[发明专利]一种系统级封装结构及封装方法

说明书

本发明提供一种系统级封装结构及封装方法，封装结构包括：PCB板，PCB板包括相对的正面和背面，正面形成有多个第一凹槽和裸露的第一焊垫，第一焊垫设在第一凹槽的周围的PCB板上；第一芯片，第一芯片的顶端形成有多个裸露的第二焊垫，第一芯片形成有第二焊垫的一侧键合在PCB板的正面，且第一芯片遮盖第一凹槽，第一焊垫和第二焊垫隔空垂直相对；第一导电凸块，设置于第一焊垫和第二焊垫之间，用于电连接第一焊垫和第二焊垫。本发明通过电镀工艺形成第一导电凸块，以实现第一芯片与PCB板的第一焊垫的电连接，第一开口和第一凹槽被第一芯片和PCB板围成第一空腔，第一空腔为第一芯片提供工作的空腔环境，简化工艺，提高了空间利用率和器件的集成度。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种系统级封装结构及封装方法。

背景技术

随着5G通讯和人工智能(AI)时代的到来，应用于此类相关领域的芯片所要传输和高速交互处理的数据量非常巨大，移动互联网以及物联网方面的需求越来越强劲，电子终端产品的小型化和多功能化成为产业发展的大趋势。如何将不同种类的高密度芯片集成封装在一起构成一个功能强大且体积功耗又比较小的系统或者子系统，成为半导体芯片先进封装领域的一大挑战。

现有的系统级封装，存在以下缺点：a、工艺复杂，造成封装效率低；b、需要先将芯片与器件晶圆实现电连接，最后才能实现与PCB电连接，使得封装尺寸大，集成度低，工艺复杂，成本高等问题。

因此，亟待一种新的系统级封装方法及封装结构，可以解决工艺难度大、封装尺寸大、集成度低以及封装效果差等技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种系统级封装结构及封装方法，至少能够解决工艺难度大、封装尺寸大、集成度低以及封装效果差等技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种系统级封装结构，包括：

PCB板，所述PCB板包括相对的正面和背面，所述正面形成有若干第一凹槽和裸露的第一焊垫，所述第一焊垫设在所述第一凹槽的周围的所述PCB板上；

第一芯片，所述第一芯片的顶端形成有多个裸露的第二焊垫，所述第一芯片形成有所述第二焊垫的一侧键合在所述PCB板的正面，且所述第一芯片遮盖所述第一凹槽，所述第一焊垫和所述第二焊垫隔空垂直相对；

第一导电凸块，设置于所述第一焊垫和所述第二焊垫之间，用于电连接所述第一焊垫和所述第二焊垫。

本发明还提供一种系统级封装方法，包括：

提供PCB板，所述PCB板包括相对的正面和背面，所述PCB板正面形成有若干第一凹槽和裸露的第一焊垫，所述第一焊垫设在所述第一凹槽的周围的所述PCB板上；

提供第一器件晶圆，所述第一器件晶圆上形成有第一芯片，所述第一芯片的顶端形成有多个裸露的第二焊垫；

将所述第一芯片形成有所述第二焊垫的一侧键合在所述PCB板的正面，所述第一芯片遮盖所述第一凹槽，且所述第一焊垫和所述第二焊垫隔空垂直相对，且在所述第一焊垫和所述第二焊垫之间形成第一空隙；

对所述第一器件晶圆进行切割，形成独立的芯片结构；

通过电镀工艺在所述第一空隙内形成第一导电凸块用于电连接所述第一焊垫和所述第二焊垫。

本发明的有益效果在于：

本发明通过键合工艺将第一芯片键合在PCB板的正面，并且使得第一芯片遮盖住第一凹槽，实现第一芯片与PCB板的键合连接，简化工艺，降低工艺难度，提高了空间利用率和器件的集成度。

进一步地，通过电镀工艺形成第一导电凸块，以实现第一芯片与PCB板的第一焊垫的电连接，与传统工艺利用焊接实现芯片与PCB板电连接的封装工艺相比，简化工艺流程，提高了封装效率，降低工艺难度，提高了封装结构的可靠性和导电性能。