嵌入传感器或显示芯片的扇出封装结构及其封装方法与流程

1.本发明涉及半导体加工技术领域，具体为嵌入传感器或显示芯片的扇出封装结构及其封装方法。


背景技术：

2.目前用于多芯片传感器或显示器的封装方式，主要将单颗传感器或显示器芯片封在芯片级封装内，芯片上表面覆盖保护玻璃，芯片有tsv，将上层信号导到下层，芯片下表面有rdl及锡铜凸块，芯片级封装再堆栈在封有控制器或处理器的扇出型封装上。再将复数颗堆栈的封装焊在电路板上。
3.显示器芯片有红绿蓝(rgb)三种颜色像素(pixel)的发光芯片，各自发射三种光线像素到屏幕，调和成各种颜色像素的影像，三种不同的发光芯片，有各自的驱动芯片及控制芯片，各发光芯片前有光学镜片将光线像素聚集在屏幕上，各光芯片间的共面性很重要，好的共面性，三种颜色像素才能正确的重迭，呈现清晰的画质。不好的共面性，三种颜色像素无法正确的重迭，调和出的颜色不对，画质模糊，并且影像传感器芯片也有同样的问题。
4.前传感器或显示器的封装是三种颜色各自独立的，因此很难控制共面性，造成产品的良率不高。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供嵌入传感器或显示芯片的扇出封装结构及其封装方法，解决以下技术问题：
6.如何将多芯片传感器或显示器芯片封在同一封装体内，并且缩小系统的体积。
7.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
8.嵌入传感器或显示芯片的封装方法，包括以下步骤：
9.步骤一：制作芯片级封装：将晶圆表面特定位置涂胶处理，再将晶圆倒装黏在第三玻璃载具一侧，将第三玻璃载具的另一侧张贴保护胶带，对其进行保护，防止第三玻璃载具在制程时被刮伤；
10.在晶圆侧面制作tsv，作为芯片上、下表面的信号连接，再在晶圆远离第三玻璃载具的一侧制作若干个的第四rdl层，最后在最上侧的rdl层接点处电镀出锡铜凸块；
11.再撕下保护胶带，将晶圆和第三玻璃载具切成单颗，得到芯片级封装，并且在传感器或显示器芯片上，有玻璃保护；
12.步骤二：制作扇出型封装：在第二玻璃载具的上侧涂抹黏胶，形成第二黏胶层，在第二黏胶层上侧制作第一面锡铜接点及若干个的第一rdl层，在最上侧的第一rdl层上侧设置有若干个铜柱，最上侧的第一rdl层上侧黏附有晶片体，即传感器或显示器的驱动芯片或控制芯片，晶片体上侧设置有第一铜凸块，在第一rdl层的上侧压模灌出包裹在铜柱和晶片体外侧的第一压模树脂层；
13.步骤三：研磨第一压模树脂层，将铜柱和第一铜凸块露出达到设计的厚度，露出的
厚度通过调整研磨第一压模树脂层的厚度进行调整；
14.步骤四：在第一压模树脂层的上侧制作若干个的第二rdl层，最上侧的第二rdl层为第二面接点，并在最上侧的第二rdl层接点处设置有位于第二面接点上侧的第二铜凸块，随后将第二黏胶层解离，将第一rdl层与第二玻璃载具分离，移除玻璃载具，切成单颗，得到扇出型封装；
15.步骤五：将芯片级封装与扇出型封装进行组装：将若干个芯片级封装的第三玻璃与第一玻璃载具通过第一黏胶层进行黏附组装，第一玻璃载具的厚度为标准厚度，因为若干个芯片级封装处于同一平面上，所以具有很好的共面性，在安装后芯片级封装的锡铜凸块朝上分布，将扇出型封装的第一面锡铜接点对齐芯片级封装的锡铜凸块，焊接形成电性导通，并且在组装后，扇出型封装的第二面接点的第二铜凸块朝上；
16.步骤六：在各个扇出型封装的外侧加工第二压模树脂层，并对第二压模树脂层进行研磨，将扇出型封装第二面接点的第二铜凸块露出到设计的厚度，在第二压模树脂层侧面且对应各个扇出型封装的上侧制作若干个第三rdl层，最上层第三rdl层的接点处设置有第三铜凸块，在第三铜凸块处植锡球，得到初始产品；
17.步骤七：将第一黏胶层解离，移除第一玻璃载具，将初始产品切成单颗，其中，初始产品包括复数个组装后的芯片级封装和扇出型封装，切成单颗后，单颗内部含有三组组装后的芯片级封装和扇出型封装，完成芯片级封装嵌入于扇出型封装的制程后，复数个芯片级封装嵌入于压模树脂，复数个芯片级封装的共面性，不会因后续制程而改变良好的共面性。
18.本发明还公开了嵌入传感器或显示芯片的扇出封装结构，包括第一玻璃载具，所述第一玻璃载具的上侧通过第一黏胶层黏附有若干个芯片级封装，在加工之后，第一黏胶层解离，将第一玻璃载具去除，若干个所述芯片级封装的上侧均安装有扇出型封装，所述第一玻璃载具上侧设置有覆盖在若干个第一黏胶层和若干个芯片级封装外侧的第二压模树脂层；
19.所述芯片级封装的上侧设置有向上分布的锡铜凸块；
20.所述扇出型封装的上、下两侧分别设置有第二面接点和第一面锡铜接点，所述第一面锡铜接点与芯片级封装的锡铜凸块焊接电性导通，所述第二面接点的上侧设置有若干个延伸至第二压模树脂层上侧的第二铜凸块；
21.所述第二压模树脂层的上侧设置有与第二铜凸块相连的第三rdl层，所述第三rdl层的最上侧设置有若干个第三铜凸块，若干个第三铜凸块的外侧植锡球。
22.作为本发明进一步的方案：所述芯片级封装包括第三玻璃载具，第三玻璃载具的上侧黏附有倒装的晶圆，所述晶圆的背面制作有tsv(through silicon via，硅通孔)，作为芯片上、下表面的信号连接，且所述晶圆远离第三玻璃载具的一侧设置有若干个第四rdl层，锡铜凸块设置在若干个第四rdl层中的最上侧。
23.作为本发明进一步的方案：所述芯片级封装中的第三玻璃载具远离晶圆的一侧，在加工时，粘贴有保护胶带，保护第三玻璃载具在制程时不会被刮伤，并且在加工后，将保护胶带去除，并且第三玻璃载具的厚度采用标准厚度。
24.作为本发明进一步的方案：所述扇出型封装包括设置在第一面锡铜接点上侧的若干个第一rdl层，最上侧的第一rdl层上侧设置有若干个铜柱，最下侧的第一rdl层设置有锡
铜凸块，用于与芯片级封装进行焊接，若干个铜柱组成安装区域，安装区域设置有与最上侧第一rdl层黏附的晶片体。
25.作为本发明进一步的方案：所述晶片体的侧面设置有若干个朝上分布的第一铜凸块。
26.作为本发明进一步的方案：所述第一rdl层的上侧设置有覆盖在晶片体和若干个铜柱外侧的第一压模树脂层，若干个所述铜柱和若干个第一铜凸块均延伸至第一压模树脂层的外侧，在压模灌树脂形成晶片体时，将晶片体覆盖至若干个铜柱和若干个第一铜凸块的外侧，并且在随后进行打磨表面，直至若干个铜柱和第一铜凸块露出到设计的厚度。
27.作为本发明进一步的方案：在加工前，所述第一rdl层通过第二黏胶层粘附在第二玻璃载具的上侧，在加工后，第二黏胶层解离，所述第一rdl层与第二玻璃载具分离。
28.作为本发明进一步的方案：所述第二黏胶层的厚度均匀设置在第二玻璃载具的上侧。
29.作为本发明进一步的方案：所述第一压模树脂层的上侧设置有若干个覆盖在若干个铜柱和若干个第一铜凸块外侧的第二rdl层，若干个所述第二铜凸块设置有在最上层的第二rdl层上侧。
30.作为本发明进一步的方案：所述第一rdl层、第二rdl层、第三rdl层和第四rdl层均为复数层。
31.作为本发明进一步的方案：所述芯片级封装和扇出型封装数量相同，且芯片级封装和扇出型封装均为复数个。
32.本发明的有益效果：
33.本发明将复数个芯片级封装嵌入于压模树脂，因为复数个芯片级封装的共面性，不会因后续制程而改变良好的共面性，并且因为多芯片封在同一封装体，可以使系统的体积缩小；
34.并且芯片级封装在加工时，其内部的第一玻璃载具远离晶圆的一侧粘贴有保护胶带，保护第三玻璃载具在制程时不会被刮伤，并且通过第三玻璃载具，可以对其上侧的传感器或显示器芯片进行保护。
附图说明
35.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
36.图1是本发明中芯片封装的成品示意图；
37.图2是本发明中扇出型封装的剖视图；
38.图3是本发明中扇出型封装的组装流程图；
39.图4是本发明中芯片封装的半成品示意图。
40.图中：1、第一玻璃载具；2、第一黏胶层；3、芯片级封装；4、扇出型封装；41、第一rdl层；42、晶片体；43、铜柱；44、第二rdl层；45、第一铜凸块；46、第二玻璃载具；47、第二黏胶层；48、第一压模树脂层；49、第二铜凸块；5、第二压模树脂层；6、第三rdl层；7、第三铜凸块。
具体实施方式
41.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
42.请参阅图1-图4所示，本发明为嵌入传感器或显示芯片的扇出封装结构，包括第一玻璃载具1，第一玻璃载具1的上侧通过第一黏胶层2黏附有若干个芯片级封装3，在加工后，第一黏胶层2解离，第一玻璃载具1去除，若干个芯片级封装3的上侧均安装有扇出型封装4，第一玻璃载具1上侧设置有覆盖在若干个第一黏胶层2和若干个芯片级封装3外侧的第二压模树脂层5；
43.芯片级封装3的上侧设置有向上分布的锡铜凸块；
44.扇出型封装4的上、下两侧分别设置有第二面接点和第一面锡铜接点，第一面锡铜接点与芯片级封装3的锡铜凸块焊接电性导通，第二面接点的上侧设置有若干个延伸至第二压模树脂层5上侧的第二铜凸块49；
45.第二压模树脂层5的上侧设置有与第二铜凸块49相连的第三rdl层6，第三rdl层6的最上侧设置有若干个第三铜凸块7，若干个第三铜凸块7的外侧植锡球。
46.芯片级封装3包括第三玻璃载具，第三玻璃载具的上侧黏附有倒装的晶圆，晶圆的背面制作有tsv，作为芯片上、下表面的信号连接，且晶圆远离第三玻璃载具的一侧设置有若干个第四rdl层，锡铜凸块设置在若干个第四rdl层中的最上侧。
47.芯片级封装3中的第三玻璃载具远离晶圆的一侧，在加工时，粘贴有保护胶带，保护玻璃载具在制程时不会被刮伤，并且在加工后，将保护胶带去除。
48.请参阅图2所示，扇出型封装4包括设置在第一面锡铜接点上侧的若干个第一rdl层41，最上侧的第一rdl层41上侧设置有若干个铜柱43，最下侧的第一rdl层41设置有锡铜凸块，用于与芯片级封装3进行焊接，若干个铜柱43组成安装区域，安装区域设置有与最上侧第一rdl层41黏附的晶片体42。
49.晶片体42的侧面设置有若干个朝上分布的第一铜凸块45。
50.第一rdl层41的上侧设置有覆盖在晶片体42和若干个铜柱43外侧的第一压模树脂层48，若干个铜柱43和若干个第一铜凸块45均延伸至第一压模树脂层48的外侧，在压模灌树脂形成晶片体42时，将晶片体42覆盖至若干个铜柱43和若干个第一铜凸块45的外侧，并且在随后进行打磨表面，直至若干个铜柱43和第一铜凸块45露出到设计的厚度。
51.在加工前，第一rdl层41通过第二黏胶层47粘附在第二玻璃载具46的上侧，第二黏胶层47的厚度均匀设置在第二玻璃载具46的上侧，在加工后，第二黏胶层47解离，第一rdl层41与第二玻璃载具46分离。
52.第一压模树脂层48的上侧设置有若干个覆盖在若干个铜柱43和若干个第一铜凸块45外侧的第二rdl层44，若干个第二铜凸块49设置有在最上层的第二rdl层44上侧。
53.第一rdl层41、第二rdl层44、第三rdl层6和第四rdl层均为复数层。
54.芯片级封装3和扇出型封装4数量相同，且芯片级封装3和扇出型封装4均为复数个。
55.该嵌入传感器或显示芯片的封装方法，包括以下步骤：
56.步骤一：制作芯片级封装3：将晶圆表面特定位置涂胶处理，再将晶圆倒装黏在第三玻璃载具一侧，将第三玻璃载具的另一侧张贴保护胶带，对其进行保护，防止第三玻璃载
具在制程时被刮伤；
57.在晶圆侧面制作tsv，作为芯片上、下表面的信号连接，再在晶圆远离第三玻璃载具的一侧制作若干个的第四rdl层，最后在最上侧的rdl层接点处电镀出锡铜凸块；
58.再撕下保护胶带，将晶圆和第三玻璃载具切成单颗，得到芯片级封装3，并且在传感器或显示器芯片上，有玻璃保护；
59.步骤二：制作扇出型封装4：在第二玻璃载具46的上侧涂抹黏胶，形成第二黏胶层47，在第二黏胶层47上侧制作第一面锡铜接点及若干个的第一rdl层41，在最上侧的第一rdl层41上侧设置有若干个铜柱43，最上侧的第一rdl层41上侧黏附有晶片体42，即传感器或显示器的驱动芯片或控制芯片，晶片体42上侧设置有第一铜凸块45，在第一rdl层41的上侧压模灌出包裹在铜柱43和晶片体42外侧的第一压模树脂层48；
60.步骤三：研磨第一压模树脂层48，将铜柱43和第一铜凸块45露出达到设计的厚度，露出的厚度，通过调整研磨第一压模树脂层48的厚度进行调整；
61.步骤四：在第一压模树脂层48的上侧制作若干个的第二rdl层44，最上侧的第二rdl层44为第二面接点，并在最上侧的第二rdl层44接点处设置有位于第二面接点上侧的第二铜凸块49，随后将第二黏胶层47解离，将第一rdl层41与第二玻璃载具46分离，移除玻璃载具，切成单颗，得到扇出型封装4；
62.步骤五：将芯片级封装3与扇出型封装4进行组装：将若干个芯片级封装3的第三玻璃与第一玻璃载具1通过第一黏胶层2进行黏附组装，因为若干个芯片级封装3处于同一平面上，所以具有很好的共面性，在安装后芯片级封装3的锡铜凸块朝上分布，将扇出型封装4的第一面锡铜接点对齐芯片级封装3的锡铜凸块，焊接形成电性导通，并且在组装后，扇出型封装4的第二面接点的第二铜凸块49朝上；
63.步骤六：在各个扇出型封装4的外侧加工第二压模树脂层5，并对第二压模树脂层5进行研磨，将扇出型封装4第二面接点的第二铜凸块49露出到设计的厚度，在第二压模树脂层5侧面且对应各个扇出型封装4的上侧制作若干个第三rdl层6，最上层第三rdl层6的接点处设置有第三铜凸块7，在第三铜凸块7处植锡球，得到初始产品；
64.步骤七：将第一黏胶层2解离，移除第一玻璃载具1，将初始产品切成单颗，完成芯片级封装3嵌入于扇出型封装4的制程，复数个芯片级封装3嵌入于压模树脂，优选的，单颗初始产品中，设置有三组相连接的芯片级封装3和扇出型封装4，复数个芯片级封装3的共面性，不会因后续制程而改变良好的共面性。
65.以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。