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扇出型晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)及其制備方法與流程

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扇出型晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)及其制備方法與流程

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體封裝技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種扇出型晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)及其制備方法。



背景技術(shù):

更低成本、更可靠、更快及更高密度的電路是集成電路封裝追求的目標(biāo)。在未來(lái),集成電路封裝將通過(guò)不斷減小最小特征尺寸來(lái)提高各種電子元器件的集成密度。目前,先進(jìn)的封裝方法包括:晶圓片級(jí)芯片規(guī)模封裝(waferlevelchipscalepackaging,wlcsp),扇出型晶圓級(jí)封裝(fan-outwaferlevelpackage,fowlp),倒裝芯片(flipchip),疊層封裝(packageonpackage,pop)等等。

扇出型晶圓級(jí)封裝是一種晶圓級(jí)加工的嵌入式芯片封裝方法,是目前一種輸入/輸出端口(i/o)較多、集成靈活性較好的先進(jìn)封裝方法之一。扇出型晶圓級(jí)封裝相較于常規(guī)的晶圓級(jí)封裝具有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn):①i/o間距靈活,不依賴于芯片尺寸;②只使用有效裸片(die),產(chǎn)品良率提高;③具有靈活的3d封裝路徑,即可以在頂部形成任意陣列的圖形;④具有較好的電性能及熱性能;⑤高頻應(yīng)用;⑥容易在重新布線層(rdl)中實(shí)現(xiàn)高密度布線。

目前,扇出型晶圓級(jí)封裝方法一般為:提供載體,在載體表面形成粘合層;在粘合層上光刻、電鍍出重新布線層(redistributionlayers,rdl);采用芯片鍵合工藝將芯片安裝到重新布線層上;采用注塑工藝將芯片塑封于塑封材料層中;去除載體和粘合層;在重新布線層上光刻、電鍍形成凸塊下金屬層(ubm);在ubm上進(jìn)行植球回流,形成焊球凸塊;然后進(jìn)行晶圓黏片、切割劃片;最后在封裝結(jié)構(gòu)背面安裝散熱片。雖然現(xiàn)有封裝結(jié)構(gòu)都是通過(guò)散熱片實(shí)現(xiàn)散熱,但在劃片后的封裝結(jié)構(gòu)背面安裝散熱片,大大增加了封裝結(jié)構(gòu)的器件尺寸。

鑒于此,有必要設(shè)計(jì)一種新的扇出型晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)及其制備方法用以解決上述技術(shù)問(wèn)題。



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),本發(fā)明的目的在于提供一種扇出型晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)及其制備方法,用于解決現(xiàn)有扇出型封裝結(jié)構(gòu)由于在其背面安裝散熱片導(dǎo)致器件尺寸較大的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的,本發(fā)明提供一種扇出型晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu),所述封裝結(jié)構(gòu)包括:

散熱層;

位于所述散熱層上表面的接合層;

位于所述接合層上表面的芯片結(jié)構(gòu),所述芯片結(jié)構(gòu)包括裸芯片及位于所述裸芯片上、并與所述裸芯片進(jìn)行電連接的接觸焊盤(pán),其中,所述接觸焊盤(pán)所在表面為芯片結(jié)構(gòu)的上表面,且所述芯片結(jié)構(gòu)的上表面遠(yuǎn)離所述接合層;

位于所述散熱層上表面、接合層及芯片結(jié)構(gòu)側(cè)壁表面的塑封層;

位于所述塑封層及芯片結(jié)構(gòu)上表面的重新布線層,所述重新布線層與所述接觸焊盤(pán)進(jìn)行電連接;以及

位于所述重新布線層上表面的焊球凸塊,所述焊球凸塊與所述重新布線層進(jìn)行電連接。

優(yōu)選地,所述封裝結(jié)構(gòu)還包括位于所述重新布線層與焊球凸塊之間的凸塊下金屬層,所述凸塊下金屬層與所述重新布線層進(jìn)行電連接。

優(yōu)選地,所述散熱層包括石墨烯、金屬膠或陶瓷中的一種。

優(yōu)選地,所述散熱層的厚度為1~200um。

優(yōu)選地,所述接合層包括daf膜、金屬膠或膠帶中的一種。

優(yōu)選地,所述塑封層包括聚酰亞胺層、硅膠層或環(huán)氧樹(shù)脂層中的一種。

優(yōu)選地,所述重新布線層包括:

位于所述塑封層及芯片結(jié)構(gòu)上表面的第一絕緣層,所述第一絕緣層上設(shè)有暴露出所述接觸焊盤(pán)的開(kāi)口;

位于所述第一絕緣層及接觸焊盤(pán)上表面的金屬層;以及

位于所述第一絕緣層及金屬層上表面的第二絕緣層,所述第二絕緣層上設(shè)有暴露出所述金屬層的開(kāi)口。

優(yōu)選地,所述重新布線層包括:

位于所述塑封層及芯片結(jié)構(gòu)上表面、由交替的絕緣層和金屬層構(gòu)成的疊層結(jié)構(gòu),所述疊層結(jié)構(gòu)的頂層為絕緣層,且所述疊層結(jié)構(gòu)的第一層金屬層與所述接觸焊盤(pán)進(jìn)行電連接,相鄰兩層金屬層通過(guò)貫穿相應(yīng)絕緣層的金屬插栓進(jìn)行電連接,其中,所述交替的次數(shù)為不小于2次。

優(yōu)選地,所述焊球凸塊包括位于所述重新布線層上表面的金屬柱,及位于所述金屬柱上表面的焊球。

本發(fā)明還提供一種扇出型晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)的制備方法,所述制備方法包括:

1)提供一載體,于所述載體的上表面形成一粘合層;

2)在所述粘合層上表面形成一散熱層;

3)在所述散熱層上表面形成一接合材料,并對(duì)所述接合材料進(jìn)行光刻,以形成接合層;

4)在所述接合層上表面形成芯片結(jié)構(gòu),所述芯片結(jié)構(gòu)包括裸芯片及位于所述裸芯片上、并與所述裸芯片進(jìn)行電連接的接觸焊盤(pán),其中,所述接觸焊盤(pán)所在表面為芯片結(jié)構(gòu)的上表面,且所述芯片結(jié)構(gòu)的上表面遠(yuǎn)離所述接合層;

5)在所述散熱層上表面、接合層及芯片結(jié)構(gòu)側(cè)壁表面形成塑封層;

6)在所述塑封層及芯片結(jié)構(gòu)上表面形成重新布線層,其中,所述重新布線層與所述接觸焊盤(pán)進(jìn)行電連接;

7)在所述重新布線層上表面形成焊球凸塊,所述焊球凸塊與所述重新布線層進(jìn)行電連接;

8)去除所述載體和粘合層;

9)對(duì)8)中所述結(jié)構(gòu)進(jìn)行晶圓黏片、及切割劃片,得到多個(gè)封裝結(jié)構(gòu)芯片。

優(yōu)選地,所述制備方法還包括在所述重新布線層與焊球凸塊之間形成凸塊下金屬層的步驟,所述步驟包括在所述重新布線層上表面形成凸塊下金屬材料,并對(duì)所述凸塊下金屬材料進(jìn)行光刻,以形成凸塊下金屬層,其中,所述凸塊下金屬層與所述重新布線層進(jìn)行電連接。

優(yōu)選地,2)中采用旋涂工藝、或鍵合工藝形成所述散熱層。

優(yōu)選地,5)中采用壓縮成型工藝、轉(zhuǎn)移成型工藝、液體密封成型工藝、真空層壓工藝、或旋涂工藝形成所述塑封層。

優(yōu)選地,6)中形成所述重新布線層的方法包括:

6.1)在所述塑封層及芯片結(jié)構(gòu)上表面形成第一絕緣層,并對(duì)所述第一絕緣層進(jìn)行光刻,以暴露出所述接觸焊盤(pán);

6.2)在所述第一絕緣層表面及接觸焊盤(pán)表面形成金屬層,并對(duì)所述金屬層進(jìn)行光刻,以暴露出所述第一絕緣層;

6.3)在所述第一絕緣層及金屬層表面形成第二絕緣層,并對(duì)所述第二絕緣層進(jìn)行光刻,以暴露出所述金屬層。

優(yōu)選地,6)中形成所述重新布線層的方法包括:

在所述塑封層及芯片結(jié)構(gòu)上表面交替形成絕緣層和金屬層的疊層結(jié)構(gòu),所述疊層結(jié)構(gòu)的頂層為絕緣層,且所述疊層結(jié)構(gòu)的第一層金屬層與所述接觸焊盤(pán)進(jìn)行電連接,相鄰兩層金屬層通過(guò)貫穿相應(yīng)絕緣層的金屬插栓進(jìn)行電連接,其中,所述交替的次數(shù)為不小于2次。

優(yōu)選地,9)中形成焊球凸塊的步驟包括先在所述重新布線層上表面形成金屬柱,然后在所述金屬柱上表面形成焊球。

如上所述,本發(fā)明的扇出型晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)及其制備方法,具有以下有益效果:

1、本發(fā)明封裝過(guò)程中在芯片結(jié)構(gòu)的一側(cè)形成散熱層,利用較薄的散熱層薄膜對(duì)所述芯片結(jié)構(gòu)進(jìn)行散熱,避免了現(xiàn)有工藝在封裝完成的封裝結(jié)構(gòu)背面安裝散熱片的步驟,簡(jiǎn)化制作工藝、降低成本的同時(shí),大大減小了器件的尺寸。

2、利用散熱層對(duì)所述芯片結(jié)構(gòu)進(jìn)行散熱,其散熱效果較現(xiàn)有散熱片效果更好。

3、通過(guò)在所述散熱層與芯片結(jié)構(gòu)之間形成一接合層,利用該接合層不僅實(shí)現(xiàn)了將所述芯片結(jié)構(gòu)接合在所述散熱層上,還通過(guò)該接合層將所述芯片結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的熱量傳遞到所述散熱層上,進(jìn)而利用散熱層進(jìn)行散熱。

附圖說(shuō)明

圖1~圖10顯示為本發(fā)明所述封裝結(jié)構(gòu)的各制作步驟示意圖。

元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明

1載體

2粘合層

3散熱層

4接合層

5芯片結(jié)構(gòu)

51裸芯片

52接觸焊盤(pán)

6塑封層

7重新布線層

71第一絕緣層

72金屬層

73第二絕緣層

8凸塊下金屬層

9焊球凸塊

91金屬柱

92焊球

10承載薄膜

1)~9)步驟

6.1)~6.3)步驟

具體實(shí)施方式

以下由特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式,熟悉此技術(shù)的人士可由本說(shuō)明書(shū)所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。

請(qǐng)參閱圖1至圖10。須知,本說(shuō)明書(shū)所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等,均僅用以配合載體1說(shuō)明書(shū)所揭示的內(nèi)容,以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀,并非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的限定條件,故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義,任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整,在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下,均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí),本說(shuō)明書(shū)中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語(yǔ),亦僅為便于敘述的明了,而非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍,其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整,在無(wú)實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下,當(dāng)亦視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。

實(shí)施例一

如圖1至圖10所示,本實(shí)施例提供一種扇出型晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)的制備方法,所述制備方法包括:

1)提供一載體1,于所述載體1的上表面形成一粘合層2;

2)在所述粘合層2上表面形成一散熱層3;

3)在所述散熱層3上表面形成一接合材料,并對(duì)所述接合材料進(jìn)行光刻,以形成接合層4;

4)在所述接合層4上表面形成芯片結(jié)構(gòu)5,所述芯片結(jié)構(gòu)5包括裸芯片51及位于所述裸芯片51上、并與所述裸芯片51進(jìn)行電連接的接觸焊盤(pán)52,其中,所述接觸焊盤(pán)52所在表面為芯片結(jié)構(gòu)5的上表面,且所述芯片結(jié)構(gòu)5的上表面遠(yuǎn)離所述接合層4;

5)在所述散熱層3上表面、接合層4及芯片結(jié)構(gòu)5側(cè)壁表面形成塑封層6;

6)在所述塑封層6及芯片結(jié)構(gòu)5上表面形成重新布線層7,其中,所述重新布線層7與所述接觸焊盤(pán)52進(jìn)行電連接;

7)在所述重新布線層7上表面形成焊球凸塊9,所述焊球凸塊9與所述重新布線層7進(jìn)行電連接;

8)去除所述載體1和粘合層2;

9)對(duì)8)中所述結(jié)構(gòu)進(jìn)行晶圓黏片、及切割劃片,得到多個(gè)封裝結(jié)構(gòu)芯片。

下面請(qǐng)參閱圖1至圖10對(duì)本實(shí)施例所述扇出型晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)的制備方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1所示,提供一載體1,于所述載體1的上表面形成一粘合層2。

作為示例,所述載體1的材料包括但不限于硅、玻璃、氧化硅、陶瓷、聚合物以及金屬中的一種或兩種以上的復(fù)合材料,其形狀可以為晶圓形、方形或其它任意所需形狀;本實(shí)施例通過(guò)所述載體1來(lái)防止后續(xù)制備過(guò)程中芯片結(jié)構(gòu)3發(fā)生破裂、翹曲、斷裂等問(wèn)題。

作為示例,所述粘合層2的材料包括但不限于膠帶、粘合膠、環(huán)氧樹(shù)脂(epoxy)、硅橡膠(siliconerubber)、聚酰亞胺(pi)、聚苯并惡唑(pbo)、或苯并環(huán)丁烯(bcb)中的一種;通過(guò)uv(紫外)固化或熱固化制作,用于作為載體1和后續(xù)形成的芯片封裝結(jié)構(gòu)的分離層。

如圖2所示,在所述粘合層2上表面形成一散熱層3。

作為示例,所述散熱層3包括但不限于石墨烯、金屬膠或陶瓷中的一種;通過(guò)采用旋涂工藝、或鍵合工藝制備得到。

優(yōu)選地,在本實(shí)施例中,所述散熱層3的材料為石墨烯,通過(guò)旋涂工藝制備得到。

需要說(shuō)明的是,相對(duì)于現(xiàn)在常用的銅散熱片和鋁散熱片而言(其導(dǎo)熱系數(shù)分別為401w/mk和237w/mk),石墨烯具有極高的導(dǎo)熱系數(shù),約為5300w/mk~6600w/mk,通過(guò)在所述芯片結(jié)構(gòu)的一側(cè)形成石墨烯散熱層,可使得所述芯片結(jié)構(gòu)的熱點(diǎn)溫度大幅下降,大大提高散熱性能;而且石墨烯薄膜的厚度較薄,有利于減小器件的尺寸。

作為示例,所述散熱層3的厚度為1~200um。

優(yōu)選地,在本實(shí)施例中,所述散熱層3的厚度為100um;當(dāng)然,在其它實(shí)施例中,所述散熱層3的厚度還可以為1um、35um、53um、82um、110um、135um、178um或200um等。

需要說(shuō)明的是,本實(shí)施例中所述散熱層的厚度是通過(guò)綜合考慮所述封裝結(jié)構(gòu)的散熱性能及封裝結(jié)構(gòu)的厚度尺寸得到,如果想要獲得更好的散熱性能,本實(shí)施例中所述散熱層的厚度也可以大于200um。

如圖3所示,在所述散熱層3上表面形成一接合材料,并對(duì)所述接合材料進(jìn)行光刻,以形成接合層4。

作為示例,所述接合層4的材料包括但不限于daf膜、金屬膠、或膠帶中的一種;還可以為納米制程,可溶于液態(tài)溶液,能實(shí)現(xiàn)接合、導(dǎo)熱功能的任一金屬?gòu)?fù)合膜;用于將后續(xù)形成的芯片結(jié)構(gòu)5接合在所述散熱層3上,同時(shí)還能將芯片結(jié)構(gòu)5產(chǎn)生的熱量傳遞到所述散熱層3上。

如圖4所示,在所述接合層4上表面形成芯片結(jié)構(gòu)5,所述芯片結(jié)構(gòu)5包括裸芯片51及位于所述裸芯片51上、并與所述裸芯片51進(jìn)行電連接的接觸焊盤(pán)52,其中,所述接觸焊盤(pán)52所在表面為芯片結(jié)構(gòu)5的上表面,且所述芯片結(jié)構(gòu)5的上表面遠(yuǎn)離所述接合層4。

作為示例,所述接觸焊盤(pán)52由銅、鋁、鎳、金、銀、錫、鈦中的一種或兩種以上材料組成。

如圖5所示,在所述散熱層3上表面、接合層4及芯片結(jié)構(gòu)5側(cè)壁表面形成塑封層6。

作為示例,所述塑封層6的材料包括但不限于聚酰亞胺、硅膠或環(huán)氧樹(shù)脂中的一種;采用壓縮成型工藝、轉(zhuǎn)移成型工藝、液體密封成型工藝、真空層壓工藝、或旋涂工藝制備得到。

需要說(shuō)明的是,通過(guò)上述工藝形成的塑封層,其緊緊包圍在所述接合層4及芯片結(jié)構(gòu)5側(cè)壁表面,避免了芯片結(jié)構(gòu)5的側(cè)壁表面出現(xiàn)間隙,有效避免界面分層的出現(xiàn),大大提高了所述封裝結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

如圖6所示,在所述塑封層6及芯片結(jié)構(gòu)5上表面形成重新布線層7,其中,所述重新布線層7與所述接觸焊盤(pán)52進(jìn)行電連接。

作為示例,形成所述重新布線層的方法包括:

6.1)在所述塑封層6及芯片結(jié)構(gòu)5上表面形成第一絕緣層71,并對(duì)所述第一絕緣層71進(jìn)行光刻,以暴露出所述接觸焊盤(pán)52;

6.2)在所述第一絕緣層71表面及接觸焊盤(pán)52表面形成金屬層72,并對(duì)所述金屬層72進(jìn)行光刻,以暴露出所述第一絕緣層71;

6.3)在所述第一絕緣層71及金屬層72表面形成第二絕緣層73,并對(duì)所述第二絕緣層73進(jìn)行光刻,以暴露出所述金屬層72。

作為另一示例,形成所述重新布線層的方法包括:

在所述塑封層6及芯片結(jié)構(gòu)5上表面交替形成絕緣層和金屬層的疊層結(jié)構(gòu),所述疊層結(jié)構(gòu)的頂層為絕緣層,且所述疊層結(jié)構(gòu)的第一層金屬層與所述接觸焊盤(pán)進(jìn)行電連接,相鄰兩層金屬層通過(guò)貫穿相應(yīng)絕緣層的金屬插栓進(jìn)行電連接,其中,所述交替的次數(shù)為不小于2次。

作為示例,所述第一、第二絕緣層的材料為二氧化硅或pet(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯),通過(guò)諸如旋涂、化學(xué)氣相沉積工藝(cvd)、等離子增強(qiáng)cvd等工藝制備得到。

作為示例,所述金屬層及所述金屬插栓均由銅、鋁、鎳、金、銀、錫、鈦中的一種或兩種以上材料組成,通過(guò)物理氣相沉積工藝(pvd)、化學(xué)氣相沉積工藝(cvd)、濺射、電鍍或化學(xué)鍍制備得到。

優(yōu)選地,在本實(shí)施例中,采用第一示例所述的方法形成重新布線層7,其中,所述重新布線層7包括一層金屬層72。

如圖7所示,在所述重新布線層7上表面形成焊球凸塊9,所述焊球凸塊9與所述重新布線層7進(jìn)行電連接。

作為示例,形成焊球凸塊9的步驟包括先在所述重新布線層7上表面形成金屬柱91,然后在所述金屬柱91上表面形成焊球92。

作為示例,所述制備方法還包括在所述重新布線層7與焊球凸塊9之間形成凸塊下金屬層8的步驟,所述步驟包括在所述重新布線層7上表面形成凸塊下金屬材料,并對(duì)所述凸塊下金屬材料進(jìn)行光刻,以形成凸塊下金屬層8,其中,所述凸塊下金屬層8與所述重新布線層7進(jìn)行電連接。

作為示例,所述凸塊下金屬層8和金屬柱91均由銅、鋁、鎳、金、銀、錫、鈦中的一種或兩種以上材料組成,通過(guò)物理氣相沉積工藝(pvd)、化學(xué)氣相沉積工藝(cvd)、濺射、電鍍或化學(xué)鍍中的一種制備得到。

作為示例,所述焊球92由銅、鋁、鎳、金、銀、錫、鈦中的一種或兩種以上材料組成,通過(guò)植球回流工藝制備得到。

如圖8所示,去除所述載體1和粘合層2。

作為示例,采用研磨工藝、或減薄工藝工藝等去除所述載體1及所述粘合層2。

如圖9和10所示,對(duì)上述所述結(jié)構(gòu)進(jìn)行晶圓黏片、及切割劃片,得到多個(gè)封裝結(jié)構(gòu)芯片。

作為示例,如圖9所示,將上述所述結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移至承載薄膜10上,并通過(guò)切割機(jī)進(jìn)行切割劃片,得到如圖10所示的多個(gè)封裝結(jié)構(gòu)芯片。

需要說(shuō)明的是,由于散熱層3為薄膜層,可通過(guò)切割機(jī)直接進(jìn)行切割,而不會(huì)對(duì)所述封裝結(jié)構(gòu)的切割劃片產(chǎn)生影響。

實(shí)施例二

如圖10所示,本實(shí)施例提供一種扇出型晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu),所述封裝結(jié)構(gòu)包括:

散熱層3;

位于所述散熱層3上表面的接合層4;

位于所述接合層4上表面的芯片結(jié)構(gòu)5,所述芯片結(jié)構(gòu)5包括裸芯片51及位于所述裸芯片51上、并與所述裸芯片51進(jìn)行電連接的接觸焊盤(pán)52,其中,所述接觸焊盤(pán)52所在表面為芯片結(jié)構(gòu)5的上表面,且所述芯片結(jié)構(gòu)5的上表面遠(yuǎn)離所述接合層4;

位于所述散熱層3上表面、接合層4及芯片結(jié)構(gòu)5側(cè)壁表面的塑封層6;

位于所述塑封層6及芯片結(jié)構(gòu)5上表面的重新布線層7,所述重新布線層7與所述接觸焊盤(pán)52進(jìn)行電連接;以及

位于所述重新布線層7上表面的焊球凸塊9,所述焊球凸塊9與所述重新布線層7進(jìn)行電連接。

作為示例,所述散熱層3的材料包括但不限于石墨烯、金屬膠或陶瓷中的一種。

優(yōu)選地,在本實(shí)施例中,所述散熱層3為石墨烯層;相對(duì)于現(xiàn)在常用的銅散熱片和鋁散熱片而言(其導(dǎo)熱系數(shù)分別為401w/mk和237w/mk),石墨烯具有極高的導(dǎo)熱系數(shù),約為5300w/mk~6600w/mk,通過(guò)在所述芯片結(jié)構(gòu)的一側(cè)形成石墨烯散熱層,可使得所述芯片結(jié)構(gòu)的熱點(diǎn)溫度大幅下降,大大提高散熱性能,而且石墨烯散熱層的厚度較薄,有利于減小器件的尺寸。

作為示例,所述散熱層3的厚度為1~200um。

優(yōu)選地,在本實(shí)施例中,所述散熱層3的厚度為100um;當(dāng)然,在其它實(shí)施例中,所述散熱層3的厚度還可以為1um、35um、53um、82um、110um、135um、178um或200um等。

需要說(shuō)明的是,本實(shí)施例中所述散熱層的厚度是通過(guò)綜合考慮所述封裝結(jié)構(gòu)的散熱性能及封裝結(jié)構(gòu)的厚度尺寸得到,如果想要獲得更好的散熱性能,本實(shí)施例中所述散熱層的厚度也可以大于200um。

作為示例,所述接合層4的材料包括但不限于daf膜、金屬膠、或膠帶中的一種;還可以為納米制程,可溶于液態(tài)溶液,能實(shí)現(xiàn)接合、導(dǎo)熱功能的任一金屬?gòu)?fù)合膜;用于將后續(xù)形成的芯片結(jié)構(gòu)5接合在所述散熱層3上,同時(shí)還能將芯片結(jié)構(gòu)5產(chǎn)生的熱量傳遞到所述散熱層3上。

作為示例,所述接觸焊盤(pán)由52銅、鋁、鎳、金、銀、錫、鈦中的一種或兩種以上材料組成。

作為示例,所述塑封層6的材料包括但不限于聚酰亞胺、硅膠或環(huán)氧樹(shù)脂中的一種;通過(guò)將所述塑封層6緊緊包圍在所述接合層4及芯片結(jié)構(gòu)5側(cè)壁表面,避免了芯片結(jié)構(gòu)5的側(cè)壁表面出現(xiàn)間隙,有效避免界面分層的出現(xiàn),大大提高了所述封裝結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

作為示例,所述重新布線層7包括:

位于所述塑封層6及芯片結(jié)構(gòu)5上表面的第一絕緣層71,所述第一絕緣層71上設(shè)有暴露出所述接觸焊盤(pán)52的開(kāi)口;

位于所述第一絕緣層71及接觸焊盤(pán)52上表面的金屬層72;以及

位于所述第一絕緣層71及金屬層72上表面的第二絕緣層73,所述第二絕緣層73上設(shè)有暴露出所述金屬層72的開(kāi)口。

作為另一示例,所述重新布線層7包括:

位于所述塑封層6及芯片結(jié)構(gòu)5上表面、由交替的絕緣層和金屬層構(gòu)成的疊層結(jié)構(gòu),所述疊層結(jié)構(gòu)的頂層為絕緣層,且所述疊層結(jié)構(gòu)的第一層金屬層與所述接觸焊盤(pán)進(jìn)行電連接,相鄰兩層金屬層通過(guò)貫穿相應(yīng)絕緣層的金屬插栓進(jìn)行電連接,其中,所述交替的次數(shù)為不小于2次。

作為示例,所述絕緣層的材料為二氧化硅或pet(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)。

作為示例,所述金屬層及所述金屬插栓均由銅、鋁、鎳、金、銀、錫、鈦中的一種或兩種以上材料組成。

優(yōu)選地,在本實(shí)施例中,所述重新布線層的結(jié)構(gòu)如第一示例,即所述重新布線層包括一層金屬層。

作為示例,所述焊球凸塊9包括位于所述重新布線層7上表面的金屬柱91,及位于所述金屬柱91上表面的焊球92。

作為示例,所述金屬柱91由銅、鋁、鎳、金、銀、錫、鈦中的一種或兩種以上材料組成。

作為示例,所述焊球92由銅、鋁、鎳、金、銀、錫、鈦中的一種或兩種以上材料組成。

作為示例,所述封裝結(jié)構(gòu)還包括位于所述重新布線層7與焊球凸塊9之間的凸塊下金屬層8,所述凸塊下金屬層8與所述重新布線層7進(jìn)行電連接。

綜上所述,本發(fā)明的扇出型晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)及其制備方法,具有以下有益效果:

1、本發(fā)明封裝過(guò)程中在芯片結(jié)構(gòu)的一側(cè)形成散熱層,利用較薄的散熱層薄膜對(duì)所述芯片結(jié)構(gòu)進(jìn)行散熱,避免了現(xiàn)有工藝在封裝完成的封裝結(jié)構(gòu)背面安裝散熱片的步驟,簡(jiǎn)化制作工藝、降低成本的同時(shí),大大減小了器件的尺寸。

2、利用散熱層對(duì)所述芯片結(jié)構(gòu)進(jìn)行散熱,其散熱效果較現(xiàn)有散熱片效果更好。

3、通過(guò)在所述散熱層與芯片結(jié)構(gòu)之間形成一接合層,利用該接合層不僅實(shí)現(xiàn)了將所述芯片結(jié)構(gòu)接合在所述散熱層上,還通過(guò)該接合層將所述芯片結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的熱量傳遞到所述散熱層上,進(jìn)而利用散熱層進(jìn)行散熱。

所以,本發(fā)明有效克服了現(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(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效,而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下,對(duì)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(shí)者在未脫離本發(fā)明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)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。

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