一种芯片封装体的制备方法与流程

本申请涉及芯片封装技术领域，特别是涉及一种芯片封装体的制备方法。

背景技术：

随着集成电路集成度的增加，芯片的封装技术也越来越多样化，因为芯片倒装技术能够缩短封装内的互连长度，进而能够更好地适应高度集成的发展需求，目前已广泛应用于芯片封装领域。

请参阅图1和图2，图1是现有技术中芯片封装体的结构示意图，图2是现有技术中封装基板的结构示意图。目前芯片的倒装工艺流程一般需要经过芯片磨划、倒装、底部填充、塑封、打印、植球、切割、外观检查等一系列工序后完成芯片的封装，得到芯片封装体10，芯片封装体10中有底部胶层101、塑封层102等。

本申请的发明人在长期的研发过程中，发现在这类工艺流程中，封装基板20中的与金属凸点配合连接的焊盘201位于基板上表面，与连接端子配合互连的焊盘202位于基板下表面。因此在进行芯片封装时，芯片焊接和植球需要分步完成，且在植球前还需要对芯片进行底部填充和塑封，这样会使基板在回流焊接、底部填充和塑封三道工序中经受一次高温回流和两次烘烤，容易引起基板变形，这对于后续的打印、植球和切割等工序，都将有影响。而且基板发生形变后卡料的风险也会增加很多，产品的良率也会出现大幅的下降。

技术实现要素：

本申请主要解决的技术问题是提供一种芯片封装体的制备方法，有条件能够提高封装工艺效率、提高设备产能、降低封装成本。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种封装基板，所述封装基板包括至少一个用于与芯片上的金属凸点配合连接的第一焊盘、至少一个用于与连接端子互连的第二焊盘，其中，第一焊盘与第二焊盘位于封装基板的同一面。

其中，封装基板的表面具有凹槽，第一焊盘设置于所述凹槽底面，所述第二焊盘设置于所述凹槽外侧的所述封装基板表面。

其中，所述凹槽的深度匹配所述芯片的厚度。

其中，所述第一焊盘与所述第二焊盘的个数相同，所述第一焊盘与所述第二焊盘通过连接线相对应电连接，其中，所述连接线具体包括两条垂直于所述基板表面的第一连接线和第二连接线，及一条平行于所述基板表面的第三连接线，所述第一连接线连通所述第一焊盘，所述第二连接线连通所述第二焊盘，所述第三连接线连通所述第一连接线和所述第二连接线。

其中，所述第一焊盘与所述第二焊盘为铜焊盘。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种芯片封装体，所述芯片封装体包括封装基板、封装于封装基板上的芯片和设置于封装基板上的连接端子，其中，芯片与连接端子位于封装基板的同一面。

其中，所述封装基板包括至少一个用于与芯片上的金属凸点配合连接的第一焊盘、至少一个用于与所述连接端子互连的第二焊盘，其中，所述第一焊盘、所述连接端子、所述第二焊盘位于所述封装基板的同一面。

其中，所述封装基板的所述表面具有凹槽，所述第一焊盘设置于所述凹槽底面，所述芯片封装于所述凹槽内，所述第二焊盘设置于所述凹槽外侧的所述封装基板表面。

其中，所述第一焊盘与所述第二焊盘的个数相同，所述第一焊盘与所述第二焊盘通过连接线相对应连接，其中，所述连接线具体包括两条垂直于所述基板表面的第一连接线和第二连接线，及一条平行于所述基板表面的第三连接线，所述第一连接线连通所述第一焊盘，所述第二连接线连通所述第二焊盘，所述第三连接线连通所述第一连接线和所述第二连接线。

其中，所述芯片倒装于所述基板上。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种芯片封装体的制备方法，所述方法包括：提供封装基板和芯片，封装基板包括至少一个用于与芯片上的金属凸点配合连接的第一焊盘、至少一个用于与连接端子互连的第二焊盘，其中，第一焊盘与第二焊盘位于封装基板的同一面；芯片贴装于封装基板上，其中，芯片上的金属凸点与第一焊盘配合连接，且将连接端子置于第二焊盘上；对封装基板进行焊接，以使芯片与第一焊盘、连接端子与第二焊盘焊接互连，得到芯片封装原体。

其中，所述提供封装基板，所述封装基板包括至少一个用于与芯片上的金属凸点配合连接的第一焊盘、至少一个用于与连接端子互连的第二焊盘包括：提供基板载板；在所述载板上进行注塑、覆膜、曝光、显影、镀铜制作形成连接线，所述连接线用于电连接相对应的所述第一焊盘和所述第二焊盘；再进行注塑、覆膜、曝光、显影、镀铜制作形成所述第一焊盘和所述第二焊盘，其中，所述第一焊盘与所述第二焊盘位于所述封装基板的同一面。

其中，所述在载板上进行注塑、覆膜、曝光、显影、镀铜制作形成连接线之后包括：通过注塑、覆膜、曝光、显影、蚀刻制作形成所述凹槽，其中，所述凹槽的深度匹配所述芯片的厚度。

所述芯片贴装于所述封装基板上包括：所述芯片倒装于所述封装基板上。

所述芯片贴装于所述封装基板上，其中，所述芯片上的金属凸点与所述第一焊盘配合连接，且将连接端子置于所述第二焊盘上包括：所述金属凸点或所述第一焊盘上设置有助焊剂层；所述连接端子或所述第二焊盘上设置有助焊剂层。

所述金属凸点或所述第一焊盘上设置有助焊剂层；所述连接端子或所述第二焊盘上设置有助焊剂层包括：通过浸泡、印刷涂覆或喷涂的方式形成所述助焊剂层。

所述对封装基板进行焊接，以使所述芯片与所述第一焊盘、所述连接端子与所述第二焊盘焊接互连，得到芯片封装原体包括：对所述封装基板进行一次回流焊接，以使所述芯片与所述第一焊盘、所述连接端子与所述第二焊盘焊接互连，得到芯片封装原体。

所述对封装基板进行回流焊接，以使所述芯片与所述第一焊盘、所述连接端子与所述第二焊盘焊接互连，得到芯片封装原体包括：在形成焊接的过程中对所述芯片施加压力，以压合所述芯片与所述基板。

所述对封装基板进行焊接，以使所述芯片与所述第一焊盘、所述连接端子与所述第二焊盘焊接互连，得到芯片封装原体包括：直接对所述芯片封装原体进行切割以形成芯片封装体。

所述对芯片封装原体进行切割以形成芯片封装体之后还包括：对所述芯片封装体进行激光打印。

本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请所提供的芯片封装体的制备方法，其所用封装基板上包括与芯片上的金属凸点配合连接的第一焊盘，与连接端子互连的第二焊盘，且第一焊盘与第二焊盘位于封装基板的同一面；通过将第一焊盘与第二焊盘设置在封装基板的同一面，在后续的芯片封装工艺中，有条件可以将芯片贴装与设置连接端子同时进行一次焊接，能够降低基板因多次受热而变形的概率；缩减封装工艺、提高封装工艺效率、提高设备产能、降低封装成本。

附图说明

图1是现有技术中一种芯片封装体的结构示意图。

图2是现有技术中一种封装基板的结构示意图。

图3是本申请封装基板第一实施方式的剖面结构示意图。

图4是本申请封装基板的制备方法一实施方式的工艺流程示意图。

图5是本申请封装基板的制备方法一实施方式的工艺流程示意图。

图6是本申请封装基板的制备方法一实施方式的工艺流程示意图。

图7是本申请芯片封装体的制备方法第一实施方式的流程示意图。

图8是本申请芯片封装体第一实施方式的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本申请进一步详细说明。

本申请提供一种封装基板，该封装基板至少可以应用于芯片封装工艺中，该封装基板包括与芯片上的金属凸点配合连接的第一焊盘，与连接端子互连的第二焊盘，且第一焊盘与第二焊盘位于封装基板的同一面。在使用该封装基板进行芯片封装时，可以将芯片贴装与设置连接端子同时进行一次焊接，能够降低基板因多次受热而变形的概率；缩减封装工艺、提高封装工艺效率、提高设备产能、降低封装成本。

具体地，请参阅图3，图3是本申请封装基板第一实施方式的剖面结构示意图。在该实施方式中，封装基板30包括至少一个用于与芯片上的金属凸点配合连接的第一焊盘301、至少一个用于与连接端子互连的第二焊盘302，其中，第一焊盘301与第二焊盘302位于封装基板30的同一面。

为在芯片封装时容纳芯片，封装基板30的表面还具有凹槽303，因此凹槽303的深度应匹配芯片的厚度。其中，第一焊盘301设置于凹槽303底面，以供与芯片上的金属凸点配合连接；第二焊盘302设置于凹槽303外侧的封装基板表面，以供设置连接端子，进而实现封装芯片与其他元件的电连接。

其中，连接端子是用来将封装芯片与其他元件实现电连接的，如在芯片堆叠封装时，利用连接端子连通上下封装体，因此需将需要堆叠的i/0的引脚引出至第二焊盘302，实现与连接端子的电连接。在一实施方式中，与第一焊盘301连接的引脚都需要引出连接，因此，第一焊盘301与第二焊盘302个数相同，第一焊盘301与第二焊盘302通过连接线304相对应电连接。连接线304具体包括两条垂直于基板表面的第一连接线3041和第二连接线3042，及一条平行于基板表面第三连接线3043，其中，第一连接线3041连通第一焊盘301，第二连接线3042连通第二焊盘302，第三连接线3043连通第一连接线3041和第二连接线3042。

为制备上述封装基板，本申请还提供一种封装基板的制备方法。请结合参阅图4-图6，图4-图6是本申请封装基板的制备方法一实施方式的工艺流程示意图。在该实施方式中，以其中两组焊盘为例进行说明，如图4-图6所示，其中，第一焊盘41与第二焊盘44通过第一连接线45、第二连接线46、第三连接线47相连接；第一焊盘42与第二焊盘43通过第一连接线48、第二连接线49、第三连接线410相连接，具体制备步骤如下：

步骤一：制作第一层线路。

提供基板载板401；在载板401上进行注塑得到第一注塑层402，以第一注塑层402为基体进行第一层线路制作。

具体地，在第一注塑层402上盖干膜403，经曝光、显影、蚀刻出第一层线路图形，镀铜制作形成第一层线路，其中，第一层线路包括第三连接线47。

步骤二：制作第二层线路。

在第一层线路上进行注塑，得到第二注塑层404，以第二注塑层404为基体进行第二层线路制作。

具体地，在第二注塑层404上盖干膜，经曝光、显影、蚀刻出第二层线路图形，镀铜制作形成第二层线路，其中，第二层线路包括第一连接线45的第一段405、第二连接线46的第一段406，及第三连接线410，且第一连接线45的第一段405、第二连接线46的第一段406应与第一层线路的第三连接线47相连通。因为第一焊盘位于凹槽底部，与第二焊盘有高度差，那么连接第一焊盘与第二焊盘的垂直于基板表面的第一连接线和第二连接线的高度不同，因此，在制作第一连接线和第二连接线时，有可能会分两段或更多段完成。

步骤三：制作第三层线路。

在第二层线路上进行注塑，得到第三注塑层407，以第三注塑层407为基体进行第三层线路制作。

具体地，在第三注塑层407上盖干膜，经曝光、显影、蚀刻出第三层线路图形，镀铜制作形成第三层线路。其中，第三层线路包括第一焊盘41和42，第二焊盘43和44，第二连接线46和49，第一连接线45的第二段，第二连接线46的第二段。

其中，在进行掩膜曝光时，应与第二层线路对应，特别是第一连接线45的第二段，第二连接线46的第二段的图形应与已制得的第一连接线45的第一段、第二连接线46的第一段对齐，以使制得的第一连接线45的第二段，第二连接线46的第二段与第二层线路中的第一连接线45的第一段405、第二连接线46的第一段406相垂直连通；第二连接线46和49分别与第三连接线410相连通。

其中，在制作第三层线路图形时，调控掩膜板上不同区域的透光率可同时在第一焊盘41和42的图形区域内蚀刻出凹槽411，且使形成的第一焊盘41和42位于凹槽411的底部。在进行镀铜操作形成第一焊盘41和42时，应掩膜遮挡避开凹槽位置。

至此，制得完整的第一焊盘、第二焊盘及其连接线，随后对焊盘表面进行处理，涂覆有机助焊保护层(osp)，最后去载板、成型、检查得到封装基板40。

在其他实施方式中第一连接线、第二连接线、第三连接线的材料不限于铜，也可以是其他导电材料。同时也不限于三层线路制备，其应根据焊盘的数量，可选择分多层制备。

在利用上述封装基板进行芯片封装时，能够降低基板因多次受热而变形的概率；缩减封装工艺、提高封装工艺效率、提高设备产能、降低封装成本。在此基础上，本申请还提供一种芯片封装体的制备方法，请参阅图7，图7是本申请芯片封装体的制备方法第一实施方式的流程示意图，如图7所示，在该实施方式中，封装元件的制备方法包括如下步骤：

s701：提供封装基板和芯片。

其中，封装基板包括至少一个用于与芯片上的金属凸点配合连接的第一焊盘、至少一个用于与连接端子互连的第二焊盘，其中，第一焊盘与第二焊盘位于所述封装基板的同一面。

具体地，该基板可以是上述的封装基板，具体结构和制备方法请参阅上述相关封装基板实施方式的描述，在此不再赘述。该基板可通过定制由基板厂商提供，也可以是芯片封装厂商按照上述制备方法自行制备。

s702：将芯片贴装于封装基板上，其中，芯片上的金属凸点与第一焊盘配合连接，且将连接端子置于第二焊盘上。

具体地，在一实施方式中，基板可以是适配于某种芯片的特制基板，其焊盘与金属凸点的数量一致，且对应设置；在其他实施方式中，基板也可以是用于芯片封装体制备工艺中的通用型基板，且基板上可同时装配多个芯片(这些芯片可以以并排的方式设置，也可以以堆叠的方式设置)，以同时对多个芯片进行快速封装。因此基板上的焊盘数量可以多于芯片上的金属凸点的数量，只要能够保证芯片上的金属凸点均有对应的焊盘与之匹配连接即可。

因本申请所提供的封装基板的第一焊盘与第二焊盘在基板的同一面，因此在将芯片与基板贴装时，同时可以将连接端子置于第二焊盘上；以能够通过一次焊接，同时实现芯片与第一焊盘、连接端子与第二焊盘焊接互连。

s703：对封装基板进行焊接，以使芯片与第一焊盘、连接端子与第二焊盘焊接互连，得到芯片封装原体。

可选地，可以通过回流加热的方式进行焊接，也可以选用其他加热方式进行焊接。

在一实施方式中，为提高焊接的可靠性，在将芯片与基板贴装前可以通过浸泡、印刷涂覆或喷涂的方式在金属凸点上形成助焊剂层。还可以在焊接过程中对芯片施加压力，以压合芯片与基板，提高焊接的稳定性。在其他实施方式中，还可以将助焊剂涂覆在基板侧的第一焊盘上。同理，也可以在连接端子或第二焊盘上设置助焊剂层。

利用本申请所提供的芯片封装体的制备方法，在焊接完成后，因为连接端子和芯片同时被焊接，且在基板同侧，因此，所得芯片封装体可以不再需要进行底部填充和塑封，缩减封装工艺，减少设备投资的同时，也缩短产品的生产周期。同时芯片将直接裸露在空气中，其散热效果更佳。

因不再需要进行底部填充和塑封工艺，因此在焊接完成后可以直接对芯片封装原体进行切割以形成芯片封装体单片。同时还可以将激光打印工序调整到切割捡片工序之后。传统工艺中，激光打印以整条基板的形式进行打印，且信息、图案打印在产品正面的塑封体上。而采用新工艺之后，产品将以单颗的形式进行打印。由于该封装基板就是用塑封料制造出来的，所以将产品信息、图案打印在产品背面的塑封体上。

因此，利用上述制备方法可以高效的制备芯片封装体，请参阅图8，图8是本申请芯片封装体第一实施方式的结构示意图。本申请还提供一种芯片封装体80，芯片封装体80封装基板801、封装于封装基板801上的芯片802和设置于封装基板801上的连接端子803，其中，芯片802与连接端子803位于封装基板801的同一面。

其中封装基板801为上述实施方式所提供的基板，具体结构和制备方法请参阅上述实施方式的描述。该芯片封装体80在制备过程中利用上述的制备方法制得，具体制备过程请参阅上述实施方式的描述，在此不再赘述。

以上方案，本申请所提供的封装基板包括与芯片上的金属凸点配合连接的第一焊盘，与连接端子互连的第二焊盘，且第一焊盘与第二焊盘位于封装基板的同一面；通过将第一焊盘与第二焊盘设置在封装基板的同一面，在后续的芯片封装工艺中，可以将芯片贴装与设置连接端子同时进行一次焊接，能够降低基板因多次受热而变形的概率；缩减封装工艺、提高封装工艺效率、提高设备产能、降低封装成本。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。