[发明专利]超高密度多芯片模组的三维扇出型封装结构与制备方法在审

专利信息
申请号: 201911081536.X 申请日: 2019-11-07
公开(公告)号: CN110707075A 公开(公告)日: 2020-01-17
发明(设计)人: 王新;蒋振雷 申请(专利权)人: 杭州晶通科技有限公司
主分类号: H01L25/065 分类号: H01L25/065;H01L21/98;H01L23/31;H01L23/48;H01L21/50;H01L21/56
代理公司: 32204 南京苏高专利商标事务所(普通合伙) 代理人: 张超
地址: 311121 浙江省杭州市*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 塑封体 器件芯片 塑封 引脚 多芯片模组 扇出型封装 重新布线层 互联芯片 互联 金属 三维 体内 高密度芯片 工艺结构 集成封装 引脚结构 超精细 扇出型 柱连接 外露 适配 锡球 制备 外围
【权利要求书】:

1.一种超高密度多芯片模组的三维扇出型封装结构,其特征在于:包括被第一塑封体塑封的器件芯片,器件芯片的引脚外露出第一塑封体,器件芯片靠近第一塑封体外围的引脚与第二塑封体内的金属互联柱连接,器件芯片靠近第一塑封体中心的引脚与第二塑封体内的互联芯片连接,互联芯片被第二塑封体完全包裹,金属互联柱外露出第二塑封体,第二塑封体远离第一塑封体的一侧设有和外露的金属互联柱适配的重新布线层,重新布线层远离第二塑封体的一侧设置锡球。

2.根据权利要求1所述的超高密度多芯片模组的三维扇出型封装结构,其特征在于:互联芯片所引出的微铜柱外露出第二塑封体,且外露出的互联芯片微铜柱和外露出第一塑封体的器件芯片引脚适配连接。

3.根据权利要求1所述的超高密度多芯片模组的三维扇出型封装结构,其特征在于:器件芯片每一个引脚都跟至少一个金属互联柱相连接。

4.一种如权利要求1所述的超高密度多芯片模组的三维扇出型封装结构的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:

1)在临时载片的上表面涂覆一层临时键合胶层;

2)在临时键合胶层上贴装需要进行互联和封装的器件芯片,器件芯片的器件面朝向临时键合胶层;

3)然后对贴装好的器件芯片进行塑封,形成第一塑封体;

4)对第一塑封体远离临时载片的一侧进行减薄,使器件芯片背部的引脚裸露出来;

5)对于器件芯片上靠近第一塑封体外围的引脚,在第一塑封体上使用光刻加上金属电镀的方法制作金属互联柱;

6)在器件芯片靠近第一塑封体中心的引脚处继续贴装互联芯片,互联芯片的引脚和器件芯片的引脚适配;

7)把互联芯片贴装在塑封有器件芯片的第一塑封体上之后,互联芯片的微铜柱与所要封装的器件芯片的引脚一一对应,形成互联;

8)对贴装好的互联芯片和制作好的金属互联柱进行塑封,形成第二塑封体;

9)对第二塑封体表面研磨,直至第二塑封体内的金属互联柱裸露出来;

10)使用常规的扇出工艺里面的重新布线方法制作重新布线层,把裸露出的金属互联柱引出到相应的位置形成焊盘或者形成互联;

11)在重新布线层的焊盘引出的金属衬垫处放置锡球;

12)采用激光或热剥离的办法将临时载片与其上的封装体分离,并去除临时键合胶。

5.根据权利要求4所述的超高密度多芯片模组的三维扇出型封装结构的制备方法,其特征在于:所述步骤6)中,互联芯片的制备具体包括以下步骤:

6.1)在Si硅晶圆上用化学气相沉积或者等离子化学气相沉积的方法沉积一层第一介电层;

6.2)在第一介电层上面涂覆一层第一光刻胶层;

6.3)对第一光刻胶层进行曝光显影,在指定区域的第一光刻胶层上形成足够深的第一凹槽直至第一介电层裸露在第一光刻胶层的第一凹槽内;

6.4)在第一光刻胶层的第一凹槽处,使用等离子干法刻蚀或者湿法刻蚀的方法对裸露出来的第一介电层进行刻蚀形成第二凹槽;

6.5)使用干法或者湿法刻蚀的方法去除第一光刻胶层;

6.6)在第二凹槽内使用等离子体气相沉积加上电镀的方法沉积一层金属铜;

6.7)使用化学机械抛光的方法对金属铜进行研磨,直至金属铜下方的第二凹槽区域以外的第一介电层裸露出来,研磨之后金属铜的上表面和第二凹槽以外区域的第一介电层上表面位于同一个水平面;

6.8)重复6.1~6.7,增加新的第一介电层,在对应于外露金属铜的位置构建新的凹槽,使得上下介电层互联;

6.9)在器件芯片表面沉积钝化层,用以保护已经制作完成的布线层,并在钝化层相应的位置进行光刻开孔,以使钝化层下方的金属铜裸露出来;

6.10)在钝化层开孔处使用光刻加上电镀的工艺方法制作外露出钝化层的微铜柱。

6.根据权利要求5所述的超高密度多芯片模组的三维扇出型封装结构的制备方法,其特征在于:所述步骤6.6)中,在沉积铜之前,常常先沉积一层很薄的金属钛或者钛钨作为衬垫层以改善金属铜的粘附性。

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