[发明专利]集成电路封装结构、集成电路封装单元及相关制造方法

说明书

提出了一种集成电路(IC)封装结构、封装单元及制作IC封装结构的方法。该IC封装结构可以包括面板状的封装单元阵列，其中每个封装单元中至少封有一个IC芯片/晶片；包封材料层，填充各封装单元之间的空隙，至少部分地包裹各封装单元中的IC芯片/晶片，并且在对应于每个IC芯片/晶片的背面上的部分具有开口，将每个IC芯片/晶片的背面的全部或至少一部分暴露；以及金属层，采用电镀工艺制作于所述IC封装结构的整个背面侧并填充所述开口，使该金属层与每个IC芯片/晶片的背面的被暴露的部分直接接触，从而极大程度地提升IC芯片/晶片的散热能力。

技术领域

本公开的实施例涉及集成电路，特别地，涉及用于集成电路芯片的封装结构及封装方法。

背景技术

在集成电路产品或者系统电路板上以更小的尺寸集成更多集成电路芯片和电路元件(即提高集成度)成为集成电路发展的重要趋势。集成电路芯片通常被封装成可焊接/安装/插接在系统电路板上的形式，封装好的集成电路芯片具有输入/输出(I/O)引脚或焊料凸起以允许集成电路芯片与外部电路进行电气连接和信号交换。为了进一步提高集成度，期望将集成电路芯片封装尺寸进一步缩小，目前可采用集成电路芯片的面板级封装技术。然而随着集成度的不断提升，封装后的集成电路芯片的散热性能也变得尤为重要。

发明内容

本公开的一个实施例提出了一种集成电路芯片(IC)封装结构，可以包括：制作成面板状的封装单元的阵列，其中每个封装单元包括至少一个被封装于其中的集成电路芯片/晶片，每个集成电路芯片/晶片具有正面以及与该正面相对的背面；包封材料层，填充各封装单元之间的空隙，至少部分地包裹各封装单元中的集成电路芯片/晶片，其中该包封材料层在对应于每个集成电路芯片/晶片的背面上的部分具有开口，将每个集成电路芯片/晶片的背面的全部或至少一部分暴露；以及金属层，采用电镀工艺制作于所述IC封装结构的整个背面侧并填充所述开口，使该金属层与每个集成电路芯片/晶片的背面的被暴露的部分直接接触，其中所述IC封装结构的背面侧指集成电路芯片 /晶片的背面所朝向的那一侧。

根据本公开的一个实施例，所述封装单元的阵列为M行乘N列的矩形阵列，M和N均为大于等于1的正整数。

根据本公开的一个实施例，所述面板状的封装单元的阵列的面板尺寸选用300mm*300mm、580mm*600mm、800mm*800mm,240mm*74mm、189mm*68mm 其中之一与制作工艺相适应的尺寸。

根据本公开的一个实施例，可以在每个集成电路芯片/晶片的背面上方的包封材料层中形成一个相对大的开口，将集成电路芯片/晶片的背面的全部或者大部分暴露。在另外的实施例中，可以在每个集成电路芯片/晶片的背面上方的包封材料层中形成多个相对小的开口，将集成电路芯片/晶片的背面的多个部分暴露。在另外的实施例中，也可以将IC封装结构的整个背面上的包封材料层去除，以将每个集成电路芯片/晶片的背面全部暴露。

根据本公开的一个实施例，每个集成电路芯片/晶片的正面制作有多个金属焊盘。

根据本公开的一个实施例，所述IC封装结构可以进一步包括：再布线结构，将每个集成电路芯片/晶片的所述多个金属焊盘引出以允许每个集成电路芯片/晶片与外部电路进行电气连接和信号交换。

根据本公开的一个实施例，所述IC封装结构可以进一步包括：对应于每个集成电路芯片/晶片的多个金属凸起/金属柱，与所述多个金属焊盘电气连接。

根据本公开的一个实施例，所述多个金属凸起/金属柱穿过第一层间介电层，电耦接至再布线金属层，所述多个金属凸起/金属柱由该第一层间介电层相互隔离。

根据本公开的一个实施例，所述IC封装结构可以进一步包括：第一再布线金属层，通过制作于第二层间介电层中的通孔与所述多个金属凸起/金属柱互相电气连接。

根据本公开的一个实施例，所述金属层包括电镀铜层。

根据本公开的一个实施例，所述金属层进一步包括导电种子层。