封装结构、封装结构的制备方法和电子设备与流程

1.本发明涉及半导体封装技术领域，尤其涉及一种封装结构、封装结构的制备方法和电子设备。


背景技术：

2.随着电子技术的发展，半导体封装趋于向高密度、低功耗和小型化的方向发展。扇出性封装技术摆脱了常规芯片对范围的限制，可以在封装体内集成多个芯片。
3.在相关技术中，封装结构中采用芯片面朝上的方式贴装于基体的凹槽内，即芯片的电连接面朝向基体的凹槽的槽口方向，以便于实现芯片与其他电路结构的电连接。为了消除凹槽内的芯片与基体在凹槽的槽口处形成台阶差异，需要在形成凹槽的槽口的表面铺设一层较厚的绝缘介质层以消除差异。通过在凹槽的槽口的表面铺设一层较厚的绝缘介质层会导致封装结构存在整体厚度较大的问题。


技术实现要素：

4.本发明公开一种封装结构、封装结构的制备方法和电子设备，以解决相关技术中封装结构整体厚度较大的问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：
6.第一方面，本技术公开一种封装结构，包括基体、第一芯片、第一导电件和第一填充胶层，所述基体开设有凹槽，所述凹槽的底壁设有第一布线层，所述第一芯片设于所述凹槽，所述第一芯片的第一表面与所述第一布线层电连接，所述第一导电件的一端与所述第一布线层电连接，所述第一填充胶层填充于所述凹槽内，且所述第一填充胶层与所述凹槽的槽口所在的表面平齐，所述第一导电件的另一端和所述第一芯片的第二表面均显露于所述第一填充胶层，且均与所述凹槽的槽口所在的表面平齐，所述第一芯片的所述第一表面和所述第一芯片的所述第二表面相背，所述第一芯片的所述第一表面为所述第一芯片的电连接面。
7.第二方面，本技术公开一种电子设备，包括第一方面所述的封装结构。
8.第三方面，本技术公开一种封装结构的制备方法，包括：
9.在基体上开设凹槽；
10.在所述凹槽的底壁制备第一布线层；
11.将第一芯片设置于所述凹槽内，且所述第一芯片的第一表面与所述第一布线层电连接；
12.制备第一导电件，其中，所述第一导电件的一端与所述第一布线层电连接；
13.在所述凹槽内填充胶体以形成第一填充胶层，且所述第一填充胶层至少覆盖所述凹槽的槽口所在的表面；
14.对所述第一填充胶层的背离所述基体的一侧进行磨片处理，以使所述第一填充胶层与所述凹槽的槽口所在的表面平齐，且所述第一导电件的另一端和所述第一芯片的第二
表面显露于所述第一填充胶层，其中，所述第一芯片的所述第一表面与所述第一芯片的所述第二表面相背。
15.本发明采用的技术方案能够达到以下技术效果：
16.本技术实施例公开的封装结构通过在基体上开设的凹槽的底壁设置第一布线层，使得第一芯片的第一表面可以与第一布线层电连接，第一导电件的一端与第一布线层电连接，进而在凹槽内填充第一填充胶层后，使得第一导电件的另一端和第一芯片的第二表面显露于第一填充胶层，由于第一芯片的第二表面不是电连接面，从而可以通过对第一填充胶层的背离第一芯片的一侧进行磨片处理，以使第一芯片的第二表面、第一导电件的另一端和第一填充胶层平齐，避免第一芯片与凹槽的槽口形成台阶差异，进而通过磨片处理可以对封装结构进行减薄，从而可以解决相关技术中封装结构较厚的问题。
附图说明
17.图1为本发明实施例公开的封装结构的示意图；
18.图2为图1的局部示意图；
19.图3为在基体上开设凹槽的结构示意图；
20.图4为在凹槽的底壁制备第一布线层和第一导电件的示意图；
21.图5为第一芯片与第一布线层电连接的示意图；
22.图6为填充第一填充胶层后的示意图；
23.图7为对第一填充胶层磨片后的示意图；
24.图8为设置第一介质层和第二布线层后的示意图；
25.图9为第二芯片与第二布线层电连接的示意图；
26.图10为设置第二导电件后的示意图；
27.图11为设置第二填充胶层后的示意图；
28.图12为第二填充胶层磨片后的示意图；
29.图13为一种封装结构的制备方法的流程图。
30.附图标记说明：
31.110-基体、111-凹槽、
32.120-第一芯片、130-第一导电件、140-第一填充胶层、150-第一布线层、
33.210-第一介质层、220-第二布线层、
34.310-第二芯片、320-第二填充胶层、330-第二导电件、
35.410-第二介质层、420-第三布线层、
36.510-第三导电件。
具体实施方式
37.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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。
38.以下结合附图，详细说明本发明各个实施例公开的技术方案。
39.请参考图1至图12，本发明实施例公开一种封装结构，所公开的封装结构包括基体110、第一芯片120、第一导电件130和第一填充胶层140。
40.基体110开设有凹槽111，凹槽111的底壁设有第一布线层150。第一布线层150可以是一层，也可以是多层，这里对第一布线层150的层数不做具体的限制，可以根据实际情况进行布线。第一芯片120设于凹槽111，第一芯片120的第一表面与第一布线层150电连接，第一芯片120的第一表面为第一芯片120的电连接面。第一芯片120的第一表面和第一布线层150均可以设有微凸块，第一芯片120的第一表面的微凸块用于与第一布线层150的微凸块键合，以实现第一芯片120与第一布线层150的电连接。
41.第一导电件130的一端与第一布线层150电连接，第一填充胶层140填充于凹槽111内，且第一填充胶层140与凹槽111的槽口所在的表面平齐，以使第一填充胶层140包裹第一导电件130和第一芯片120的位于凹槽111内的部分以对第一芯片120进行封装。第一导电件130可以是铜柱，当然，第一导电件也可以是其他导电件。
42.第一导电件130的另一端和第一芯片120的第二表面均显露于第一填充胶层140，且均与凹槽111的槽口所在的表面平齐，第一导电件130的另一端用于与外部其他电路或构件电连接，以使第一芯片120依次通过第一芯片120的第一表面、第一布线层150、第一导电件130与外部其他电路或构件电连接。
43.第一芯片120的第一表面和第一芯片120的第二表面相背，第一芯片120的第一表面为第一芯片120的电连接面。第一芯片120的第二表面可以用于封装第一芯片120内的电路结构，不构成第一芯片120的电路结构，第一芯片120的第二表面距离第一芯片120的电路结构可以具有一段距离，从而可以对第一芯片120的第二表面进行磨片处理。
44.在具体的工艺过程中，在基体110上刻蚀凹槽111，凹槽111的尺寸大于第一芯片120的尺寸，在第一凹槽111的底壁制备第一布线层150，并制备第一导电件130；之后将第一芯片120的第一表面与第一布线层150电连接，第一导电件130位于第一芯片120和凹槽111的侧壁之间；在第一芯片120与第一布线层150电连接后，向凹槽111内填充胶体以形成第一填充胶层140。在制备的过程中，第一芯片120与第一布线层150电连接后，第一芯片120的第二表面可以是高于凹槽111的槽口所在的表面，也可以是低于凹槽111的槽口所在的表面，第一填充胶层140至少覆盖凹槽111的槽口，第一填充胶层140也可以高于凹槽111的槽口所在的表面形成一层胶层。在形成第一填充胶层140后，对第一填充胶层140的背离基体110的一侧进行磨片处理，将第一导电件130的另一端显露于第一填充胶层140用于与其他电路结构电连接，同时，对第一填充胶层140的背离基体110的一层进行磨片处理可以使封装结构整体的厚度减小，且第一芯片120与凹槽111的槽口所在的表面平齐而不会存在台阶差异。
45.本技术实施例公开的封装结构通过在基体110上开设的凹槽111的底壁设置第一布线层150，使得第一芯片120的第一表面可以与第一布线层150电连接，第一导电件130的一端与第一布线层150电连接，进而在凹槽111内填充第一填充胶层140后，使得第一导电件130的另一端和第一芯片120的第二表面显露于第一填充胶层140，由于第一芯片120的第二表面不是电连接面，从而可以通过对第一填充胶层140的背离第一芯片120的一侧进行磨片处理，以使第一芯片120的第二表面、第一导电件130的另一端和第一填充胶层140平齐，避免第一芯片120与凹槽111的槽口形成台阶差异，进而通过磨片处理可以对封装结构进行减薄，从而可以解决相关技术中封装结构较厚的问题，而且，可以对第一芯片120的第二表面
进行磨片以使第一芯片120较薄，较薄的第一芯片120还有利于第一芯片120的散热。
46.一种可选的实施例，封装结构还可以包括第一介质层210和第二布线层220，第一介质层210可以设于基体110，且覆盖凹槽111的槽口，第二布线层220可以设于第一介质层210内，第一导电件130的另一端可以与第二布线层220电连接。
47.通过在基体110上设置第一介质层210，且第一介质层210覆盖凹槽111的槽口，使得第一介质层210可以对第一芯片120进一步进行防护，从而使得第一芯片120可以较好的封装于凹槽111内，通过将第二布线层220设置于第一介质层210内，使得第二布线层220可以通过第一介质层210进行防护，而且在第一导电件130的另一端与第二布线层220电连接后，使得第一导电件130的另一端通过第二布线层220可以与其它电路结构具有更灵活的电连接方式。
48.在一些实施例中，凹槽111、第一芯片120和第一导电件130均可以为多个。多个凹槽111可以间隔设置，多个第一芯片120可以一一对应地设于多个凹槽111，每个凹槽111内均可以设有围绕相应的第一芯片120的多个第一导电件130，多个第一导电件130的另一端通过第二布线层220电连接。具体的，多个第一芯片120可以是不同的芯片，当然，多个第一芯片120也可以是相同的芯片。
49.本技术实施例通过设置多个凹槽111、多个第一芯片120和多个第一导电件130，多个第一芯片120一一对应地设于多个凹槽111，每个凹槽111内均设有围绕相应的第一芯片120的多个第一导电件130，多个第一导电件130的另一端通过第二布线层220电连接，使得多个第一芯片120可以通过第二布线层220实现电连接。
50.为了进一步提高封装结构的集成能力，可选的，封装结构还可以包括第二芯片310，第二芯片310可以设于第一介质层210的背离第一芯片120的一侧，第二芯片310可以与第二布线层220电连接。第二芯片310和第一芯片120可以通过第二布线层220电连接。
51.本技术实施例通过在第一介质层210的背离第一芯片120的一侧设置第二芯片310，使得封装结构的集成能力较高，而且第二芯片310与第二布线层220电连接，可以实现第二芯片310与第一芯片120之间的电连接，从而实现多个芯片之间的信息交互，将第二芯片310设置于背离第一芯片120的一侧，可以避免第一芯片120和第二芯片310同侧设置造成封装结构整体长度较长的问题。
52.进一步的，第二芯片310的第一表面可以与第二布线层220电连接，第二芯片310的第二表面可以为电连接面，封装结构还可以包括第二填充胶层320和第二导电件330，第二填充胶层320与第一介质层210连接，且包覆第二芯片310和第二导电件330，第二导电件330的第一端与第二布线层220电连接，第二芯片310的第二表面与第二导电件330的第二端显露于第二填充胶层320的表面，第二芯片310的第二表面与第二芯片310的第一表面相背，第二芯片310的第一表面为第二芯片310的电连接面，第二芯片310的第二表面与第二芯片310的电路结构具有一段距离，可以对第二芯片310的第二表面进行磨片处理以进行减薄，或在第二芯片310的第二表面进行其他工艺。
53.在具体的工艺过程中，在第二芯片310的第一表面与第二布线层220电连接，第二导电件330的第一端与第二布线层220电连接后，设置第二填充胶层320包覆第二芯片310和第二导电件330，第二填充胶层320可以将第二芯片310的第二表面及第二导电件330的第二端包覆后再进行膜片处理以使第二芯片310的第二表面与第二导电件330的第二端显露于
第二填充胶层320的表面，也可以是在填充第二填充胶层320时，第二芯片310的第二表面和第二导电件330的第二端直接露出于第二填充胶层320的表面；在设置完第二填充胶层320后，对第二填充胶层320的背离第一填充胶层140的一侧可以进行磨片处理，使得第二芯片310的第二表面与第二导电件330的第二端显露于第二填充胶层320的表面，可以保证第二芯片310的第二表面、第二导电件330的第二端均与第二填充胶层320平齐，而且还可以通过磨片使得第二填充胶层320的厚度较小，从而可以减小封装结构整体的厚度。
54.通过第二芯片310的第一表面与第二布线层220电连接，第二填充胶层320与第一介质层210连接，且包覆第二芯片310和第二导电件330，第二导电件330的第一端与第二布线层220电连接，第二芯片310的第二表面与第二导电件330的第二端显露于第二填充胶层320的表面，使得第二填充胶层320可以对于第二芯片310进行防护，而且第二导电件330的第二端显露于第二填充胶层320，从而可以实现第二布线层220与外部电路的电连接。
55.可选的，第二导电件330可以为铜核球。具体的，铜核球可以包括铜球、镀镍层和镀锡层。镀镍层和镀锡层可以包覆在铜球上形成一种复合式的铜核球。
56.可选的，封装结构还可以包括第二介质层410和第三布线层420，第二介质层410可以设于第二填充胶层320，且覆盖第二芯片310的第二表面和第二导电件330的第二端，第三布线层420可以设于第二介质层410内，第二导电件330的第二端与第三布线层420电连接。
57.通过设置第二介质层410和第三布线层420，使得第二介质层410可以覆盖于第二芯片310的第二表面和第二导电件330的第二端以对第二芯片310和第二导电件330进行较好封装，而且还可以对第二芯片310和第二导电件330进行防护。第三布线层420设于第二介质层410内，使得第二介质层410可以对第三布线层420进行防护，第二导电件330的第二端与第三布线层420电连接，使得第二导电件330的第二端与外部电路结构的连接方式更灵活。
58.为了便于封装结构与外部电路结构的电连接，可选的，封装结构还可以包括第三导电件510，第三导电件510可以设于第二介质层410的背离第一导电件130的一侧，第三导电件510的第一端可以与第三布线层420电连接。具体的，第三导电件510可以是焊球、电线等。
59.通过在第二介质层410的背离第一导电件130的一侧设置第三导电件510，第三导电件510的第一端与第三布线层420电连接，从而便于封装结构通过第三导电件510与外部电路结构电连接。
60.具体的，基体110可以是硅片。通过将基体110设置为硅片，不仅可以提高封装结构的强度，还可以解决相关技术中采用树脂塑封料作为基体110存在的树脂塑封料与芯片之间热膨胀不匹配的问题。
61.本技术还公开一种电子设备，所公开的电子设备包括上述实施例中的封装结构。在电子设备采用上述封装结构的情况下，可以有利于电子设备轻薄化的设计。
62.电子设备可以是手机、平板、游戏机等，这里对电子设备不做具体的限制。
63.参考图13，本技术还公开一种封装结构的制备方法，所公开的制备方法包括：
64.s101，在基体110上开设凹槽111。
65.s102，在凹槽111的底壁制备第一布线层150。
66.s103，将第一芯片120设置于凹槽111内，且第一芯片120的第一表面与第一布线层
150电连接。
67.s104，制备第一导电件130，其中，第一导电件130的一端与第一布线层150电连接。
68.s105，在凹槽111内填充胶体以形成第一填充胶层140，且第一填充胶层140至少覆盖凹槽111的槽口。
69.s106，对第一填充胶层140的背离基体110的一侧进行磨片处理，以使第一填充胶层140与凹槽111的槽口所在的表面平齐，且第一导电件130的另一端和第一芯片120的第二表面显露于第一填充胶层140。
70.其中，第一芯片120的第一表面与第一芯片120的第二表面相背。
71.本技术公开的封装结构的制备方法中的封装结构的各部件与上述实施例中的各部件具有相同或相似之处，彼此可以相互参照，这里不再赘述。
72.本技术通过在填充完第一填充胶层140后，可以对第一填充胶层140的背离基体110的一侧进行磨片处理，可以使得第一芯片120与凹槽111的槽口所在的表面平齐，从而避免第一芯片120与凹槽111的槽口所在的平面形成台阶差异，而且磨片处理还可以使封装结构减薄，而且较薄的第一芯片120有利于第一芯片120的散热。
73.可选的，在对第一填充胶层140的背离基体110的一侧进行磨片处理后，所公开的封装结构的制备方法还包括：
74.步骤a1，在基体110上制备第一介质层210和第二布线层220，其中，第一介质层210覆盖凹槽111的槽口，第二布线层220位于第一介质层210内，第一导电件130的另一端与第二布线层220电连接。
75.步骤a2，将第二芯片310设置于第一介质层210的背离第一芯片120的一侧，且第二芯片310的第一表面与第二布线层220电连接。
76.步骤a3，制备第二导电件330，其中，第二导电件330的第一端与第二布线层220电连接。
77.步骤a4，在第一介质层210上制备第二填充胶层320，第二填充胶层320覆盖第二芯片310和第二导电件330。
78.步骤a5，对第二填充胶层320的背离基体110的一侧进行磨片处理，以使第二芯片310的第二表面、第二导电件330的第二端和第二填充胶层320平齐，且第二芯片310的第二表面和第二导电件330的第二端显露于第二填充胶层320。
79.其中，第二芯片310的第一表面与第二芯片310的第二表面相背。
80.本技术实施例公开的封装结构的各部件与上述实施例中的各部件具有相同或相似之处，彼此可以相互参照，这里不在赘述。
81.通过在基体110上设置第一介质层210，且第一介质层210覆盖凹槽111的槽口，使得第一介质层210可以对第一芯片120进一步进行防护，从而使得第一芯片120可以较好的封装于凹槽111内，通过将第二布线层220设置于第一介质层210内，使得第二布线层220可以通过第一介质层210进行防护，而且在第一导电件130的另一端与第二布线层220电连接后，使得第一导电件130的另一端通过第二布线层220可以与其它电路结构的电连接方式更灵活。
82.通过在第一介质层210的背离第一芯片120的一侧设置第二芯片310，使得封装结构的集成能力较高，而且第二芯片310与第二布线层220电连接，可以实现第二芯片310与第
一芯片120之间的电连接，从而实现多个芯片之间的信息交互，将第二芯片310设置于背离第一芯片120的一侧，可以避免第一芯片120和第二芯片310同侧设置造成封装结构整体长度较长的问题。通过第二芯片310的第一表面与第二布线层220电连接，第二填充胶层320与第一介质层210连接，且包覆第二芯片310和第二导电件330，第二导电件330的第一端与第二布线层220电连接，第二芯片310的第二表面与第二导电件330的第二端显露于第二填充胶层320的表面，使得第二填充胶层320可以对于第二芯片310进行防护，而且第二导电件330的第二端显露于第二填充胶层320，从而可以实现第二布线层220可以与外部电路电连接。
83.可选的，在对第二填充胶层320的背离基体110的一侧进行磨片处理，以使第二芯片310的第二表面、第二导电件330的第二端和第二填充胶层320平齐，且第二芯片310的第二表面和第二导电件330的第二端显露于第二填充胶层320之后，所公开的制备方法还包括：
84.步骤b1，在所述第二填充胶层320上制备第二介质层410和第三布线层420，其中，第二介质层410覆盖第二芯片310的第二表面和第二导电件330的第二端，第三布线层420设于第二介质层410内，第二导电件330的第二端与第三布线层420电连接。
85.通过设置第二介质层410和第三布线层420，使得第二介质层410可以覆盖于第二芯片310的第二表面和第二导电件330的第二端以对第二芯片310和第二导电件330进行较好封装，而且还可以对第二芯片310和第二导电件330进行进一步的防护。第三布线层420设于第二介质层410内，使得第二介质层410可以对第三布线层420进行防护，第二导电件330的第二端与第三布线层420电连接，使得第二导电件330的第二端与外部电路结构的连接更灵活。
86.本发明上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。
87.上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。