芯片封裝方法和芯片封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及芯片封裝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種芯片封裝方法和芯片封裝結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的芯片封裝方法為先切割晶圓，以將芯片從晶圓上切割出來，形成一顆顆獨立的芯片，然后將每一顆芯片貼裝于引線框架上，并將芯片上的輸入輸出焊盤通過金屬引線電連接到引線框架上，最后再塑封形成芯片封裝體。這種通過引線鍵合的封裝方式，由于引腳排布與芯片的周圍，而引腳之間的間距對封裝體來說又不能小于限定的值，因此不適應(yīng)于具有高密度輸入輸出(I/o)端子的芯片的封裝。通過增加芯片的面積可以增加位于芯片周圍的引腳數(shù)量，以適應(yīng)具有更多I/o端子芯片的封裝，但這種方式卻會增加芯片的制造成本。
[0003]基于上述問題的存在，芯片級封裝(CSP封裝)技術(shù)、倒裝封裝技術(shù)應(yīng)運而生，然而由于位于芯片表面的焊球或?qū)щ娡箟K具有一定的尺寸(通常會大于焊盤的尺寸)，當芯片表面上的I/O端子數(shù)量越來越多時，這些I/O端子的焊盤與焊盤之間的間距也會越來越小，從而無法在焊盤上制作焊球或?qū)щ娡箟K來實現(xiàn)與外部電路的電連接。因此，CSP封裝技術(shù)和倒裝封裝技術(shù)也同樣無法滿足具有超高密度I/o端子的芯片的封裝需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提供一種新的芯片封裝方法和芯片封裝結(jié)構(gòu)，以適合具有超高密度I/o端子的芯片的封裝需求。
[0005]一種芯片封裝方法，包括步驟:
[0006]將芯片從晶圓上切割下來，所述芯片的有源面上設(shè)置輸入輸出端子的焊盤；
[0007]將所述芯片以有源面朝上的方式排布貼裝于一平盤上；
[0008]利用塑封工藝在所述芯片之間填充塑封材料，使每一所述芯片與其周圍的所述塑封材料形成一個封裝單元；
[0009]在所述封裝單元上形成具有開口的絕緣層，每一所述開口至少裸露出每一個所述焊盤的一部分；
[0010]在所述絕緣層之上形成重布線層，重布線層與裸露出的所述焊盤相接觸，以重新布置所述輸入輸出端子的位置；
[0011 ] 將所述重布線層通過外部電連接體與引線框架或印刷電路板電連接。
[0012]優(yōu)選的，所述的封裝方法還包括在將所述重布線層通過外部電連接體與引線框架或印刷電路板電連接之前，在所述重布線層之上形成所述外部電連接體，并切割填充于所述芯片之間的塑封材料，以及將每一個所述封裝單元從所述平盤上剝離下來。
[0013]優(yōu)選的，所述外部連電接體為焊球，被剝離下來的所述封裝單元上的重布線層通過所述焊球與所述印刷電路板電連接。
[0014]優(yōu)選的，在形成焊球之前還包括在所述重布線層之上形成保護層，所述保護層裸露出部分所述重布線層，以在裸露的所述重布線層處形成所述焊球。
[0015]優(yōu)選的，所述外部電連體為導(dǎo)電凸塊，被剝離下來的所述封裝單元上的重布線層通過所述導(dǎo)電凸塊與所述引線框架電連接。
[0016]優(yōu)選的，所述外部電連接體為金屬引線，所述重布線層通過所述金屬引線與所述引線框架電連接，所述方法還包括在形成所述重布線層之后和將所述重布線層通過所述金屬引線與所述引線框架電連接之前，先切割填充于所述芯片之間的塑封材料，并將每一個所述封裝單元從所述平盤上剝離下來。
[0017]優(yōu)選的，所述的封裝方法還包括利用塑封工藝，使塑封材料囊封所述封裝單元和所述引線框架。
[0018]優(yōu)選的，相鄰的兩個所述輸入輸出端子之間的間距小于120微米。
[0019]一種芯片封裝結(jié)構(gòu)，包括:
[0020]芯片，具有有源面，所述有源面上設(shè)置有輸入輸出端子的焊盤；
[0021]位于所述芯片周圍的塑封材料；
[0022]絕緣層，至少覆蓋所述有源面，并具有開口，每一個所述開口至少裸露出每一個所述焊盤的一部分；
[0023]重布線層，位于所述絕緣層之上，并與裸露出的所述焊盤相接觸，以重新布置所述輸入輸出端子的位置。
[0024]優(yōu)選的，所述的封裝結(jié)構(gòu)還包括一端與所述重布線層電連接，另一端與引線框架或印刷電路板電連接的外部電連接體。
[0025]由上可見，在本申請?zhí)峁┑男酒庋b方法及芯片封裝結(jié)構(gòu)中，使芯片和位于芯片周圍的塑封料來形成具有更大面積的封裝單元，再在所述封裝單元上形成重布線層以將芯片表面的輸入輸出端子引出重新排布，最后再將所述重布線層通過外部電連接體與引線框架或印刷電路板電連接。這樣的封裝方法和封裝結(jié)構(gòu)適應(yīng)于具有高密度的輸入輸出端子芯片的封裝，且封裝成本低，封裝可靠性高。
【附圖說明】
[0026]通過以下參照附圖對本發(fā)明實施例的描述，本發(fā)明的上述以及其他目的、特征和優(yōu)點將更為清楚，在附圖中:
[0027]圖1為帶芯片的晶圓結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2為芯片排布貼裝與平盤之上的結(jié)果示意圖；
[0029]圖3排布與平盤上的芯片在塑封工藝之后結(jié)構(gòu)的切面視圖；
[0030]圖4為圖2中所示的封裝單元的放大圖；
[0031]圖5為將芯片有源面上的I/O端子引到整個封裝單元的表面上進行重排布封裝結(jié)構(gòu)的俯視圖；
[0032]圖6為圖5所示的將芯片有源面上的I/O端子引到整個封裝單元的表面上進行重排布封裝結(jié)構(gòu)的截面圖。
【具體實施方式】
[0033]以下將參照附圖更詳細地描述本發(fā)明。在各個附圖中，相同的組成部分采用類似的附圖標記來表示。為了清楚起見，附圖中的各個部分沒有按比例繪制。此外，可能未示出某些公知的部分。為了簡明起見，可以在一幅圖中描述經(jīng)過數(shù)個步驟后獲得的結(jié)構(gòu)。在下文中描述了本發(fā)明的許多特定的細節(jié)，例如每個組成部分的結(jié)構(gòu)、材料、尺寸、處理工藝和技術(shù)，以便更清楚地理解本發(fā)明。但正如本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解的那樣，可以不按照這些特定的細節(jié)來實現(xiàn)本發(fā)明。
[0034]本申請?zhí)峁┝艘环N芯片封裝方法，其封裝芯片的工藝流程主要包括以下步驟:
[0035]步驟1:切割晶圓，以將芯片從晶圓上切割下來，形成彼此分離的芯片。
[0036]圖1示出了包含芯片的晶圓結(jié)構(gòu)，晶圓I通常為硅片，其上已經(jīng)制作好了電子器件或電路，每一塊晶圓上包括很多塊芯片2，這些芯片具有有源面，所述有源面上設(shè)置了多個輸入輸出端子(I/O端子)的焊盤(圖1中暫未示出)，這些I/O端子可以設(shè)置得非常密，例如相鄰的兩個I/O端子之間的間距可小于120微米，具體可以為100微米、80微米、50微米等等。I/O端子設(shè)置得密，有利于提高芯片的集成度。
[0037]步驟2:在切割完晶圓后，將彼此隔開的所述芯片以有源面超上的方式排布貼裝于一個平盤上。
[0038]圖2為芯片排布貼裝于平盤之上的示意圖，各個芯片2以一定的間距排布放置于平板3之上，芯片與芯片之間的間距例如可以為芯片寬度(或長度)的1/4?3/4等。芯片2的有源面朝上，背面(非有源面)貼裝于平板3之上，從而將各個芯片2以一定的間距固定在平盤上。平板3可以為容易從塑封材料上剝離開的金屬板，或者為繃直于硬圈上的薄膜(例如薄膜膠)。
[0039]步驟3:在進行完步驟2之后，利用塑封工藝在各個芯片之間填充塑封材料，使每一所述芯片2與其周圍的所述塑封材料形成一個封裝單元。
[0040]利用塑封工藝形成后的封裝結(jié)構(gòu)如圖2所示，塑封材料4填充于芯片2之間，其形成的具體過程為:將塑封模具放置于芯片2上，即塑封模具的底面與芯片2的有源面交界，芯片2被塑封模具覆蓋住，然后在塑封模具與平盤之間注入塑封材料4，使塑封材料4填充滿芯片2之間的間隙，即芯片2的周圍均為塑封材料。需要注意的是，塑封工藝后，塑封材料4固化所形成的塑封體的上表面一般不會高于芯片2的有源面，下表面貼在平盤之上，各個芯片2嵌在塑封材料4所形成的塑封體之中。這里塑封材料可以為環(huán)氧樹脂等最終容易從平盤3上脫離下來的絕緣材料。每一塊芯片2在進行塑封工藝后，均被塑封材料4所包圍，從而可使每一塊芯片2與其周圍的塑封料4構(gòu)成一個塑封單元5，在每一個塑封單元中，塑封材料4均位于芯片2的周圍，并與芯片2的側(cè)壁(與有源面垂直的面)相接觸。優(yōu)選的，如圖3所示，其為塑封工藝后，塑封材料4和芯片2構(gòu)成的結(jié)構(gòu)的切面視圖，從圖中可以清楚的看出，且塑封材料4形成的塑封體的上表面與芯片2的有源面為在同一個平面上。
[0041]圖4為圖2中所示的封裝單元5的放大圖，從圖中可以看出，在封裝單元5中，芯片2被塑封材料4所包圍，且塑封材料4所形成的塑封體的上表面與芯片的有源面齊平，則這樣的封裝單元的面積比芯片2的面積大量很多，若將芯片的輸入輸出端子在整個封裝單元的表面進行重排布再與外部電路電連接，便可以允許芯片2具有更高密度的I/O端子，即例如相鄰的兩個I/O端子之間的間距(即圖4中相鄰的兩個所述焊盤6的中心間距A)可小于120微米，具體可以為100微米、80微米、50微米等等。I/O端子設(shè)置得密，有利于提高芯片的集成度。
[0042]步驟5:在所述封裝單元上形成具有開口的絕緣層，每一所述開口至少裸露出每一個所述焊盤的一部分。
[0043]步驟6:在所述絕緣層之上形成重布線層，重布線層與裸露出的所述焊盤相接觸，以重新布置所述輸入輸出端子的位置。
[0044]步驟7:將所述重布線層通過外部電連接與引線框架或印刷電路板電連接。
[0045]圖5為將芯片有源面上的I/