封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種封裝結(jié)構(gòu)，包括：第一芯片，第一芯片具有功能面；基板核心層，基板核心層具有相對的第一表面和第二表面，基板核心層包括：塑封結(jié)構(gòu)和位于塑封結(jié)構(gòu)內(nèi)的連接鍵結(jié)構(gòu)；塑封層包圍所述第一芯片，且第一芯片的功能面朝向第一表面設(shè)置；連接鍵結(jié)構(gòu)包括電學(xué)連接的第一連接鍵和第二連接鍵，第二連接鍵到第一表面的距離大于第一連接鍵到第一表面的距離，第二連接鍵到第一芯片的距離大于第一連接鍵到第一芯片的距離，第一連接鍵與功能面電學(xué)連接；第二芯片，位于第二表面，第二芯片和第一芯片位于連接鍵結(jié)構(gòu)的同一側(cè)；鍵合金屬線，所述鍵合金屬線的一端與第二連接鍵電學(xué)連接，鍵合金屬線的另一端與第二芯片電學(xué)連接。所述封裝結(jié)構(gòu)的可靠性得到提高。
【專利說明】
封裝結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，尤其涉及一種封裝結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]晶圓級封裝(WaferLevel Packaging，簡稱WLP)技術(shù)是對整片晶圓進(jìn)行封裝測試后再切割得到單個成品芯片的技術(shù)。與陶瓷無引線芯片載具(Ceramic Leadless ChipCarrier)或有機(jī)無引線芯片載具(Organic Leadless Chip Carrier)等模式相比，晶圓級封裝技術(shù)具有更輕、更小、更短、更薄以及更廉價等優(yōu)點。晶圓級封裝技術(shù)是能夠?qū)C設(shè)計、晶圓制造、封裝測試、基板制造整合為一體的技術(shù)，因而成為當(dāng)前封裝領(lǐng)域的熱點和未來發(fā)展的趨勢。
[0003]扇出晶圓封裝是晶圓級封裝的一種。扇出晶圓封裝方法包括以下工藝步驟:在載體表面形成剝離膜，并在剝離膜表面形成第一介質(zhì)層，在第一介質(zhì)層上形成第一圖形層，所述第一圖形層具有第一開口 ；在第一開口內(nèi)形成用于與基板端連接的第一金屬電極，在第一圖形層表面形成再布線金屬層;在第一金屬電極表面、再布線金屬層表面以及第一介質(zhì)層表面形成第二介質(zhì)層，并在第二介質(zhì)層表面形成第二圖形層，所述第二圖形層具有第二開口 ；在第二開口內(nèi)形成用于與芯片端連接的第二金屬電極;將芯片倒裝至第二金屬電極后，在第二介質(zhì)層和芯片表面形成塑封層，所述塑封層包圍所述芯片，形成封裝結(jié)構(gòu)；將載體和剝離膜與封裝結(jié)構(gòu)分離;植球回流，形成焊球;單片切割，形成扇出芯片封裝結(jié)構(gòu)。
[0004]然而，現(xiàn)有的晶圓級封裝技術(shù)形成的封裝結(jié)構(gòu)的可靠性較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明解決的問題是提供一種封裝結(jié)構(gòu)，以提高封裝結(jié)構(gòu)的可靠性。
[0006]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種封裝結(jié)構(gòu)，包括:第一芯片，第一芯片具有功能面;基板核心層，所述基板核心層具有相對的第一表面和第二表面，基板核心層包括:塑封結(jié)構(gòu)和位于塑封結(jié)構(gòu)內(nèi)的連接鍵結(jié)構(gòu);所述塑封層包圍所述第一芯片，且所述第一芯片的功能面朝向所述第一表面設(shè)置;所述連接鍵結(jié)構(gòu)包括電學(xué)連接的第一連接鍵和第二連接鍵，第二連接鍵到第一表面的距離大于第一連接鍵到第一表面的距離，所述第二連接鍵到第一芯片的距離大于第一連接鍵到第一芯片的距離，所述第一連接鍵與所述功能面電學(xué)連接;第二芯片，位于第二表面，所述第二芯片和第一芯片位于連接鍵結(jié)構(gòu)的同一側(cè);鍵合金屬線，所述鍵合金屬線的一端與第二連接鍵電學(xué)連接，鍵合金屬線的另一端與第二芯片電學(xué)連接。
[0007]可選的，所述連接鍵結(jié)構(gòu)還包括中間連接鍵，第一連接鍵和第二連接鍵通過中間連接鍵電學(xué)連接。
[0008]可選的，第一連接鍵、第二連接鍵和中間連接鍵的材料為銅、鎢、鋁、金或銀。
[0009]可選的，所述中間連接鍵具有相對的第一連接端和第二連接端，第一連接端到第一芯片的距離小于第二連接端到第一芯片的距離，第一連接端與第一連接鍵連接，第二連接端與第二連接鍵連接。
[0010]可選的，所述第二芯片的表面具有引線端;所述鍵合金屬線的另一端與所述引線端連接。
[0011 ]可選的，所述鍵合金屬線的材料為銅、鎢、鋁、金或銀。
[0012]可選的，所述基板核心層還包括:第一焊盤，所述第一焊盤具有相對的第一焊面和第二焊面，第一焊面與第二連接鍵連接，第二焊面與鍵合金屬線連接。
[0013]可選的，所述第一連接鍵包括相對的第一端和第二端，第一端朝向第一表面設(shè)置，第二端與第二連接鍵電學(xué)連接。
[0014]可選的，所述基板核心層還包括:第二焊盤和多個第三連接鍵，所述第二焊盤通過多個第三連接鍵分別與第一連接鍵的第一端表面以及功能面連接。
[0015]可選的，所述功能面包括功能區(qū)，所述功能區(qū)的表面連接有第三連接鍵，所述第二焊盤通過功能區(qū)表面的第三連接鍵與功能區(qū)連接。
[0016]可選的，還包括:焊球，位于第二焊盤表面。
[0017]可選的，還包括:保護(hù)層，所述保護(hù)層覆蓋所述第二芯片、鍵合金屬線和第二表面。
[0018]可選的，還包括:主粘結(jié)層，位于第二芯片和第二表面之間。
[0019]可選的，還包括:無源器件，嵌在塑封結(jié)構(gòu)中，所述無源器件與第一連接鍵電學(xué)連接;所述第一連接鍵位于所述無源器件和第一芯片之間。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點:
[0021]本發(fā)明提供的封裝結(jié)構(gòu)，由于連接鍵結(jié)構(gòu)包括第一連接鍵和第二連接鍵，第二連接鍵到第一芯片的距離大于第一連接鍵到第一芯片的距離，且第二芯片和第一芯片位于連接鍵結(jié)構(gòu)的同一側(cè)，因此使得第二連接鍵到第二芯片的距離大于第一連接鍵到第二芯片的距離。使得第二連接鍵到第二芯片的距離較大，為所述鍵合金屬線提供了足夠的空間，使得鍵合金屬線容易形成，因此鍵合金屬線的可靠性提高。從而提高了封裝結(jié)構(gòu)的可靠性。
【附圖說明】
[0022]圖1是一種封裝結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0023]圖2為本發(fā)明一實施例提供的封裝結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3至圖13為本發(fā)明提供的封裝結(jié)構(gòu)的形成過程的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0025]正如【背景技術(shù)】所述，現(xiàn)有技術(shù)形成的封裝結(jié)構(gòu)的可靠性有待提高。
[0026]圖1是一種封裝結(jié)構(gòu)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，封裝結(jié)構(gòu)包括:第一芯片100，所述第一芯片100具有功能面;塑封層130，所述塑封層130具有相對的第一表面和第二表面，所述塑封層130包圍所述第一芯片100，所述第一芯片100的功能面朝向第一表面設(shè)置;導(dǎo)電插塞120，位于塑封層130內(nèi)，所述導(dǎo)電插塞120具有相對的第一總端面和第二總端面，第一總端面朝向第一表面設(shè)置，第一總端面與功能面電學(xué)連接;第二芯片160，位于第二表面，所述第二芯片160和第一芯片100位于導(dǎo)電插塞120的同一側(cè);鍵合金屬線170，所述鍵合金屬線170的一端與第二總端面電學(xué)連接，所述鍵合金屬線170的另一端與第二芯片160電學(xué)連接。
[0027]所述鍵合金屬線170采用打線工藝形成。
[0028]然而，上述封裝結(jié)構(gòu)的可靠性較差，原因在于:
[0029]隨著特征尺寸的不斷減小，導(dǎo)電插塞120到第二芯片160的距離不斷減小，導(dǎo)致第二總端面到第二芯片160的距離減小。另外，導(dǎo)電插塞120的第一總端面到第一芯片100的距離等于導(dǎo)電插塞120的第二總端面到第一芯片100的距離。當(dāng)?shù)诙酒?60在第二表面的投影面積大于第一芯片100在第二表面的投影面積時，第二總端面到第二芯片160的距離減小。
[0030]由于第二總端面到第二芯片160的距離減小，導(dǎo)致提供給鍵合金屬線170的空間較小，導(dǎo)致形成鍵合金屬線170采用打線工藝不能正常進(jìn)行，影響鍵合金屬線170的形成。從而導(dǎo)致封裝結(jié)構(gòu)的可靠性降低。
[0031]在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明提供一種封裝結(jié)構(gòu)，包括:第一芯片，第一芯片具有功能面;基板核心層，所述基板核心層具有相對的第一表面和第二表面，基板核心層包括:塑封結(jié)構(gòu)和位于塑封結(jié)構(gòu)內(nèi)的連接鍵結(jié)構(gòu);所述塑封層包圍所述第一芯片，且所述第一芯片的功能面朝向所述第一表面設(shè)置;所述連接鍵結(jié)構(gòu)包括電學(xué)連接的第一連接鍵和第二連接鍵，第二連接鍵到第一表面的距離大于第一連接鍵到第一表面的距離，所述第二連接鍵到第一芯片的距離大于第一連接鍵到第一芯片的距離，所述第一連接鍵與所述功能面電學(xué)連接;第二芯片，位于第二表面，所述第二芯片和第一芯片位于連接鍵結(jié)構(gòu)的同一側(cè);鍵合金屬線，所述鍵合金屬線的一端與第二連接鍵電學(xué)連接，鍵合金屬線的另一端與第二芯片電學(xué)連接。
[0032]由于連接鍵結(jié)構(gòu)包括第一連接鍵和第二連接鍵，第二連接鍵到第一芯片的距離大于第一連接鍵到第一芯片的距離，且第二芯片和第一芯片位于連接鍵結(jié)構(gòu)的同一側(cè)，因此使得第二連接鍵到第二芯片的距離大于第一連接鍵到第二芯片的距離。使得第二連接鍵到第二芯片的距離較大，為所述鍵合金屬線提供了足夠的空間，使得鍵合金屬線容易形成，因此鍵合金屬線的可靠性提高。從而提高了封裝結(jié)構(gòu)的可靠性。
[0033]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例做詳細(xì)的說明。
[0034]圖2為本發(fā)明一實施例提供的封裝結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0035]所述封裝結(jié)構(gòu)，參考圖2，包括:
[0036]第一芯片210，第一芯片210具有功能面；
[0037]基板核心層，所述基板核心層具有相對的第一表面和第二表面，基板核心層包括:塑封結(jié)構(gòu)和位于塑封結(jié)構(gòu)內(nèi)的連接鍵結(jié)構(gòu)；
[0038]所述塑封層包圍所述第一芯片210，且所述第一芯片210的功能面朝向所述第一表面設(shè)置；
[0039]所述連接鍵結(jié)構(gòu)包括電學(xué)連接的第一連接鍵240和第二連接鍵280，第二連接鍵280到第一表面的距離大于第一連接鍵240到第一表面的距離，所述第二連接鍵280到第一芯片210的距離大于第一連接鍵240到第一芯片210的距離，所述第一連接鍵240與所述功能面電學(xué)連接；
[0040]第二芯片350，位于第二表面，所述第二芯片350和第一芯片210位于連接鍵結(jié)構(gòu)的同一側(cè)；
[0041]鍵合金屬線360，所述鍵合金屬線360的一端與第二連接鍵280電學(xué)連接，鍵合金屬線360的另一端與第二芯片350電學(xué)連接。
[0042]所述第一芯片210能夠為傳感器芯片、邏輯電路芯片、存儲芯片等。
[0043]在本實施例中，第一芯片210具有相對的功能面和非功能面，所述第一芯片210的功能面朝向第一表面設(shè)置，所述功能面包括功能區(qū)。
[0044]所述功能區(qū)內(nèi)能夠具有晶體管、無源器件(例如電阻、電容和電感等)、存儲器件、傳感器、電互連結(jié)構(gòu)中的一者或多者。
[0045]所述第一芯片210的功能區(qū)表面暴露出初始焊盤；所述初始焊盤表面具有凸塊213，所述凸塊213突出于所述第一芯片210的功能面，所述第一芯片210的功能區(qū)表面即所述凸塊213的底部表面。
[0046]所述凸塊213的材料包括銅、金或錫，所述凸塊213具有預(yù)設(shè)厚度。所述凸塊213能夠與功能區(qū)內(nèi)的電路或器件實現(xiàn)電連接。所述凸塊213用于與后續(xù)設(shè)置的連接鍵結(jié)構(gòu)進(jìn)行電連接，從而實現(xiàn)第一芯片210的功能區(qū)與后續(xù)形成的第二芯片和無源器件、以及外部電路之間的電連接。
[0047]所述第一連接鍵240具有相對的第一端和第二端，第一端朝向第一表面設(shè)置，第二端與第二連接鍵電學(xué)連接。
[0048]所述連接鍵結(jié)構(gòu)還包括中間連接鍵260。第二連接鍵280通過中間連接鍵260和第一連接鍵240電學(xué)連接。
[0049]所述第一連接鍵240、中間連接鍵260和第二連接鍵280的材料為導(dǎo)電材料，所述導(dǎo)電材料為銅、媽、招、金或銀。
[0050]所述中間連接鍵260具有相對的第一連接端和第二連接端，第一連接端到第一芯片210的距離小于第二連接端到第一芯片210的距離，第一連接端與第一連接鍵240連接，第二連接端與第二連接鍵280連接。
[0051 ]具體的，中間連接鍵260的第一連接端與第一連接鍵240的第二端連接。
[0052]由于第一連接端到第一芯片210的距離小于第二連接端到第一芯片210的距離，第一連接鍵240與第一連接端連接，第二連接鍵280與第二連接端連接，因此使得在平行于第二表面的方向上，第二連接鍵280到第一芯片210的距離大于第一連接鍵240到第一芯片210的距離。
[0053]所述基板核心層還包括:第一焊盤300，第一焊盤300具有相對的第一焊面和第二焊面，第一焊面與第二連接鍵280連接，第二焊面與鍵合金屬線360連接。
[0054]所述第一焊盤300的材料為金屬，如銅、鎢、鋁、金或銀。
[0055]所述基板核心層還包括:第二焊盤340和多個第三連接鍵320，所述第二焊盤340通過多個第三連接鍵320分別與第一連接鍵240的第一端表面以及功能面連接。
[0056]具體的，功能區(qū)的功能面連接有第三連接鍵320，所述第二焊盤340通過功能區(qū)表面的第三連接鍵320與功能區(qū)連接。
[0057]所述功能面與第一連接鍵240電學(xué)連接。具體的，所述功能面通過第二焊盤340和第三連接鍵320實現(xiàn)與第一連接鍵240的電學(xué)連接。
[0058]所述封裝結(jié)構(gòu)還包括無源器件220，所述無源器件220嵌在塑封結(jié)構(gòu)中。所述第一連接鍵240位于所述無源器件220和第一芯片210之間。
[0059]所述無源器件220可以為電阻、電容、電感、轉(zhuǎn)換器、漸變器、諧振器、濾波網(wǎng)、混頻器或開關(guān)。
[0060]具體的，所述無源器件220具有相對的第三表面和第四表面，所述第三表面朝向所述第一表面設(shè)置。
[0061]所述無源器件220與第一連接鍵240電學(xué)連接。具體的，所述第三表面與第一連接鍵240電學(xué)連接。
[0062]所述第三表面也連接有第三連接鍵320，所述第二焊盤340通過多個第三連接鍵320分別與第一連接鍵240的第一端表面、功能面、以及第三表面連接。
[0063]所述塑封結(jié)構(gòu)、連接鍵結(jié)構(gòu)、第一焊盤300，第三連接鍵320和第二焊盤340構(gòu)成基板核心層。
[0064]所述第二芯片350能夠為傳感器芯片、邏輯電路芯片、存儲芯片等。
[0065]所述第二芯片350通過主粘結(jié)層固定在第二表面。所述主粘結(jié)層的材料為UV膠或者其它粘性材料。
[0066]所述第二芯片350的表面具有引線端;所述鍵合金屬線360的另一端與所述引線端連接，從而實現(xiàn)鍵合金屬線360與第二芯片350的電學(xué)連接。
[0067]所述鍵合金屬線360的材料為金屬，如銅、鎢、鋁、金或銀。
[0068]本實施例中，所述鍵合金屬線360的一端通過第一焊盤300與第二連接鍵280電學(xué)連接，所述鍵合金屬線360的另一端與所述引線端連接。
[0069]由于第二連接鍵280到第一芯片210的距離大于第一連接鍵240到第一芯片210的距離，且第二芯片350和第一芯片210位于連接鍵結(jié)構(gòu)的同一側(cè)，因此使得第二連接鍵280到第二芯片350的距離大于第一連接鍵240到第二芯片350的距離。使得第二連接鍵350到第二芯片350的距離較大，為所述鍵合金屬線360提供了足夠的空間，使得鍵合金屬線360容易形成，因此鍵合金屬線360的可靠性提尚。從而提尚了封裝結(jié)構(gòu)的可靠性。
[0070]所述封裝結(jié)構(gòu)還包括保護(hù)層370，所述保護(hù)層370覆蓋所述第二芯片350、鍵合金屬線360和第二表面。
[0071]所述保護(hù)層370的材料為絕緣材料，所述絕緣材料為有機(jī)絕緣材料或無機(jī)絕緣材料。
[0072]在一實施例中，所述保護(hù)層370的材料為有機(jī)絕緣材料時，所述有機(jī)絕緣材料包括聚氯乙烯或樹脂;所述樹脂包括環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺樹脂、苯并環(huán)丁烯樹脂或聚苯并惡唑樹月旨。在另一實施例中，所述保護(hù)層370的材料為無機(jī)絕緣材料，所述無機(jī)絕緣材料包括氧化硅、氮化硅和氮氧化硅中的一種或多種。
[0073]所述封裝結(jié)構(gòu)還包括焊球380，所述焊球380位于第二焊盤340表面。
[0074]所述焊球380的材料包括錫。
[0075]在所述第二焊盤340與所述焊球380之間，還能具有球下金屬結(jié)構(gòu)(Under BallMetal，簡稱UBM)。所述球下金屬結(jié)構(gòu)能夠包括單層金屬層或多層重疊的金屬層;所述單層金屬層或多層金屬層的材料包括銅、鋁、鎳、鈷、鈦、鉭中的一種或多種組合。
[0076]下面結(jié)合圖3至圖13詳細(xì)介紹上述實施例中封裝結(jié)構(gòu)的形成過程。
[0077]參考圖3，提供載板200，所述載板200包括第五表面201。
[0078]所述載板200為后續(xù)工藝提供工作平臺，用于承載第一芯片、后續(xù)形成的部分塑封結(jié)構(gòu)、以及后續(xù)形成的部分連接鍵結(jié)構(gòu)。
[0079]所述載板200具有相對的第五表面201和第六表面202。
[0080]在本實施例中，所述載板200為硬性基板，所述硬性基板為PCB基板、玻璃基板、金屬基板、半導(dǎo)體基板或聚合物基板。所述硬性基板具有較高的硬度，不易發(fā)生形變，在后續(xù)工藝中提供足夠的支撐力。
[0081 ]在其它實施例中，所述載板還能夠為軟性基板。
[0082]繼續(xù)參考圖3，在所述載板200的第五表面201固定第一芯片210，第一芯片210具有相對的功能面211和非功能面212，所述功能面211包括功能區(qū)，所述第一芯片210的功能面211朝向第五表面201設(shè)置。
[0083]所述第一芯片210能夠為傳感器芯片、邏輯電路芯片、存儲芯片等。所述功能面211的功能區(qū)內(nèi)能夠具有晶體管、無源器件(例如電阻、電容和電感等)、存儲器件、傳感器、電互連結(jié)構(gòu)中的一者或多者。
[0084]所述第一芯片210的形成步驟包括:提供襯底，所述襯底具有若干芯片區(qū)，所述襯底包括相對的第一初始表面和第二初始表面，所述襯底的第二初始表面的芯片區(qū)內(nèi)具有功能區(qū)；對所述襯底進(jìn)行切割，使若干芯片區(qū)相互分離，形成獨立的第一芯片210。
[0085]在本實施例中，所述第一芯片210的功能區(qū)表面暴露出初始焊盤;所述初始焊盤表面具有凸塊213，所述凸塊213突出于所述第一芯片210的功能面211，所述第一芯片210的功能區(qū)表面即所述凸塊213的底部表面。
[0086]所述凸塊213的材料包括銅、金或錫，所述凸塊213具有預(yù)設(shè)厚度。所述凸塊213能夠與功能區(qū)內(nèi)的電路或器件實現(xiàn)電連接。所述凸塊213用于與后續(xù)設(shè)置的連接鍵結(jié)構(gòu)進(jìn)行電連接，從而實現(xiàn)第一芯片210的功能區(qū)與后續(xù)形成的第二芯片和無源器件、以及外部電路之間的電連接。
[0087]所述第一芯片210的功能面211通過粘結(jié)層(未圖示)固定于所述載板200的第五表面201。
[0088]本實施例中，所述粘結(jié)層的材料為UV膠，所述UV膠經(jīng)紫外線照射后粘性降低，以便后續(xù)將載板200從封裝結(jié)構(gòu)中剝離。所述粘結(jié)層的材料還可以為其它粘性材料。
[0089]在一個實施例中，在所述第一芯片210的功能面211粘附粘結(jié)層，再將所述粘結(jié)層粘附于載板200的第五表面201，以實現(xiàn)第一芯片210與載板200之間的粘結(jié)。在另一個實施例中，在所述載板的第五表面需要固定第一芯片的對應(yīng)位置形成粘結(jié)層，再將第一芯片的功能面粘附于所述粘結(jié)層表面，使所述第一芯片固定于載板的第五表面。
[0090]在本實施例中，所述載板200的第五表面201全局覆蓋所述粘結(jié)層。
[0091 ] 本實施例中，還包括:在所述載板200的第五表面201固定無源器件220。所述無源器件220通過所述粘結(jié)層固定于所述載板200的第五表面201。
[0092]所述無源器件220具有相對的第三表面和第四表面，所述第三表面和第五表面201固定。
[0093]所述無源器件220可以為電阻、電容、電感、轉(zhuǎn)換器、漸變器、諧振器、濾波網(wǎng)、混頻器或開關(guān)。
[0094]參考圖4，在所述第五表面201形成第一塑封層230和貫穿第一塑封層230的第一連接鍵240，所述第一塑封層230包圍第一芯片210。
[0095]本實施例中，所述第一塑封層230還覆蓋所述無源器件220。
[0096]所述第一連接鍵240用于后續(xù)構(gòu)成連接鍵結(jié)構(gòu)的一部分。所述第一連接鍵240的材料為導(dǎo)電材料，所述導(dǎo)電材料為銅、鎢、鋁、金或銀。
[0097]所述第一塑封層230為感光干膜、非感光干膜或者塑封材料膜。
[0098]在一實施例中，所述第一塑封層230為感光干膜，所述第一塑封層230的形成工藝為真空貼膜工藝。在另一實施中，所述第一塑封層230的材料為塑封材料，所述塑封材料包括環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺樹脂、苯并環(huán)丁烯樹脂、聚苯并惡唑樹脂、聚對苯二甲酸丁二酯、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、聚烯烴、聚氨酯、聚烯烴、聚醚砜、聚酰胺、聚亞氨酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯醇或其它合適的聚合物材料。在其它實施例中，所述第一塑封層材料也可以為其它絕緣材料。
[0099]本實施例中，在所述第五表面201形成第一塑封層230，所述第一塑封層230包圍所述第一芯片210且暴露出所述非功能面212，所述第一塑封層230還覆蓋所述無源器件220，所述第一塑封層230中具有第一開口(未圖不)，所述第一開口暴露出載板200的第五表面201;采用電鍍工藝或者濺射工藝在所述第一開口中形成第一連接鍵240。
[0100]所述第一連接鍵240具有相對的第一端和第二端，第一端朝向第五表面201設(shè)置，第一塑封層230暴露出第一連接鍵240的第二端。后續(xù)形成的中間連接鍵與第一連接鍵240的第二端連接。
[0101]具體的，形成第一塑封層230的步驟包括:在所述第五表面201形成覆蓋所述第一芯片210和無源器件220的第一塑封膜;對所述第一塑封膜進(jìn)行拋光，直至暴露出所述第一芯片210的非功能面212;然后圖形化所述初始塑封層，從而形成第一塑封層230，第一塑封層230中具有第一開口。
[0102]在其它實施例中，所述第一塑封層還可以覆蓋所述非功能面。相應(yīng)的，形成第一塑封層的步驟為:在所述第一子表面形成覆蓋所述第一芯片和無源器件的第一塑封膜；圖形化所述第一塑封膜，從而形成第一塑封層，第一塑封層中具有第一開口。
[0?03] 所述第一塑封膜的形成工藝包括注塑工藝(inject1n molding)、轉(zhuǎn)塑工藝(transfer molding)或絲網(wǎng)印刷工藝。
[0104]形成第一塑封膜采用的注塑工藝包括:提供模具;在所述模具中填充塑封材料，使所述塑封材料包覆所述第一芯片210和無源器件220;對所述塑封材料進(jìn)行升溫固化，形成第一塑封膜。
[0105]在其它實施例中，可以是:在所述第一芯片周圍的第五表面固定第一連接鍵，所述第一連接鍵具有相對的第一端和第二端，所述第一端與第五表面固定，所述第一連接鍵的第二端部高于非功能面或者與所述非功能面齊平;在所述第五表面形成包圍所述第一芯片的第一塑封層，所述第一塑封層暴露出第二端。
[0106]具體的，所述第一連接鍵的第一端部通過所述粘結(jié)層固定在第五表面。
[0107]參考圖5，在所述第一塑封層230和第一連接鍵240的表面、以及第一芯片210上形成第二塑封層250和貫穿所述第二塑封層250的中間連接鍵260，所述中間連接鍵260與第一連接鍵240連接。
[0108]所述第二塑封層250的材料參照第一塑封層230的材料;所述中間連接鍵260的材料參照第一連接鍵240的材料，不再詳述。
[0109]所述中間連接鍵260用于后續(xù)構(gòu)成連接鍵結(jié)構(gòu)的一部分。
[0110]所述第一連接鍵240通過中間連接鍵260與后續(xù)形成的第二連接鍵連接，從而實現(xiàn)第一連接鍵240和后續(xù)形成的第二連接鍵的電學(xué)連接。
[0111]所述中間連接鍵260具有相對的第一連接端和第二連接端，第一連接端到第一芯片210的距離小于第二連接端到第一芯片210的距離，第一連接端與第一連接鍵240連接，第二連接端與后續(xù)形成的第二連接鍵連接。
[0112]具體的，所述中間連接鍵260的第一連接端與第一連接鍵240的第二端連接。
[0113]本實施例中，在所述第一塑封層230和第一連接鍵240的表面、以及第一芯片210上形成第二塑封層250，所述第二塑封層250中具有暴露出第一連接鍵240的第二開口(未圖示)，具體的，所述第二開口暴露出第一連接鍵240第二端;采用電鍍工藝或者濺射工藝在所述第二開口中形成中間連接鍵260。
[0114]具體的，所述第二塑封層250的形成步驟包括:在所述第一塑封層230和第一連接鍵240的表面、以及第一芯片210上形成第二塑封膜;對所述第二塑封膜進(jìn)行圖形化，形成第二塑封層250，且所述第二塑封層250內(nèi)具有第二開口。
[0115]在其它實施例中，可以是:在所述第一連接鍵的表面和部分第一塑封層的表面先形成中間連接鍵;然后在所述第一塑封層的表面和第一芯片上形成包圍所述中間連接鍵的第二塑封層，所述第二塑封層暴露出中間連接鍵的表面。
[0116]參考圖6，在所述第二塑封層250和中間連接鍵260的表面形成第三塑封層270和貫穿第三塑封層270的第二連接鍵280，第二連接鍵280與中間連接鍵260連接。
[0117]所述第三塑封層270的材料參照第一塑封層230的材料，第二連接鍵280的材料參照第一連接鍵240的材料，不再詳述。
[0118]具體的，第二連接鍵280與中間連接鍵260的第二連接端連接。
[0119]所述第二連接鍵280用于后續(xù)構(gòu)成連接鍵結(jié)構(gòu)的一部分。
[0120]由于第二連接端到第一芯片210的距離大于第一連接端到第一芯片210的距離，第一連接鍵240與第一連接端連接，第二連接鍵280與第二連接端連接，因此使得在平行于第一子表面201的方向上，第二連接鍵280到第一芯片210的距離大于第一連接鍵240到第一芯片210的距離。
[0121]本實施例中，在所述第二塑封層250和中間連接鍵260的表面形成第三塑封層270，所述第三塑封層270中具有暴露出中間連接鍵260的第三開口(未圖示)，具體的，所述第三開口暴露出第二連接端;采用電鍍工藝或者濺射工藝在所述第三開口中形成第二連接鍵280。
[0122]具體的，所述第三塑封層270的形成步驟包括:在所述第二塑封層250和中間連接鍵260的表面形成第三塑封膜;對所述第三塑封膜進(jìn)行圖形化，形成第三塑封層270，且所述第三塑封層270內(nèi)具有第三開口。
[0123]在其它實施例中，可以是:在所述第二連接端固定連接第二連接鍵;之后，在所述第二塑封層和中間連接鍵的表面形成包圍所述第二連接鍵的第三塑封層，所述第三塑封層暴露出第二連接鍵的表面。
[0124]參考圖7，在第二連接鍵280和第三塑封層270的表面形成第一焊盤300和包圍第一焊盤300的第四塑封層290，所述第四塑封層290暴露出第一焊盤300的表面，第一焊盤300與第二連接鍵280連接。
[0125]所述第一焊盤300的材料為金屬，如銅、鎢、鋁、金或銀。
[0126]所述第一焊盤300具有相對的第一焊面和第二焊面，第一焊面與第二連接鍵280連接，第二焊面與后續(xù)形成的鍵合金屬線連接。
[0127]本實施例中，先形成第一焊盤300，第一焊盤300位于第二連接鍵280表面和部分第三塑封層270的表面;然后在所述第三塑封層270的表面形成包圍所述第一焊盤300的第四塑封層290，所述第四塑封層290暴露出第一焊盤300的第二焊面。
[0128]形成所述第四塑封層290的工藝為絲網(wǎng)印刷工藝，如絲網(wǎng)印刷綠油工藝。
[0129]本實施例中，所述第四塑封層290還覆蓋部分第一焊盤300的第二焊面。
[0130]在其它實施例中，可以是:先形成第四塑封層，所述第四塑封層中具有暴露出第二連接鍵表面的第四開口，在所述第四開口中形成第一焊盤。
[0131]參考圖8，形成第一焊盤300和第四塑封層290后，去除載板200(參考圖7)，所述第一塑封層230的表面暴露出功能面211和第一連接鍵240的第一端表面。
[0132]具體的，去除載板200后，所述第一塑封層230的表面暴露出功能區(qū)的表面。
[0133]本實施例中，所述第一塑封層230的表面還暴露出無源器件220的第三表面。
[0134]在本實施例中，由于所述載板200的第五表面201全局覆蓋所述粘結(jié)層，所述粘結(jié)層的材料為UV膠，所述第一芯片210、第一連接鍵240和無源器件220通過所述粘結(jié)層與所述載板200的第五表面201固定，且所述第一塑封層230形成于所述粘結(jié)層表面，因此能夠通過對所述粘結(jié)層進(jìn)行紫外光照射，使粘結(jié)層的粘性降低，然后將所述載板200從所述第一芯片210的功能面211、第一連接鍵240的第一端和第一塑封層230表面剝離，從而暴露出第一芯片210的功能面、第一連接鍵240的第一端表面和無源器件220的第三表面。
[0135]在剝離所述載板200之后，采用清洗工藝以去除殘留的粘結(jié)層。
[0136]在其它實施例中，還能夠通過刻蝕工藝或化學(xué)機(jī)械拋光工藝去除所述載板。
[0137]參考圖9，去除所述載板200后，在所述第一塑封層230和第一連接鍵240的第一端表面、以及功能面211形成第五塑封層310和多個第三連接鍵320，所述第三連接鍵320貫穿所述第五塑封層310，所述第三連接鍵320分別連接于第一連接鍵240的第一端表面和功能面211。
[0138]具體的，所述第三連接鍵320連接于功能區(qū)的表面。
[0139]本實施例中，所述無源器件220的第三表面也連接有第三連接鍵320。
[0140]具體的，在所述第一塑封層230和第一連接鍵240的第一端表面、無源器件220的第三表面、以及功能面211形成第五塑封層310，所述第五塑封層310中具有多個第五開口(未圖示)，第一連接鍵240的第一端表面、無源器件220的第三表面以及功能面211均對應(yīng)有第五開口 ；采用電鍍工藝或者濺射工藝在所述第五開口中形成第三連接鍵320。
[0141]在其它實施例中，將第三連接鍵分別固定于第一連接鍵的第一端表面、無源器件的第三表面、以及功能面;之后，在所述第一塑封層的表面、功能面和無源器件的第三表面形成包圍所述第三連接鍵的第五塑封層，所述第五塑封層暴露出第三連接鍵的表面。
[0142]參考圖10，在所述第五塑封層310和第三連接鍵320的表面形成第六塑封層330和貫穿所述第六塑封層330的第二焊盤340，所述第二焊盤340通過多個第三連接鍵320分別與第一連接鍵240的第一端表面以及功能面連接。
[0143]所述功能區(qū)的表面連接有第三連接鍵320，所述第二焊盤340通過功能區(qū)表面的第三連接鍵320與功能區(qū)連接。
[0144]所述第二焊盤340的材料參照第一焊盤300的材料。
[0145]本實施例中，所述第二焊盤340還與無源器件220的第三表面的第三連接鍵320連接。
[0146]具體的，在所述第五塑封層310和第三連接鍵320的表面形成第六塑封層330，所述第六塑封層330中具有多個第六開口(未圖示)，所述第六開口暴露出所述第三連接鍵320;采用電鍍工藝或者濺射工藝在所述第六開口中形成第二焊盤340。
[0147]在其它實施例中，將第二焊盤固定于第三連接鍵和第五塑封層表面;之后，在所述第五塑封層表面形成包圍所述第二焊盤的第六塑封層，所述第六塑封層暴露出第二焊盤的表面。
[0148]其中，所述第一塑封層230、第二塑封層250、第三塑封層270、第四塑封層290、第五塑封層310和第六塑封層330構(gòu)成塑封結(jié)構(gòu)；第一連接鍵240、中間連接鍵260和第二連接鍵280構(gòu)成連接鍵結(jié)構(gòu)。
[0149]所述塑封結(jié)構(gòu)、連接鍵結(jié)構(gòu)、第一焊盤300，第三連接鍵320和第二焊盤340構(gòu)成基板核心層。
[0150]所述基板核心層具有相對的第一表面和第二表面。
[0151]所述第二表面對應(yīng)暴露出的第四塑封層的表面和第一焊盤300的第二焊面。
[0152]參考圖11，在所述基板核心層的第二表面固定第二芯片350，所述第二芯片350和第一芯片210位于連接鍵結(jié)構(gòu)的同一側(cè)。
[0153]所述第二芯片350能夠為傳感器芯片、邏輯電路芯片、存儲芯片等。
[0154]所述第二芯片350通過主粘結(jié)劑(未圖示)固定在第二表面。所述主粘結(jié)劑的材料參照所述粘結(jié)劑的材料，不再詳述。
[0155]由于第二連接鍵280與第一芯片210的距離大于第一連接鍵240與第一芯片210的距離，且第二芯片350和第一芯片210位于連接鍵結(jié)構(gòu)的同一側(cè)，因此使得第二連接鍵280與第二芯片350的距離大于第一連接鍵240與第二芯片400的距離。
[0156]繼續(xù)參考圖11，采用打線工藝形成鍵合金屬線360，所述鍵合金屬線360的一端與第一焊盤300連接，所述鍵合金屬線360的另一端與第二芯片350連接。
[0157]所述鍵合金屬線360的材料為金屬，如銅、鎢、鋁、金或銀。
[0158]本實施例中，所述鍵合金屬線360的一端連接第二焊面，所述鍵合金屬線360的一端通過第一焊盤300與第二連接鍵280電學(xué)連接。所述第二芯片350表面具有引線端，所述鍵合金屬線360的另一端與所述引線端連接。
[0159]本實施例中，所述打線工藝要求鍵合金屬線360具有一定的弧度，因此需要第一焊盤300表面的打線點與第二芯片350表面的打線點之間的距離不能過小，若第一焊盤300表面的打線點與第二芯片350表面的打線點之間的距離過小，則導(dǎo)致打線工藝不能正常進(jìn)行，使得封裝結(jié)構(gòu)的可靠性降低。
[0160]當(dāng)?shù)诙酒?50投影在第二表面的面積大于第一芯片210投影在第二表面的面積時，若連接鍵結(jié)構(gòu)靠近第二表面的一端與第二芯片350的距離等于連接鍵結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離第二表面的一端與第二芯片350的距離，導(dǎo)致連接鍵結(jié)構(gòu)靠近第二表面的一端與第二芯片350的距離過小，不能為鍵合金屬線360提供足夠的空間，影響鍵合金屬線360的形成。
[0161]本實施例中，由于第二連接鍵280與第二芯片350的距離大于第一連接鍵240與第二芯片350的距離，使得第二連接鍵280與第二芯片350的距離較大，為形成鍵合金屬360線提供了足夠的空間，使得打線工藝能夠正常進(jìn)行，從而提高了封裝結(jié)構(gòu)的可靠性。
[0162]參考圖12，形成覆蓋所述第二芯片350、鍵合金屬線360和第二表面的保護(hù)層370。
[0163]所述保護(hù)層370覆蓋第一焊盤300和第四塑封層290。
[0164]所述保護(hù)層370的材料為絕緣材料，所述絕緣材料為有機(jī)絕緣材料或無機(jī)絕緣材料。
[0165]在一實施例中，所述保護(hù)層370的材料為有機(jī)絕緣材料時，所述有機(jī)絕緣材料包括聚氯乙烯或樹脂;所述樹脂包括環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺樹脂、苯并環(huán)丁烯樹脂或聚苯并惡唑樹月旨。相應(yīng)的，所述保護(hù)層370的形成工藝能夠為噴涂工藝或注塑工藝。
[0166]在另一實施例中，所述保護(hù)層370的材料為無機(jī)絕緣材料，所述無機(jī)絕緣材料包括氧化硅、氮化硅和氮氧化硅中的一種或多種。相應(yīng)的，所述保護(hù)層370的形成工藝能夠化學(xué)氣相沉積工藝、物理氣相沉積工藝、原子層沉積工藝。
[0167]參考圖13，形成保護(hù)層370后，在所述第二焊盤340表面形成焊球380。
[0168]所述焊球380的材料包括錫。
[0169]本實施例中，所述焊球380的形成步驟包括:在所述第二焊盤340的表面印刷錫膏；對所述錫膏進(jìn)行高溫回流，在表面張力作用下，形成焊球380。在另一實施例中，還能夠先在第二焊盤的表面印刷助焊劑和焊球顆粒，再高溫回流形成焊球。在又一實施例中，在所述第二焊盤的表面電鍍錫柱，再高溫回流形成焊球。
[0170]在所述第二焊盤340與所述焊球380之間，還能形成有球下金屬結(jié)構(gòu)(Under BallMetal，簡稱UBM)。所述球下金屬結(jié)構(gòu)能夠包括單層金屬層或多層重疊的金屬層;所述單層金屬層或多層金屬層的材料包括銅、鋁、鎳、鈷、鈦、鉭中的一種或多種組合。
[0171]雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括: 第一芯片，第一芯片具有功能面； 基板核心層，所述基板核心層具有相對的第一表面和第二表面，基板核心層包括:塑封結(jié)構(gòu)和位于塑封結(jié)構(gòu)內(nèi)的連接鍵結(jié)構(gòu)； 所述塑封層包圍所述第一芯片，且所述第一芯片的功能面朝向所述第一表面設(shè)置； 所述連接鍵結(jié)構(gòu)包括電學(xué)連接的第一連接鍵和第二連接鍵，第二連接鍵到第一表面的距離大于第一連接鍵到第一表面的距離，所述第二連接鍵到第一芯片的距離大于第一連接鍵到第一芯片的距離，所述第一連接鍵與所述功能面電學(xué)連接； 第二芯片，位于第二表面，所述第二芯片和第一芯片位于連接鍵結(jié)構(gòu)的同一側(cè)； 鍵合金屬線，所述鍵合金屬線的一端與第二連接鍵電學(xué)連接，鍵合金屬線的另一端與第二芯片電學(xué)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述連接鍵結(jié)構(gòu)還包括中間連接鍵，第一連接鍵和第二連接鍵通過中間連接鍵電學(xué)連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，第一連接鍵、第二連接鍵和中間連接鍵的材料為銅、媽、招、金或銀。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述中間連接鍵具有相對的第一連接端和第二連接端，第一連接端到第一芯片的距離小于第二連接端到第一芯片的距離，第一連接端與第一連接鍵連接，第二連接端與第二連接鍵連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二芯片的表面具有引線端;所述鍵合金屬線的另一端與所述引線端連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述鍵合金屬線的材料為銅、鎢、鋁、金或銀。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述基板核心層還包括: 第一焊盤，所述第一焊盤具有相對的第一焊面和第二焊面，第一焊面與第二連接鍵連接，第二焊面與鍵合金屬線連接。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一連接鍵包括相對的第一端和第二端，第一端朝向第一表面設(shè)置，第二端與第二連接鍵電學(xué)連接。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述基板核心層還包括: 第二焊盤和多個第三連接鍵，所述第二焊盤通過多個第三連接鍵分別與第一連接鍵的第一端表面以及功能面連接。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述功能面包括功能區(qū)， 所述功能區(qū)的表面連接有第三連接鍵，所述第二焊盤通過功能區(qū)表面的第三連接鍵與功能區(qū)連接。11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括:焊球，位于第二焊盤表面。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括:保護(hù)層，所述保護(hù)層覆蓋所述第二芯片、鍵合金屬線和第二表面。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括:主粘結(jié)層，位于第二芯片和第二表面之間。14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括:無源器件，嵌在塑封結(jié)構(gòu)中，所述無源器件與第一連接鍵電學(xué)連接;所述第一連接鍵位于所述無源器件和第一芯片之間。
【文檔編號】H01L23/31GK105845672SQ201610422460
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年6月15日
【發(fā)明人】高國華
【申請人】南通富士通微電子股份有限公司