一种芯片封装方法_2

文档序号:8944502阅读:来源:国知局
局型态也可能更为复杂。
[0045]实施例一
[0046]本发明提供一种芯片封装方法,请参阅图1,显示为该方法的工艺流程图,包括以下步骤:
[0047]S1:提供一载体,在所述载体圆片表面形成粘胶层;
[0048]S2:在所述粘胶层上粘贴至少一个芯片,其中,芯片正面朝上;
[0049]S3:采用3D打印法在所述载体表面打印出覆盖所述芯片的塑封层及与所述芯片电性连接的再分布引线层;所述再分布引线层包括贯穿所述塑封层并与所述芯片电性引出相对应的导电柱,以及分布于所述塑封层表面并与所述导电柱相连接的金属线路。
[0050]首先请参阅图2,执行步骤S1:提供一载体1,在所述载体I表面形成粘胶层2。
[0051]具体的,所述载体I的作用是为所述粘胶层2及后续的塑封层4提供刚性的结构或基体。所述载体I可选用但不限于金属、晶圆、玻璃或有机材料等。作为示例,所述载体I选用玻璃。所述载体I可以为圆片或其它形状。
[0052]所述粘胶层2的作用是固定芯片,以保证芯片在后续工艺中不会产生移动等情况,且所述粘胶层2与所述载体I也具有较强的结合力。一般来说,所述粘胶层2与载体I的结合力需要大于与芯片的结合力,所述粘胶层2在后续的工艺中用于芯片与载体I之间的分离层。作为示例,所述粘胶层3选用UV粘合胶,通过旋涂工艺形成于所述载体I表面。在其它实施例中,所述粘胶层3也可选用其它合适的粘合材料,此处不应过分限制本发明的保护范围。
[0053]然后请参阅图3,执行步骤S2:在所述粘胶层上粘贴至少一个芯片,其中,芯片正面朝上。
[0054]此处芯片正面是指芯片3形成有器件以及电极引出的一面。各芯片3之间分立排列且间隔一定距离,以为后续再分布引线层的制作提供扇出空间及切割空间。
[0055]再请参阅图4,执行步骤S3:采用3D打印法在所述载体I表面打印出覆盖所述芯片3的塑封层4及与所述芯片3电性连接的再分布引线层5 ;所述再分布引线层5包括贯穿所述塑封层4并与所述芯片3电性引出相对应的导电柱51,以及分布于所述塑封层4表面并与所述导电柱51相连接的金属线路52。
[0056]3D打印法是快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印与普通打印工作原理基本相同,打印机内装有液体或粉末等“打印材料”,与电脑连接后,通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物。
[0057]作为示例,首先打印出所述塑封层4,然后再打印出所述再分布引线层5。如图5所示,所述塑封层4打印完毕后,其中具有容纳所述导电柱51的通孔6。
[0058]具体的,所述塑封层4的材料包括但不限于环氧树脂、橡胶或聚酰亚胺等。作为示例,所述塑封层4的选用橡胶材料。采用喷头按照预设路线将熔融态的塑封层材料喷射出来形成所述塑封层4。在另一实施例中,也可以采用粉末态将塑封层材料喷出,并采用胶水(例如亚克力UV无影胶水)将粉末态的塑封层材料粘合,其中,胶水也采用喷头喷出。
[0059]具体的,采用激光工程化净成形技术打印所述再分布引线层5。激光工程化净成形技术(Laser Engineered Net Shaping,LENS)是一种新的快速成形技术,它将选择性激光烧结(SLS)技术和激光熔覆(Laser Cladding)技术相结合,快速获得致密度和强度均较高的金属零件。激光工程化净成形系统一般由四部分组成:计算机、高功率激光器、金属粉末喷头和X—Y工作台。其中,计算机用于在金属线路成形预备阶段建立金属线路的CAD实体模型,并将该CAD实体模型转换成STL文件,对零件的STL文件进行切片处理,生成一系列具有一定厚度的薄层及每一薄层的扫描轨迹;计算机还用于在成形加工阶段对系统中各部件(包括激光器光闸、校正光开关、保护气气阀、喷头电机以及X—Y工作台电机等等)进行同一指令下的有序控制,完成金属线路的加工过程。在激光工程化净成形系统中,激光直接熔化金属粉末,实现熔覆作用,因此要求采用高功率激光器。作为示例,所述激光器可采用Nd:YAG高功率固体脉冲激光器或二氧化碳激光器。金属粉末喷头用于将金属粉末逐点逐线喷射金属粉末,构件金属线路。X— Y工作台用于实现平面扫描运动,具体做法是将激光头固定在X— Y工作台的悬臂上,使激光头随工作台一起做平面运动,实现逐点逐线激光熔覆直至获得一个熔覆截面。
[0060]所述再分布引线层5的材料包括但不限于Au、Ag、Cu或者Cu合金。
[0061]作为示例,所述导电柱51与所述金属线路52分别打印,包括如下步骤:
[0062]I)如图6所示,采用喷头在所述通孔6内喷射金属粉末,并同步通过激光器发射头发射出的激光将金属粉末熔化;熔化的金属粉末成形后构成所述导电柱51 ;
[0063]2)如图7所示,采用喷头按照预设路线在所述塑封层表面喷射金属粉末,并同步通过激光器发射头发射出的激光将金属粉末熔化;熔化的金属粉末成形后构成所述金属线路52。
[0064]需要指出的是,所述步骤I)与步骤2)的顺序可互换。
[0065]本实施例中,首先采用打印出所述塑封层4,然后再打印出所述再分布引线层5。而打印所述再分布引线层5也分为两步,即所述导电柱51与所述金属线路52分别打印。
[0066]本发明的芯片封装方法中,再分布引线层是直接打印在塑封层中,从而省掉了钝化层的沉积步骤以及塑封层的研磨、减薄步骤,不仅降低了芯片正面在平坦化过程中损坏的风险,还降低了生产成本。本发明的芯片封装方法采用3D打印法代替了通孔的光刻、刻蚀步骤,并代替了金属线路的光刻、刻蚀以及电镀沉积等工艺步骤,大大降低了工艺复杂性。
[0067]实施例二
[0068]本实施例与实施例一采用基本相同的技术方案,不同之处在于,实施例一中,所述再分布引线层5的导电柱51与金属线路52是分别打印的,而本实施例中,所述导电柱51与所述金属线路52是同步打印的。
[0069]作为示例,同步打印所述导电柱51与所述金属线路52包括如下步骤:
[0070]采用喷头按照预设路线在所述塑封层4表面及所述通孔6内喷射金属粉末,并同步通过激光器发射头发射出的激光将金属粉末熔化;其中,位于所述通孔6内熔化的金属粉末成形后构成所述导电柱51,位于所述塑封层表面熔化的金属粉末成形后构成所述金属线路52。
[0071]实施例三
[0072]本实施例与实施例一或二采用基本相同的技术方案,不同之处在于,实施例一中,所述塑封层4与所述再分布引线层5是分别打印的,而本实施例中,所述塑封层4及所述再分布引线层5同步打印。
[0073]具体的,将由所述塑封层4及所述再分布引线层5组成的复合层分解为至少两层并自下而上逐层打印;其中,对于仅包含塑封层材料的分解层,采用第一喷头按照预设路线喷射塑封层材料得到;对于同时包含塑封层材料及金属材料的分解层,按照预设路线交替采用第一喷头喷射塑封层材料及第二喷头喷射金属材料得到。
[0074]作为示例,如图8所示,将由所述塑封层4及所述再分布引线层5组成的复合层分解为三层,自下而上分别为分解层1、分解层II及分解层III,其中,分解层I仅包含塑封层材料,分解层II同时包含塑封层材料及金属材料,分解层III仅包含金属材料。通过控制喷头及激光头的运动路径以及喷射量等参数,完成各层的打印,得到由所述塑封层4及所述再分布引线层5组成的复合层。当然,每一分解层也进一步分解为多个厚度更薄的薄层,通过多次重复打印薄层得到。
[0075]实施例四<
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