[发明专利]铜核球PoP互连的封装结构和封装方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铜核球PoP互连的封装结构和封装方法，属于半导体封装技术领域。

背景技术

作为目前封装高密集成的主要方式，PoP（package on package，层叠封装）得到越来越多的重视。芯片的堆叠是提高电子封装高密化的主要途径之间，PoP设计已经在业界得到比较广泛的开发和应用。

现有技术中，采用锡球互连的PoP解决方案，在坍塌、位移（shift）等方面存在一定难度和不足，同时需要切割、钻孔等进行两层锡球堆叠，工艺复杂、成本较高。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种铜核球PoP互连的封装结构和封装方法，更有效地改善PoP层叠芯片的坍塌现象，简化工艺，降低成本。

按照本发明提供的技术方案，所述铜核球PoP互连的封装结构，包括位于上层的第一封装单元和一个或多个第二封装单元，第一封装单元和第二封装单元依次堆叠，第一封装单元和第二封装单元之间、以及相邻的第二封装单元之间均通过焊球连接；其特征是：所述焊球包括铜核球和铜核球表面镀覆的镀层钎料。

在一个具体实施方式中，所述铜核球为中心对称结构或者为轴对称球结构。

在一个具体实施方式中，所述铜核球为球形、圆柱形、矩形柱形或椭球形。

在一个具体实施方式中，所述第一封装单元为扇出型晶圆级封装结构。

在一个具体实施方式中，所述第二封装单元采用倒装芯片封装结构或引线键合封装结构。

在一个具体实施方式中，所述第二封装单元与上层的第二封装单元或第一封装单元的焊球连接。

所述铜核球PoP互连的封装方法，其特征是，采用以下方法：将第一封装单元和一个或多个第二封装单元进行堆叠、回流，第二封装单元与上层的第二封装单元或第一封装单元的焊球连接，形成铜核球PoP互连的封装结构；所述焊球包括铜核球和铜核球表面镀覆的镀层钎料。

在一个具体实施方式中，所述第一封装单元为扇出型晶圆级封装结构

在一个具体实施方式中，所述第二封装单元采用倒装芯片封装结构或引线键合封装结构。

本发明所述铜核球PoP互连的封装结构和封装方法，可以比现有方法更有效地改善PoP层叠芯片的坍塌现象，简化工艺，降低成本；同时，在PoP上下封装互连中，铜核球起到良好的支撑作用。

附图说明

图1a为所述IC圆片的示意图。

图1b为所述IC圆片的切割示意图。

图1c为所述IC圆片切割后的示意图。

图2为在载体圆片上制作金属层的示意图。

图3为在金属层上制作通孔的示意图。

图4为在金属层的通孔底部粘贴芯片的示意图。

图5为将金属层、芯片塑封于塑封材料中的示意图。

图6为去除载体圆片和粘胶层的示意图。

图7为得到第一介电层的示意图。

图8为在介电层上得到图形开口的示意图。

图9为得到再布线金属层的示意图。

图10为得到UBM层的示意图。

图11a为第一封装单元的第一种实施例的示意图。

图11b为第一封装单元的第二种实施例的示意图。

图11c为第一封装单元的第三种实施例的示意图。

图11d为第一封装单元的第四种实施例的示意图。

图12a为第二封装单元的第一种实施例的示意图。

图12b为第二封装单元的第二种实施例的示意图。

图12c为第二封装单元的第三种实施例的示意图。

图12d为第二封装单元的第四种实施例的示意图。

图13为本发明所述PoP封装结构的第一种实施例的示意图。

图14为本发明所述PoP封装结构的第二种实施例的示意图。

图15为本发明所述PoP封装结构的第三种实施例的示意图。

图16为本发明所述PoP封装结构的第四种实施例的示意图。

图中序号为：第一封装单元1、第二封装单元1a、焊球2、铜核球21、镀层钎料22、塑封材料3、芯片4、第一金属电极5、第二金属电极6、金属层7、RDL层8、再布线金属走线层9、UBM层10、图形开口11、基板12、背面UBM层13、底填材料和凸点层14、贴片材料层15、IC圆片100、载体圆片200、粘胶层300。

具体实施方式

下面结合具体附图对本发明作进一步说明。