首页 / 一种三维集成结构及其封装方法

一种三维集成结构及其封装方法实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及半导体封装技术领域,尤其是指一种三维集成结构及其封装方法。

相关背景技术

[0002] 随着集成电路技术的快速发展,对集成电路封装技术的要求也越来越高。传统的二维封装方法已无法满足现代电子设备对高集成度、高性能和低功耗的需要求。因此,三维集成封装技术应运而生,以其独特的优势成为电子封装领域的研究热点。
[0003] 三维集成封装技术主要通过在垂直方向上堆叠芯片,实现更高层次的集成,从而突破二维封装技术的局限。目前,业内实现三维集成封装的典型方法之一就是叠层型封装,它通过将两个或多个裸芯片或封装芯片在垂直方向上互连,实现三维集成。这种方法具有灵活性高、集成度提升明显的优势。然而,这种方案还存在以下问题:(1)制造工艺复杂是叠层型封装面临的主要问题之一。其涉及到多个层次的芯片堆叠和精细布线的连接,需要高度精确的工艺控制和复杂的设备操作。
[0004] (2)成本较高也是一个突出问题。叠层型封装需要使用特殊的材料和先进的制造工艺,较高的成本在一定程度上限制了其广泛应用。
[0005] (3)在可靠性方面,叠层型封装的翘曲问题也会带来一些负面影响,使封装体变得脆弱,容易出现开裂、分层等问题。

具体实施方式

[0030] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施,但所举实施例不作为对本发明的限定。
[0031] 本发明中,如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时,其仅是为了便于描述本发明的技术方案,而不是指示或暗示所指的技术特征必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
[0032] 本发明中,“若干”的含义是一个或者多个,“多个”的含义是两个以上,“大于”“小于”“超过”等理解为不包括本数;“以上”“以下”“以内”等理解为包括本数。在本发明的描述中,如果有描述到“第一”“第二”仅用于区分技术特征为目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
[0033] 本发明中,除非另有明确的限定,“设置”“安装”“连接”等词语应做广义理解,例如,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连;可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,还可以是一体成型;可以是机械连接,也可以是电连接或能够互相通讯;可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
[0034] 实施例1参照图7、图8所示,本实施例提供一种三维集成结构,包括若干堆叠的封装体,各所述封装体包括:
Core(芯板)材,包括贯穿于相对的正反两面的若干个金属化通孔102,各所述金属化通孔102的两端凸设有凸点焊盘103,所述Core材101还开设有镂空区域501;
芯片201,设置于所述镂空区域501内;
包覆膜104,填充于所述镂空区域501内且覆盖于所述Core材101正反两面,并暴露各所述凸点焊盘103表面;
布线层302,分别设置于所述Core材101正反两面上的所述包覆膜104的表面,且与各所述凸点焊盘103接触;
钝化层301,覆盖于各所述布线层302;
焊球凸点401,各所述钝化层301表面具有延伸至所述布线层302的开口,以适于所述焊球凸点401伸入并与所述布线层302接触;
其中,各所述封装体通过各自的焊球凸点401与相邻的所述封装体的所述布线层
302接触,且相邻两个所述封装体之间形成的缝隙中填充有底部填充胶601。
[0035] 具体地,所述Core材101的厚度范围在400um‑1000um。
[0036] 具体地,所述凸点焊盘103凸出所述金属化通孔102的两端的高度为40um‑80um。
[0037] 具体地,所述镂空区域501的边缘距离所述芯片201的边缘大于500um。Core材101表面的镂空区域501可以根据嵌入芯片201的数量和大小任意加工。加工所需的Core材101可制作任意数量和任意位置的金属化通孔102,用于连接顶层与底层的布线。
[0038] 具体地,所述包覆膜104为绝缘材料,包括塑封料、ABF(Ajinomoto build up film)或CBF(Ceramic Build‑up Film)。
[0039] 实施例2本实施例提供一种三维集成结构的封装方法,包括如下步骤:
步骤一:提供Core材101,所述Core材101预留有金属化通孔102,所述金属化通孔
102的两端凸设有凸点焊盘103;参照图1所示,金属化通孔102的数量、位置和直径根据实际需求进行设定。
[0040] 步骤二:使用包覆膜104将所述Core材101的正反两面覆盖,随后通过研磨的方式减薄到预设厚度,暴露各所述凸点焊盘103表面;参照图2所示。
[0041] 步骤三:对所述Core材101目标区域进行激光烧蚀,形成镂空区域501;参照图3所示。
[0042] 步骤四:将加工后的所述Core材101反面贴附到临时键合膜502上,该临时键合膜502贴在载具503上,随后将芯片201的引出端202朝下装入所述镂空区域501内;参照图4所示。
[0043] 步骤五:使用包覆膜104填充于所述镂空区域501内且覆盖于所述Core材101,去掉所述临时键合膜502与所述载具503;步骤六:在新的晶圆载体的底部制作钝化层301和布线层302;参照图5所示。
[0044] 步骤七:使用临时键合膜502将底部的钝化层301和布线层302包覆保护;参照图6所示。
[0045] 步骤八:将新的晶圆载体顶部的包覆膜104减薄,漏出各所述凸点焊盘103,再制作钝化层301和布线层302,以此形成多层次的封装结构。
[0046] 步骤九:将底部的临时键合膜502去除,在各钝化层301的开口处生长出焊球凸点401,形成封装体;参照图7所示。
[0047] 步骤十:将多个所述的封装体按照预设的排列方式进行堆叠,各所述封装体通过各自的焊球凸点401与相邻的所述封装体的所述布线层302接触,使用底部填充胶601填充于相邻两个所述封装体之间形成的缝隙中,最终形成三维集成封装结构。参照图8所示。
[0048] 最后所应说明的是,以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照实例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

当前第1页 第1页 第2页 第3页