[发明专利]一种堆叠封装结构及其制造方法

说明书

本发明公开了一种堆叠封装结构，包括：第一载板；芯片埋入凹槽，所述芯片埋入凹槽设置在所述第一载板的正面；第一载板贯通窗口，所述第一载板贯通窗口贯穿所述第一载板的上下表面，且与所述芯片埋入凹槽隔离开；芯片，所述芯片正面朝上设置在所述芯片埋入凹槽中；第二载板，所述第二载板设置在所述第一载板的背面；巨型铜柱，所述巨型铜柱设置所述第二载板的上表面，且伸入所述第一载板贯通窗口中；塑封层，所述塑封层覆盖所述第一载板的正面，且填充所述巨型铜柱与所述第一载板贯通窗口之间的间隙和所述芯片与所述芯片埋入凹槽之间的间隙。布局布线层，所述布局布线层设置在所述塑封层的上方，且电连接至所述芯片焊盘和所述巨型铜柱；以及外接焊球，所述外接焊球设置在所述布局布线层上方，且电连接至所述布局布线层。

技术领域

本发明涉及半导体封装技术领域，尤其涉及一种晶圆级堆叠形成的封装结构及其制造方法。

背景技术

随着微电子技术的不断发展，用户对系统的小型化、多功能、低功耗、高可靠性的要求越来越高，尤其是近年来便携式手持终端市场需求的井喷，如手提电脑、智能手机和平板电脑等，要求更高的集成度和互连能力。而三维堆叠封装是满足上述要求的一种非常有效的技术途径。

在现有的晶圆级三维堆叠封装结构，通常需要制作高难度的TSV结构，其工艺复杂，成本高昂。此外，通过载板辅助的单面塑封，由于塑封材料与晶圆应力的不同容易导致翘曲，从而影响封装结构的可靠性。

针对现有的晶圆级三维堆叠封装结构由于高难度TSV结构导致的工艺复杂、成本高昂等问题，本发明提出一种晶圆级堆叠的封装结构及其制造方法，通过在载板内形成空腔埋入芯片，并设置贯穿通孔/窗口，通过第二载板的导电铜柱实现双载板堆叠封装结构，至少部分的克服了上述现有技术存在的问题。

发明内容

针对现有的三维堆叠封装结构由于上下表面为不同材料导致的封装结构翘曲问题，根据本发明的一个实施例，提供一种堆叠封装结构，包括：

第一载板；

芯片埋入凹槽，所述芯片埋入凹槽设置在所述第一载板的正面；

第一载板贯通窗口，所述第一载板贯通窗口贯穿所述第一载板的上下表面，且与所述芯片埋入凹槽隔离开；

芯片，所述芯片正面朝上设置在所述芯片埋入凹槽中；

第二载板，所述第二载板设置在所述第一载板的背面；

巨型铜柱，所述巨型铜柱设置所述第二载板的上表面，且伸入所述第一载板贯通窗口中；

塑封层，所述塑封层覆盖所述第一载板的正面，且填充所述巨型铜柱与所述第一载板贯通窗口之间的间隙和所述芯片与所述芯片埋入凹槽之间的间隙。

布局布线层，所述布局布线层设置在所述塑封层的上方，且电连接至所述芯片焊盘和所述巨型铜柱；以及

外接焊球，所述外接焊球设置在所述布局布线层上方，且电连接至所述布局布线层。

在本发明的一个实施例中，所述芯片埋入凹槽的内壁还设置有信号屏蔽结构。

在本发明的一个实施例中，所述第一载板贯通窗口的俯视图形为长方形或圆形或其构成的阵列。

在本发明的一个实施例中，所述芯片通过贴片胶将其背面贴片至所述芯片埋入凹槽的底部。

在本发明的一个实施例中，所述芯片的焊盘和所述巨型铜柱的顶面低于所述第一载板的正面。

在本发明的一个实施例中，所述芯片的焊盘和所述巨型铜柱的顶面高于所述第一载板的正面。

在本发明的一个实施例中，所述第二载板内还设置有互连线路和或有源器件和或无源器件。

在本发明的一个实施例中，所述堆叠封装结构为晶圆级堆叠形成的封装结构。