、翹曲,難度越大,進(jìn)而導(dǎo)致封裝工藝難度大,成本高;
2、采用引線鍵合工藝的產(chǎn)品,受焊線弧高和弧長的限制,產(chǎn)品的厚度和尺寸大小都不可能做到更小,同時引線鍵合無法做到超高密度,且打線效率低下;
3、采用倒裝工藝或者圓片級封裝的產(chǎn)品,芯片需要二次布線制作凸點,前期制造成本較高;
4、隨著芯片引腳數(shù)的增多以及對芯片尺寸縮小要求的提高,芯片倒裝時與基板的對位精度要求非常高;
5、絕大多數(shù)的倒裝產(chǎn)品中都采用了底部填充劑,其作用是緩解芯片和基板之間由熱膨脹系數(shù)(CTE)差所引起的剪切應(yīng)力,但存在填充不滿、空洞的問題;
6、芯片與基板FC焊接,存在多種材料,各材料之間的CTE不一,易造成封裝過程中的翹曲問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)提供一種高密度芯片重布線封裝結(jié)構(gòu),它在金屬載板表面先制作凸點,壓絕緣材料后減薄,露出所需的凸點,再貼裝芯片使其與凸點一端相連,對芯片壓絕緣材料后去除載板,使凸點另一端露出后通過重布線工藝與外引腳相連,從而實現(xiàn)高性能的電性連接與良好的可靠性保證,形成高密度重布線封裝工藝。
本實用新型解決上述問題所采用的技術(shù)方案為:一種高密度芯片重布線封裝結(jié)構(gòu),它包括金屬線路層,所述金屬線路層正面設(shè)置有凸點,所述凸點上貼裝有芯片,所述芯片的pad與凸點相連接,所述凸點和芯片外圍填充有絕緣材料,所述金屬線路層背面設(shè)置有引腳線路層,所述金屬線路層和引腳線路層外圍填充有絕緣材料,所述引腳線路層背面露出絕緣材料,所述引腳線路層露出絕緣材料的植球區(qū)域設(shè)置有金屬球。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型的優(yōu)點在于:
1、本實用新型采用在普通的載板上電鍍凸點后再直接貼裝芯片,不需要定制引線框架或者基板,且可以根據(jù)需要進(jìn)行多芯片的混裝,降低了制造成本;
2、本實用新型采用載板電鍍凸點的方式直接使芯片PAD與重布線線路相連,實現(xiàn)了芯片上二次布線制作凸點的過程,大大降低了前期芯片上制作凸點成本,提高了生產(chǎn)效率;
3、本實用新型的組裝方式不需要芯片的倒裝和倒裝以后的底填工序,避免了因此產(chǎn)生的倒裝對位和底填空洞的風(fēng)險性;
4、本實用新型使用的絕緣材料單一,材料之間的CTE差異小,翹曲小,封裝可靠性等級高。
附圖說明
圖1~圖14為本實用新型一種高密度芯片重布線封裝結(jié)構(gòu)的制作方法的各工序流程圖。
圖15為本實用新型一種高密度芯片重布線封裝結(jié)構(gòu)的示意圖。
其中:
凸點1
芯片2
絕緣材料3
金屬線路層4
引腳線路層5
金屬球6。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖實施例對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
如圖15所示,本實施例中的一種高密度芯片重布線封裝結(jié)構(gòu),它包括金屬線路層4,所述金屬線路層4正面設(shè)置有凸點1,所述凸點1上貼裝有芯片2,所述芯片2的pad與凸點相連接,所述凸點1和芯片2外圍填充有絕緣材料3,所述金屬線路層4背面設(shè)置有引腳線路層5,所述金屬線路層4和引腳線路層5外圍填充有絕緣材料3,所述引腳線路層5背面露出絕緣材料3,所述引腳線路層5露出絕緣材料3的植球區(qū)域設(shè)置有金屬球6。
其制作方法如下:
步驟一、取一金屬載板;
參見圖1,取一片厚度合適的金屬載板,金屬載板的材質(zhì)可以依據(jù)芯片的功能與特性進(jìn)行變換,例如:銅材、鐵材、鎳鐵材或鋅鐵材等;
步驟二、金屬載板表面預(yù)鍍銅材;
參見圖2,在金屬載板表面電鍍一層銅材,目的是為后續(xù)電鍍作基礎(chǔ),所述電鍍的方式可以采用化學(xué)鍍或是電解電鍍;
步驟三、形成凸點
參見圖3,在完成預(yù)鍍銅材的金屬載板表面通過電鍍或蝕刻等方法形成所需的凸點;
步驟四、凸點外圍填充絕緣材料
參見圖4,利用壓膜、包封、印刷等工藝在凸點外圍填充絕緣材料,通過減薄等工藝使凸點露出絕緣材料;
步驟五、貼裝芯片
參見圖5,通過倒裝使芯片貼裝于露出的凸點上,并使芯片pad與凸點相連接;
步驟六、芯片外圍填充絕緣材料
參見圖6,利用壓膜、包封、印刷等工藝在芯片之間填充絕緣材料,對芯片形成保護(hù);
步驟七、去除金屬載板
參見圖7,通過蝕刻、peeling等方式去除金屬載板;
步驟八、形成金屬導(dǎo)電層
參見圖8,在去除金屬載板的絕緣材料表面通過化學(xué)沉銅的形成一層薄的金屬導(dǎo)電層;
步驟九、電鍍金屬線路層
參見圖9,在金屬導(dǎo)電層表面通過電鍍形成金屬線路層;
步驟十、電鍍引腳線路層
參見圖10,在金屬線路層表面通過電鍍形成引腳線路層;
步驟十一、快速蝕刻
參見圖11,將金屬線路層和引腳線路層外的金屬導(dǎo)電層去除;
步驟十二、金屬線路層和引腳線路層外圍填充絕緣材料
參見圖12,利用壓膜、包封、印刷等工藝在金屬線路層與引腳線路層外圍填充絕緣材料,通過減薄等工藝使引腳線路層露出絕緣材料;
步驟十三、植球
參見圖13,在引腳線路層露出的植球區(qū)域植入金屬球;
步驟十四、切割
參見圖14,將植好金屬球的半成品切割成單顆產(chǎn)品;
所述步驟八到步驟十二可以在步驟七到步驟十三之間重復(fù)多次,以形成多層金屬線路層。
所述步驟十三的植球可以采用其他表面處理方式(如NiAu,PPF,OSP)替代。
除上述實施例外,本實用新型還包括有其他實施方式,凡采用等同變換或者等效替換方式形成的技術(shù)方案,均應(yīng)落入本實用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。