芯片封装模组的制备方法及封装结构与流程

本发明实施例涉及芯片封装技术领域，尤其涉及一种芯片封装模组的制备方法及封装结构。

背景技术：

一种芯片封装结构示意图如图1所示，包括芯片110、封装基板150、pcb板160、盖板130和填充结构140。芯片110正面与盖板130直接结合，保证芯片110具有较高的穿透率；芯片110的背面设置焊盘120，通过焊盘120与封装基板150电联接。

现阶段，为了保证芯片具有高穿透率，芯片封装工艺流程采用开口封装(openmolding)方案，即芯片表面裸露不被塑封材料形成的填充结构140所覆盖，然后直接贴装盖板130。开口封装方案在封装过程需要根据芯片的形状和大小需要精确确定封装模具的开口形状和大小，存在技术难度，工艺复杂。

技术实现要素：

本发明提供一种芯片封装模组的制备方法及封装结构，以解决现有芯片封装工艺技术难度高、工艺复杂的问题，达到降低封装成本、简化工艺流程及技术难度的目的。

第一方面，本发明实施例提供了一种芯片封装模组的制备方法及封装结构方法，该方法包括：

提供芯片，所述芯片的正面形成有功能电路；

在所述芯片的背面植球，形成的焊球与所述功能电路电连接；

在所述芯片的正面贴合盖板；

将所述焊球的部分球体埋入覆膜中，并在所述盖板靠近所述芯片的一侧形成塑封结构，所述塑封结构包覆所述芯片；

脱离所述覆膜，所述焊球的部分球体暴露出所述塑封结构远离所述盖板的一侧。

优选地，在所述芯片的背面植球之前，还包括：

在所述芯片的背面进行重新布线分布第一焊盘。

优选地，所述在所述芯片的背面形成的焊球包括：

在所述芯片背面的所述第一焊盘对应位置植球。

优选地，所述功能电路上形成有第二焊盘，在所述芯片的背面植球之前，还包括：

在所述芯片上形成硅穿孔；

所述第二焊盘通过所述硅穿孔电连接所述第一焊盘。

优选地，将所述焊球的部分球体埋入覆膜中，并在所述盖板靠近所述芯片的一侧形成塑封结构，包括：

将所述芯片倒放入模具中，所述焊球的部分球体压入位于所述模具中的所述覆膜中；

对所述芯片进行塑封而形成所述塑封结构，其中，所述芯片的背面与所述模具的底部相对设置。

优选地，所述覆膜为软性覆膜。

优选地，所述覆膜的材料包括：聚四氟乙烯。

优选地，在所述盖板靠近所述芯片的一侧形成塑封结构之后，还包括：

通过所述焊球在所述芯片背面绑定pcb板。

优选地，所述盖板的材料包括玻璃、陶瓷或蓝宝石。

优选地，所述芯片封装模组为指纹芯片封装模组。

第二方面，本发明实施例还提供了一种芯片封装模组，该芯片封装模组包括：

芯片，所述芯片的正面设置有功能电路；所述芯片的背面设置有焊球，所述焊球与所述功能电路电连接；

盖板，与所述芯片的正面贴合；

塑封结构，位于所述盖板靠近所述芯片的一侧，并包覆所述芯片；

所述塑封结构暴露出所述焊球的部分球体。

本发明通过对芯片封装模组的制备摒弃了开口封装方案，而采用普通的封装(molding)方案即可完成对芯片封装模组的封装，解决了开口封装方案中存在的技术难度高，工艺复杂的问题，实现了无需使用封装基板、降低封装成本、简化工艺流程和技术难度的效果。

附图说明

图1是现有技术中一种芯片封装模组的剖面示意图；

图2a是本发明实施例一中的一种芯片封装模组制备方法流程图；

图2b～图2f是本发明实施例一中的芯片封装模组制备方法各步骤形成的芯片封装模组；

图3a是本发明实施例二中的一种芯片封装模组制备方法流程图；

图3b～图3g是本发明实施例二中的芯片封装模组制备方法各步骤形成的芯片封装模组；

图4是本发明实施例三中的一种芯片封装模组的剖面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图2a是本发明实施例一提供的一种芯片封装模组制备方法的流程图，图2b-图2f是本发明实施例一提供的芯片封装模组制备方法各步骤形成的芯片封装模组。本实施例可适用于芯片封装结构中芯片表面裸露的情况，具体包括如下步骤：

步骤110、提供芯片，所述芯片的正面形成有功能电路；

参见图2b，提供芯片210，芯片210的正面211形成有功能电路。

步骤120、在所述芯片的背面植球，形成的焊球与所述功能电路电连接；

参见图2c，在芯片210的背面212植球，形成焊球280，焊球280与芯片210正面的功能电路电连接，具体，焊球280可以是与功能电路的焊盘220电连接。

其中，芯片的背面212与芯片的正面211相对。

步骤130、在所述芯片的正面贴合盖板；

参见图2d，其中，所述盖板230优选为大板，盖板230为大板时，在贴合的过程中盖板230容易与芯片210贴合。具体可通过胶层将芯片210与盖板230贴合，盖板230可用于保护芯片210正面的功能电路不受损坏，提高芯片的使用寿命。

步骤140、将所述焊球的部分球体埋入覆膜中，并在所述盖板靠近所述芯片的一侧形成塑封结构，所述塑封结构包覆所述芯片；

参见图2e，将焊球280的部分球体埋入覆膜291中，例如覆膜291可以是软性覆膜。例如可以将盖板230、芯片210和覆膜291放置于封装模具中，将焊球280的部分球体压入覆膜291中，在芯片的四周填充塑封材料而形成塑封结构240，所述塑封结构240包覆所述芯片210却没有包覆埋入覆膜291中的部分球体。

步骤150、脱离所述覆膜，所述焊球的部分球体暴露出所述塑封结构远离所述盖板的一侧。

参见图2f，脱离图2e中的覆膜291，所述焊球280的部分球体暴露出所述塑封结构240远离所述盖板230的一侧。

在所述芯片210的正面211贴合有盖板230，所以塑封过程中形成的包覆所述芯片210的塑封结构241不会包覆所述芯片210的正面211，使所述芯片210的正面211裸露，达到开口的效果。

本实施例的技术方案，在对芯片塑封过程中，在盖板靠近芯片的一侧形成塑封结构，由于植球的部分球体埋入覆膜中，形成的塑封结构不会覆盖植球的部分球体，并在脱离覆膜后，植球的部分球体暴露出塑封结构，形成塑封结构上无需保留开口，采用一般的封装工艺即可完成对芯片的塑封过程，无需使用开口封装工艺，工艺难度较低，简化了工艺流程，而且无需使用封装基板。即对芯片封装模组的制备方法中采用了普通的封装方案，解决了开口封装方案中存在技术难度高，工艺复杂的问题，达到了降低封装成本、简化工艺流程和技术难度的效果。

在上述各技术方案的基础上，所述芯片背面植球之前优选可以在所述芯片的背面进行重新布线分布第一焊盘；

所述在所述芯片的背面形成的焊球包括：

在所述芯片背面的所述第一焊盘对应位置植球。

芯片背面植球之前这样设置的好处在于可增加原有设计的附加价值、加速芯片开发时间以及降低芯片与底板之间的应力，增强可靠性。

在上述各技术方案的基础上，所述功能电路上还可形成有第二焊盘，在所述芯片的背面植球之前，在所述芯片上形成硅穿孔；

所述第二焊盘通过所述硅穿孔电连接所述第一焊盘。

参见图2b，芯片210的正面211上的功能电路上形成有第二焊盘220，芯片210的背面212进行重新布线分布有第一焊盘。在芯片210上形成硅穿孔270。第二焊盘220通过硅穿孔270电连接所述第一焊盘。

在所述芯片背面植球之前这样设置的好处在于缩短芯片的互连线、缩小芯片外形尺寸，降低芯片运行功耗。

在上述各技术方案的基础上，所述覆膜的材料包括：聚四氟乙烯。

在上述各技术方案的基础上，所述盖板的材料优选可以是玻璃、陶瓷或蓝宝石。

所述盖板的材料这样设置的好处在于增强了芯片封装结构的穿透性。

其中，所述芯片封装模组优选可以是指纹芯片封装模组。

实施例二

图3a是本发明实施例二提供的一种芯片封装模组制备方法的流程图；图3b-图3g是本发明实施例二提供的芯片封装模组制备方法各步骤形成的芯片封装模组。在上述实施例的基础上，进行了优化，该制备方法包括：

步骤210、提供芯片，所述芯片的正面形成有功能电路；

参见图3b，提供芯片310，芯片的正面311形成有功能电路。

步骤220、在所述芯片的背面植球，形成的焊球与所述功能电路电连接；

参见图3c，在芯片310的背面312植球，形成焊球380，焊球380与功能电路电连接，具体，焊球380可以是与功能电路的焊盘320电连接。

其中，芯片的背面312与芯片的正面311相对。

步骤230、在所述芯片的正面贴合盖板；

参见图3d，其中，所述盖板330优选为大板，盖板330为大板时，在贴合的过程中盖板330容易与芯片310贴合。具体可通过胶层将芯片310与盖板330贴合，盖板可用于保护芯片310不受损坏。

步骤240、将所述芯片倒放入模具中，所述焊球的部分球体压入位于所述模具中的所述覆膜中；对所述芯片进行塑封而形成所述塑封结构。

其中，所述芯片的背面与所述模具的底部相对设置。

参见图3e，具体可以是将盖板330、芯片310和覆膜391倒放入模具390中，焊球380的部分球体压入位于模具390中的覆膜391中，覆膜391具体可以是软性覆膜。对芯片390进行塑封而形成所述塑封结构340，其中，芯片310的背面312与模具390的底部392相对设置。塑封结构340包覆所述芯片310却没有包覆埋入覆膜391中的部分球体。

成型后，将芯片310、盖板330、塑封结构340以及覆膜380整体从模具390中取出。

步骤250、脱离所述覆膜，所述焊球的部分球体暴露出所述塑封结构远离所述盖板的一侧。

参见图3f，脱离图3e中的覆膜391，所述焊球380的部分球体暴露出所述塑封结构340远离所述盖板330的一侧。

在所述芯片310的正面311贴合有盖板330，所以塑封过程中将芯片310倒放入模具390中，并且芯片的背面与模具的底部相对设置，能够使形成的包覆芯片310的塑封结构340不会包覆所述芯片310的正面311，使所述芯片310的正面311在封装过程中不被塑封材料封装，形成开口。

在上述各技术方案的基础上，进一步的，在所述盖板靠近所述芯片的一侧形成塑封结构之后，优选可以通过所述焊球在所述芯片背面绑定pcb板。

参见图3g，在绑定过程，通过焊球380在芯片310的背面绑定pcb板360。具体可以是将暴露出塑封结构340的焊球380和pcb板360上的焊盘电连接，在绑定pcb板360后，可在pcb板360上形成外围电路。

其中，pcb板360可以是pcb软板或pcb硬板。

本实施例的技术方案，在对芯片塑封过程中，将芯片倒放入模具中，在盖板靠近芯片的一侧形成塑封结构，由于植球的部分球体埋入覆膜中，形成的塑封结构不会覆盖植球的部分球体，并在脱离覆膜后，植球的部分球体暴露出塑封结构，无需使用封装基板。而且形成的塑封结构上无需保留开口，采用一般的封装工艺即可完成对芯片的塑封过程，无需使用开口封装工艺，工艺难度较低，简化了工艺流程，即对芯片封装模组的制备方法中采用了普通的封装方案，解决了开口封装方案中存在技术难度高，工艺复杂的问题，达到了降低封装成本、简化工艺流程和技术难度的效果。

实施例三

图4为本发明实施例三提供的一种芯片封装模组的剖面示意图，本实施例可适用于芯片表面裸露的情况，该芯片封装模组400的具体结构如下：

芯片410，所述芯片410的正面411设置有功能电路；所述芯片410的背面412设置有焊球，所述焊球与所述功能电路电连接；

盖板430，与所述芯片410的正面411贴合；

塑封结构440，位于所述盖板430靠近所述芯片410的一侧，并包覆所述芯片410；

所述塑封结构440暴露出所述焊球480的部分球体。

其中，盖板430的材料优选可以是玻璃、陶瓷或蓝宝石。

本实施例的技术方案，通过上述芯片封装模组的制备方法所形成的封装结构无需使用封装基板，实现了降低了材料成本的效果。

上述产品可由本发明任意实施例所提供的芯片封装模组制备方法形成。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。