[实用新型]一种采用金属导电柱的扇出型堆叠封装结构

说明书

本实用新型涉及一种采用金属导电柱的扇出型堆叠封装结构，从上至下依次设置塑封层和重新布线层，塑封层内塑封有若干带有金属触点的第一芯片或器件，在塑封层内对应于重新布线层的上触点处还塑封了若干金属导电柱，金属导电柱的两端，一端与塑封层的表面齐平，另一端与重新布线层的上触点接触，重新布线层的下触点上设置锡球，在塑封层的上表面对应于金属导电柱的露出端处还设有第二芯片或器件。采用本实用新型的设计方案，相比较于传统方法中使用的较为复杂的多步骤光刻工艺来制作铜柱的方式，大大提高了封装的灵活度和便捷性，简化了整个工艺制程，节省了成本。

技术领域

本实用新型涉及半导体封装技术领域，具体涉及一种采用金属导电柱的扇出型堆叠封装结构。

背景技术

半导体芯片的多功能化和小型化已成为大趋势，需要集成封装在一起的芯片种类和数量也日益提高，例如PA/PMU/IoT等应用常常需要将具有不同功能的芯片(裸晶片或无源被动元器件)组装到一起，实现具有一定功能的单个封装件，从而形成一个封装模块或者子模块。

目前广泛采用的扇出型封装是对由已经塑封在一起的芯片(包括被动元件，及裸晶片)构成的塑封体上进行重新布线以达到元器件之间的互联封装，该类封装方法在应对数量较多且较复杂多样的芯片与无源被动器件的集成封装时存在诸如翘曲度控制难度较大,精度差,封装面积较大，可靠性不高等问题。而且其用于上下层芯片之间互联的铜柱是通过光刻加电镀的工艺制作出来的，工艺步骤较多，工序复杂且成本相对较高。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的在于解决现有的扇出型封装多层芯片的封装方式是采用在塑封层上再次制备重新布线层和塑封层以达到多层封装的目的，但是对于数量较多且较复杂多样的芯片与无源被动器件的集成封装时存在诸如翘曲度控制难度较大,精度差,封装面积较大，可靠性不高的问题。

技术方案：为解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种采用金属导电柱的扇出型堆叠封装结构，从上至下依次设置塑封层和重新布线层，塑封层内塑封有若干带有金属触点的第一芯片或器件，在塑封层内对应于重新布线层的上触点处还塑封了若干金属导电柱，金属导电柱的两端，一端与塑封层的表面齐平，另一端与重新布线层的上触点接触，重新布线层的下触点上设置锡球，在塑封层的上表面对应于金属导电柱的露出端处还设有第二芯片或器件。

进一步地，所述金属导电柱为圆柱形的铜柱或银柱(或其它种类的金属材质)，且两端具有能够和金属触点联结的接触部，接触部直径相较于金属导电柱的中部直径缩小1～2μm，且位于两端的端面的粗糙约为1μm左右。

若直径不符合要求，和触点的接触会有误差，导致安装不稳定，同时采用端面的粗糙度不小于1μm的设计，使得接触部和触点具有一定的摩擦力，防止安装过程中金属导电柱滑出触点，但又由于存在了粗糙度，使得金属导电柱和触点的接触并不是平滑的接触，电流的汇集会存在一定的差异，故需要控制金属导电柱和触点接触的端面直径。

进一步地，所述重新布线层包括若干介电层与金属互联层。

一种采用金属导电柱的扇出型堆叠封装结构的制备方法，包括以下步骤：

1)在临时承载片表面粘附临时键合胶；

2)在步骤(1)得到的临时键合胶表面用薄膜工艺制作重新布线层；

3)在重新布线层上贴附所需要封装的第一芯片或器件，贴装时第一芯片的器件面朝向重新布线层并且第一芯片的金属管脚与重新布线层上对应的触点连接；

4)制作金属导电柱，将金属磨边形成圆柱形导电柱，同时对金属导电柱的两个端面进行粗糙度处理，并将靠近两个端面的接触部研磨边缘；

5)在重新布线层对应于触点上，用丝网印刷的方式将制作好的金属导电柱放置在对应的触点上；