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一種扇出型晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)及其制備方法與流程

文檔序號(hào):11925289閱讀:來源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種扇出型晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu),其特征在于,所述扇出型晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)至少包括:

重新布線層;

鍵合于所述重新布線層上表面的至少一個(gè)具有凸塊保護(hù)結(jié)構(gòu)的倒裝芯片及形成于所述重新布線層上表面的至少兩個(gè)第一凸塊,所述具有凸塊保護(hù)結(jié)構(gòu)的倒裝芯片和所述第一凸塊均與所述重新布線層實(shí)現(xiàn)電性連接,且所述第一凸塊的頂部高于所述具有凸塊保護(hù)結(jié)構(gòu)的倒裝芯片的頂部;

形成于所述重新布線層上表面的填充滿所述具有凸塊保護(hù)結(jié)構(gòu)的倒裝芯片和所述重新布線層之間的連接縫隙并包裹所述具有凸塊保護(hù)結(jié)構(gòu)的倒裝芯片及所述第一凸塊的一部分的塑封層;以及

形成于所述重新布線層下表面的第二凸塊。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扇出型晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu),其特征在于,所述重新布線層至少包括:

多個(gè)第一焊盤;

覆蓋于所述第一焊盤上表面和側(cè)壁的第一介電層;

形成于所述第一介電層內(nèi)的能夠與所述第一焊盤實(shí)現(xiàn)電性連接的金屬布線層,其中,所述金屬布線層為單層金屬層或多層金屬層;

形成于所述第一介電層上表面的能夠與所述金屬布線層實(shí)現(xiàn)電性連接的多個(gè)下金屬化層,最終得到所述重新布線層;

其中,所述具有凸塊保護(hù)結(jié)構(gòu)的倒裝芯片鍵合于所述下金屬化層的上表面,且通過所述下金屬化層實(shí)現(xiàn)與所述重新布線層的電性連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的扇出型晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu),其特征在于,所述具有凸塊保護(hù)結(jié)構(gòu)的倒裝芯片至少包括:

裸芯片;

形成于所述裸芯片上表面的連接層;以及

形成于所述連接層上的互聯(lián)凸塊,且所述互聯(lián)凸塊通過所述連接層實(shí)現(xiàn)與所述裸芯片的電性連接;

形成于所述連接層上表面且包圍部分互聯(lián)凸塊的鈍化層,從而形成凸塊保護(hù)結(jié)構(gòu);

其中,所述具有凸塊保護(hù)結(jié)構(gòu)的倒裝芯片通過所述互聯(lián)凸塊鍵合于所述下金屬化層的上表面,從而實(shí)現(xiàn)與所述重新布線層的電性連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的扇出型晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu),其特征在于,所述連接層至少包括:

形成于所述裸芯片上表面的多個(gè)第二焊盤;

覆蓋于所述芯片上表面以及每個(gè)第二焊盤兩端的第二介電層;以及

形成于所述第二介電層上表面的絕緣層。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的扇出型晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu),其特征在于,所述互聯(lián)凸塊形成于每個(gè)第二焊盤的上表面并覆蓋部分絕緣層,且所述互聯(lián)凸塊通過所述第二焊盤實(shí)現(xiàn)與所述裸芯片的電性連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的扇出型晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu),其特征在于,所述第一凸塊、所述第二凸塊和所述互聯(lián)凸塊分別為由金屬柱及形成于所述金屬柱上表面的金屬帽組成的金屬組合結(jié)構(gòu),或者所述第一凸塊、所述第二凸塊和所述互聯(lián)凸塊分別為金屬焊料球。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的扇出型晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu),其特征在于,所述金屬柱采用Cu或Ni金屬材料,所述金屬帽和所述金屬焊料球分別采用錫、銅、鎳、銀錫銅合金或者錫基合金中的一種材料。

8.根據(jù)權(quán)利要求4~7任一項(xiàng)所述的扇出型晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu),其特征在于,所述第一介電層和所述第二介電層均采用低k介電材料。

9.根據(jù)權(quán)利要求1~7任一項(xiàng)所述的扇出型晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu),其特征在于,所述塑封層采用聚酰亞胺、硅膠以及環(huán)氧樹脂中的一種固化材料。

10.一種扇出型晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)的制備方法,其特征在于,所述扇出型晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)的制備方法至少包括如下步驟:

提供一載體,于所述載體上形成粘合層;

于所述粘合層的上表面形成重新布線層;

制備具有凸塊保護(hù)結(jié)構(gòu)的倒裝芯片,于所述重新布線層的上表面鍵合至少一個(gè)具有凸塊保護(hù)結(jié)構(gòu)的倒裝芯片并形成至少兩個(gè)第一凸塊,所述具有凸塊保護(hù)結(jié)構(gòu)的倒裝芯片和所述第一凸塊均與所述重新布線層實(shí)現(xiàn)電性連接,且所述第一凸塊的頂部高于所述具有凸塊保護(hù)結(jié)構(gòu)的倒裝芯片的頂部;

于所述重新布線層的上表面形成填充滿所述具有凸塊保護(hù)結(jié)構(gòu)的倒裝芯片和所述重新布線層之間的連接縫隙并包裹所述具有凸塊保護(hù)結(jié)構(gòu)的倒裝芯片及所述第一凸塊的一部分的塑封層;

去除所述載體和所述粘合層;

于所述重新布線層的下表面形成第二凸塊。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的扇出型晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)的制備方法,其特征在于,于所述粘合層的上表面形成重新布線層,具體方法為:

于所述粘合層的上表面形成多個(gè)第一焊盤;

于所述粘合層的上表面形成覆蓋所述第一焊盤上表面和側(cè)壁的第一介電層;

于所述第一介電層內(nèi)形成能夠與所述第一焊盤實(shí)現(xiàn)電性連接的金屬布線層,其中,所述金屬布線層為單層金屬層或多層金屬層;

于所述第一介電層的上表面形成能夠與所述金屬布線層實(shí)現(xiàn)電性連接的多個(gè)下金屬化層,最終得到所述重新布線層;

其中,所述具有凸塊保護(hù)結(jié)構(gòu)的倒裝芯片鍵合于所述下金屬化層的上表面,且通過所述下金屬化層實(shí)現(xiàn)與所述重新布線層的電性連接。

12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的扇出型晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)的制備方法,其特征在于,制備具有凸塊保護(hù)結(jié)構(gòu)的倒裝芯片,具體方法為:

提供一晶圓片,所述晶圓片至少包括若干個(gè)裸芯片;

于所述晶圓片的上表面形成覆蓋所有裸芯片上表面的連接層;

于所述連接層上形成互聯(lián)凸塊,且所述互聯(lián)凸塊通過所述連接層實(shí)現(xiàn)與所述裸芯片的電性連接;

于所述連接層的上表面形成包圍部分互聯(lián)凸塊的鈍化層;

對(duì)形成所述鈍化層后的晶圓片進(jìn)行切割分片,以形成若干個(gè)具有凸塊保護(hù)結(jié)構(gòu)的倒裝芯片。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的扇出型晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)的制備方法,其特征在于,于所述連接層的上表面形成包圍部分互聯(lián)凸塊的鈍化層,具體方法為:

于所述連接層的上表面形成包裹所述互聯(lián)凸塊的鈍化層材料;

根據(jù)實(shí)際需要的芯片厚度對(duì)所述晶圓片的下表面進(jìn)行研磨;

對(duì)所述鈍化層材料的上表面進(jìn)行研磨,直至暴露所述互聯(lián)凸塊的頂端,從而形成包圍部分互聯(lián)凸塊的鈍化層。

14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的扇出型晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)的制備方法,其特征在于,所述具有凸塊保護(hù)結(jié)構(gòu)的倒裝芯片至少包括:裸芯片;形成于所述裸芯片上表面的連接層;以及形成于所述連接層上的互聯(lián)凸塊,且所述互聯(lián)凸塊通過所述連接層實(shí)現(xiàn)與所述裸芯片的電性連接;其中,所述具有凸塊保護(hù)結(jié)構(gòu)的倒裝芯片通過所述互聯(lián)凸塊鍵合于所述下金屬化層的上表面,從而實(shí)現(xiàn)與所述重新布線層的電性連接;其中,于所述重新布線層的上表面鍵合所述具有凸塊保護(hù)結(jié)構(gòu)的倒裝芯片,具體方法為:

于所述互聯(lián)凸塊的上表面或者所述下金屬化層的上表面形成助焊劑膠層;

將所述互聯(lián)凸塊的頂部對(duì)準(zhǔn)所述下金屬化層所在的位置,然后進(jìn)行回流焊接,從而使所述具有凸塊保護(hù)結(jié)構(gòu)的倒裝芯片通過所述互聯(lián)凸塊鍵合于所述下金屬化層的上表面。

15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的扇出型晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)的制備方法,其特征在于,所述金屬布線層采用銅、鋁、鎳、金、銀、鈦中的一種材料或兩種以上的組合材料。

16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的扇出型晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)的制備方法,其特征在于,在所述重新布線層的上表面形成所述塑封層時(shí),所述塑封層通過模塑底部填充法一體成型,以使所述具有凸塊保護(hù)結(jié)構(gòu)的倒裝芯片和所述重新布線層之間的連接縫隙被填充滿,同時(shí)使所述具有凸塊保護(hù)結(jié)構(gòu)的倒裝芯片及所述第一凸塊的一部分被包裹住;其中,所述第一凸塊的另一部分被暴露于所述塑封層外。

17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的扇出型晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)的制備方法,其特征在于,所述載體采用硅、玻璃、氧化硅、陶瓷、聚合物以及金屬中的一種材料或兩種以上的復(fù)合材料。

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