一种扇出型芯片封装结构及制备方法与流程

本发明涉及半导体封装技术领域，具体涉及一种扇出型芯片封装结构及制备方法。

背景技术：

在芯片封装过程中的芯片位置偏移会影响芯片封装的可靠性，严重时可直接导致失效，因此，芯片偏移一直是困扰封装业界的一大问题点。现有技术中通常采用粘片膜或阻流的方式来限制芯片偏移，采用粘片膜的方式会增加封装成本，且有机膜的加入会加剧封装件的翘曲，仅仅通过阻流来限制偏移，所达到的固定效果较为有限。

技术实现要素：

因此，本发明实施例提供一种扇出型芯片封装结构及制备方法，解决了在芯片封装过程中的芯片位置偏移的问题。

第一方面，本发明实施例提供的一种扇出型芯片封装结构，包括：载片，所述载片的第一表面设有凹槽，凹槽底部设置有通孔，贯穿所述载片的第二表面；芯片，所述芯片具有功能引出端，芯片具有功能引出端的一面置于所述凹槽内，芯片功能导出端置于所述通孔内；金属层，覆盖所述通孔的侧壁，所述覆盖金属层后通孔的直径大于所述芯片功能导出端的直径；焊料层，形成于芯片功能引出端与所述金属层之间；第一绝缘层，形成于所述芯片与凹槽的空隙，且覆盖所述载片的第一表面；第一介质层，形成于所述载片的第二表面，且在所述芯片功能引出端的相应位置设有第一开口；重布线层，形成于所述第一介质层上，通过所述第一开口与所述芯片功能引出端电连接。

在一实施例中，所述的扇出型芯片封装结构，还包括：第二介质层，形成于所述重布线层上，在所述第二介质层上设有多个第二开口；焊球，形成于所述第二开口上，与所述重布线层电连接。

在一实施例中，所述芯片功能导出端为带有焊点的导电柱。

在一实施例中，所述的扇出型芯片封装结构，还包括：第二绝缘层，形成于所述与所述金属层之间。

在一实施例中，所述的扇出型芯片封装结构，还包括：第三绝缘层，包覆芯片除了功能引出端的其他表面。

在一实施例中，所述凹槽为梯形截面的凹槽，该凹槽的上开口尺寸大于下开口。

第二方面，本发明实施例提供的一种扇出型芯片封装结构的制备方法，包括如下步骤：在载片的第一表面制备凹槽；在所述凹槽的底部制备盲孔；在盲孔的侧壁及底部形成金属层，所述盲孔在制备完金属层后的直径大于待封装芯片功能导出端的直径；将芯片具有功能引出端的一面置于所述凹槽内，使芯片功能导出端置于所述盲孔内；在芯片功能引出端与所述金属层之间制备焊料层；制备第一绝缘层，所述第一绝缘层填充芯片与凹槽的空隙，且覆盖所述载片的第一表面；对所述载片的第二表面进行处理，露出所述芯片功能导出端；在所述载片的第二表面制备第一介质层，且在所述芯片功能导出端的相应位置设有第一开口；在所述第一介质层上制备重布线层，通过所述第一开口与所述芯片功能引出端电连接。

在一实施例中，在所述第一介质层上制备重布线层的步骤之后，还包括：在重布线层上制备第二介质层，在所述第二介质层上开设多个第二开口；在所述第二开口上制备焊球，与所述重布线层电连接。

在一实施例中，所述在所述凹槽的底部制备盲孔的步骤之后，及所述在盲孔的侧壁及底部形成金属层的步骤之前，还包括：在盲孔底部和侧壁上制备第二绝缘层。

在一实施例中，所述的扇出型芯片封装结构的制备方法，还包括：预先制备第三绝缘层，使其包覆芯片除了功能引出端的其他表面。

本发明实施例提供的技术方案，具有如下优点：

本发明实施例提供的扇出型芯片封装结构及制备方法，结构包括：载片，一面设有凹槽，凹槽底部设置有通孔；芯片，其功能引出端面置于凹槽内，功能导出端置于通孔内；金属层覆盖通孔的侧壁，覆盖金属层后通孔的直径大于功能导出端直径，焊料层位于功能引出端与金属层间；第一绝缘层形成于芯片与凹槽的空隙，覆盖载片表面；第一介质层位于载片另一表面，在功能引出端的相应位置设有开口；重布线层位于第一介质层上，通过开口与功能引出端电连接。本发明将芯片功能导出端插入载片的通孔内，利用熔化的焊点填充功能导出端及通孔间形成焊料层，起到电连接和固定芯片的作用，增加了封装件的可靠性；简化了工艺流程，降低了通孔的尺寸要求，节约了成本，增加了工艺的适用范围。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中提供的扇出型芯片封装结构的示意图；

图2为本发明实施例中提供的另一扇出型芯片封装结构的示意图；

图3为本发明实施例中提供包覆有绝缘层具有功能引出端的芯片的示意图；

图4为本发明实施例中提供的另一扇出型芯片封装结构的示意图；

图5为本发明实施例中提供的扇出型芯片封装结构的制备方法一个具体示例的流程图；

图6为本发明实施例中提供的在载片的第一表面制备凹槽的示意图；

图7为本发明实施例中提供的在凹槽的底部制备盲孔的示意图；

图8为本发明实施例中提供的将芯片置于凹槽内的示意图；

图9为本发明实施例中提供的制备焊料层的示意图；

图10为本发明实施例中提供的制备第一绝缘层的示意图；

图11为本发明实施例中提供的经过处理露出芯片功能导出端的示意图；

图12为本发明实施例中提供的在载片的第二表面制备第一介质层及开设相应开口的示意图；

图13为本发明实施例中提供的制备重布线层的示意图；

图14为本发明实施例中提供的另一扇出型芯片封装结构的制备方法一个具体示例的流程图；

图15为本发明实施例中提供的制备焊球后的结构示意图；

图16为本发明实施例中提供的另一扇出型芯片封装结构的制备方法一个具体示例的流程图。

附图说明：

1-载片；2-凹槽；3-通孔或盲孔；4-芯片；41-芯片功能引出端；

5-焊料层；6-第一绝缘层；7-第一介质层；8-第一开口；

9-重布线层；10-第二绝缘层；11-金属层；12-第三绝缘层；

13-第二介质层；14-第二开口；15-焊球。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本发明实施例提供一种扇出型芯片封装结构，如图1所示，包括：载片1，所述载片1的第一表面设有凹槽2，凹槽底部设置有通孔3，贯穿所述载片的第二表面；芯片4，所述芯片具有功能引出端41，芯片具有功能引出端的一面置于所述凹槽2内，芯片功能导出端41置于所述通孔3内；金属层11，覆盖所述通孔的侧壁，所述覆盖金属层后通孔的直径大于所述芯片功能导出端的直径；焊料层5，形成于芯片功能引出端41与所述金属层11之间；第一绝缘层6，形成于所述芯片4与凹槽2的空隙，且覆盖所述载片1的第一表面；第一介质层7，形成于所述载片的第二表面，且在所述芯片功能引出端的相应位置设有第一开口8；重布线层9，形成于所述第一介质层7上，通过所述第一开口8与所述芯片功能引出端41电连接。

在本发明实施例中，芯片功能导出端41为带有焊点的导电柱，通过将芯片的导电柱直接插入载片的通孔内，本发明实施例中的载片1为的绝缘体，通过加热焊合，利用熔化后的焊点填充在导电柱以及金属层之间，形成焊料层，起到电连接和固定芯片的作用，增加了封装件的可靠性；与此同时导电柱代替了现有技术的电镀铜柱，对通孔进行直接填充，简化了工艺流程，降低了对通孔尺寸的要求，在节约成本的同时，增加了工艺的适用范围。

在一实施例中，当载片不为绝缘体时，上述的扇出型芯片封装结构，如图2所示，还包括：第二绝缘层10，形成于所述通孔3与所述金属层11之间，用于金属层与载片之间进行绝缘，起到隔绝信号的作用。

在一实施例中，当载片不为绝缘体时，上述的扇出型芯片封装结构，如图3所示，还包括：第三绝缘层12，包覆芯片除了功能引出端的其他表面，起到绝缘的作用，另外可以保护芯片在后续封装结构制备工艺中免受损坏或污染。

在一实施例中，所述凹槽2为梯形截面的凹槽，该凹槽的上开口尺寸大于下开口，方便芯片功能导出端置于通孔内。

在一实施例中，所述的扇出型芯片封装结构，如图4所示，还包括：第二介质层13，形成于所述重布线层9上，在所述第二介质层13上设有多个第二开口14；焊球15，形成于所述第二开口14上，与所述重布线层9电连接。在实际应用中，可根据具体需求合理设置多层重布线层及第二介质层。

实施例2

本发明实施例提供一种扇出型芯片封装结构的制备方法，如图5所示，包括如下步骤：

步骤s10：在载片的第一表面制备凹槽，如图6所示，本发明实施例，的凹槽2为梯形截面的凹槽2，该凹槽的上开口尺寸大于下开口，方便后续放置芯片。

步骤s20：在所述凹槽的底部制备盲孔。如图7所示，本发明实施例，盲孔的数量与待封装的芯片功能引出端的数量一致。

步骤s30：在盲孔的侧壁及底部制备金属层，所述盲孔在制备完金属层后11的直径大于待封装的芯片功能导出端的直径。

步骤s40：将芯片具有功能引出端的一面置于所述凹槽内，使芯片功能导出端置于所述盲孔3内，本发明实施中芯片功能导出端41为带有焊点的导电柱，形成的结构如图8所示。

步骤s50：将在芯片功能引出端与所述金属层之间制备焊料层。本发明实施例，通过加热焊合的方式，使熔化后的焊点填充在芯片功能引出端以及盲孔之间的间隙，形成焊料层5，进而形成如图9所示的结构，其中的焊料层5起到电连接和固定芯片的作用。

步骤s60：制备第一绝缘层，所述第一绝缘层填充芯片与凹槽的空隙，且覆盖所述载片的第一表面，形成的结构如图10所示，本发明实施例，第一绝缘层6起到塑封保护的作用。

步骤s70：对所述载片的第二表面进行处理，露出所述芯片功能导出端。形成的结构如图11所示，本发明实施例通过减薄、腐蚀等处理，直至露出芯片的导电柱，此处可根据实际需求适当增加减薄厚度。

步骤s80：在所述载片的第二表面制备第一介质层7，且在所述芯片功能导出端的相应位置设有第一开口8，形成的结构如图12所示。

步骤s90：在所述第一介质层上制备重布线层9，通过所述第一开口与所述芯片功能引出端电连接，形成的结构如图13所示。

在一实施例中，执行步骤s90后，如图14所示，还包括：

步骤s91：在重布线层上制备第二介质层，在所述第二介质层13上开设多个第二开口14。在实际应用中，可根据具体需求合理设置多层重布线层及第二介质层。

步骤s92：在所述第二开口14上制备焊球15，与所述重布线层电连接。形成的结构如图15所示。

在一实施例中，在执行步骤s20之后及步骤s30之前，如图16所示，还包括：

步骤s21：在盲孔底部和侧壁上制备第二绝缘层。

在载片不为绝缘体时，需要在盲孔的内制备第二绝缘层，用于隔绝信号，同时还需要在将芯片功能导出端置于所述盲孔内前，预先制备第三绝缘层，使其包覆芯片除了功能引出端的其他表面，起到隔绝信号的作用。

本发明实施例提供的扇出型芯片封装结构的制备方法，将芯片功能导出端插入载片的通孔内，利用熔化的焊点填充功能导出端及通孔间形成焊料层，起到电连接和固定芯片的作用，增加了封装件的可靠性；简化了工艺流程，降低了通孔的尺寸要求，节约了成本，增加了工艺的适用范围。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。