封装结构及其形成方法与流程

本发明涉及封装领域，尤其涉及一种封装结构及其形成方法。

背景技术：

1、随着先进封装技术的不断演进，基于先进封装技术的芯粒(chiplet)技术已成为驱动设计效率提升的重要方式。芯粒技术是指预先制造好、具有特定功能、可组合集成的晶片(die)，应用系统级封装(system in package，sip)技术，通过有效的片间互联和封装架构，将不同功能、不同工艺节点制造的芯片封装到一起，形成一个系统芯片。

2、目前采用转接板连接是实现芯片之间以及芯片与基板之间电互连的有效方式之一。但是，现有的转接板中并未集成无源器件(例如电容)，无源器件需要通过额外的表面贴装(surface mounted technology，smt)等工艺与转接板连接，其与芯片之间以及芯片与基板之间的倒装工艺不匹配，且无源器件的尺寸较大，造成转接板面积浪费，不利于封装结构的小型化。

3、因此如何实现无源器件与转接板之间的封装成为研究的重点。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是，提供一种封装结构及其形成方法，其能够提高封装工艺的兼容性，且有利于封装结构的小型化。

2、为了解决上述问题，本发明提供了一种封装结构的形成方法，包括：提供转接基板，所述转接基板包括第一导电衬垫，且所述第一导电衬垫暴露于所述转接基板的第一表面；提供器件基板，所述器件基板包括无源器件层及覆盖所述无源器件层的第一重布线层，所述无源器件层包括无源器件，所述第一重布线层包括第二导电衬垫，所述第二导电衬垫与所述无源器件电连接，且所述第二导电衬垫暴露于所述第一重布线层的第一表面；以所述转接基板的第一表面及所述第一重布线层的第一表面为键合面，采用混合键合工艺将所述转接基板与所述器件基板键合，其中，所述第一导电衬垫与所述第二导电衬垫电连接；自所述器件基板背离所述转接基板的表面去除部分所述器件基板，形成凹槽，所述凹槽暴露出所述转接基板或所述第一重布线层，所述无源器件层具有所述无源器件的区域被保留；在所述凹槽内形成硅桥，所述硅桥包括第三导电衬垫；在所述器件基板背离所述转接基板的一侧，贴装功能芯片，所述功能芯片与所述第三导电衬垫电连接。

3、在一实施例中，所述转接基板还包括第四导电衬垫，且所述第四导电衬垫暴露于所述转接基板的第一表面；所述器件基板还包括第一导电柱，所述第一导电柱设置在所述器件基板内且其一表面暴露于所述第一重布线层的第一表面；在采用混合键合工艺将所述转接基板与所述器件基板键合的步骤中，所述第四导电衬垫与所述第一导电柱电连接。

4、在一实施例中，在所述凹槽内形成硅桥的步骤之后还包括：塑封，以形成塑封体，所述塑封体填满所述凹槽，且所述第三导电衬垫暴露于所述塑封体。

5、在一实施例中，塑封，以形成塑封体的步骤包括：填充塑封料，所述塑封料填满所述凹槽，且所述塑封料还覆盖所述器件基板背离所述转接基板的表面；减薄所述塑封料，以去除所述器件基板背离所述转接基板的表面的所述塑封料，并暴露出所述第三导电衬垫，剩余的所述塑封料作为所述塑封体。

6、在一实施例中，塑封，以形成塑封体的步骤之后还包括：自所述器件基板背离所述转接基板的表面减薄所述器件基板，以暴露出所述第一导电柱的表面。

7、在一实施例中，自所述器件基板背离所述转接基板的表面减薄所述器件基板的步骤之后还包括：对所述器件基板背离所述转接基板的表面、所述塑封体表面及所述硅桥的表面进行平坦化处理。

8、在一实施例中，在所述凹槽内形成硅桥的步骤之后还包括：形成第二重布线层，所述第二重布线层覆盖所述器件基板背离所述转接基板的表面以及所述硅桥的表面，所述第二重布线层包括第五导电衬垫，所述第五导电衬垫与所述第三导电衬垫电连接，且所述第五导电衬垫暴露于所述第二重布线层的表面；在所述器件基板背离所述转接基板的一侧，贴装功能芯片的步骤中，所述功能芯片与所述第五导电衬垫电连接。

9、在一实施例中，所述第二重布线层还包括第七导电衬垫，所述第七导电衬垫与所述第一导电柱电连接，且所述第七导电衬垫暴露于所述第二重布线层的表面；在所述器件基板背离所述转接基板的一侧，贴装功能芯片的步骤中，所述功能芯片还与所述第七导电衬垫电连接。

10、本发明实施例还提供一种封装结构，包括：转接基板，包括第一导电衬垫；器件基板，包括无源器件层及覆盖所述无源器件层的第一重布线层，所述无源器件层包括无源器件，所述第一重布线层与所述转接基板键合连接，其中，所述第一重布线层包括第二导电衬垫，所述第二导电衬垫的一端与所述无源器件电连接，另一端与所述第一导电衬垫电连接，所述器件基板具有凹槽，所述凹槽暴露出所述转接基板或所述第一重布线层；硅桥，设置在所述凹槽内，所述硅桥包括第三导电衬垫；功能芯片，设置在所述器件基板背离所述转接基板的一侧，且所述功能芯片与所述第三导电衬垫电连接。

11、在一实施例中，所述转接基板还包括第四导电衬垫，所述器件基板还包括第一导电柱，所述第一导电柱贯穿所述器件基板，且所述第四导电衬垫与所述第一导电柱电连接。

12、在一实施例中，还包括第二重布线层，所述第二重布线层覆盖所述器件基板背离所述转接基板的表面以及所述硅桥的表面，所述功能芯片设置在所述第二重布线层上，所述第二重布线层包括第五导电衬垫，所述第五导电衬垫的一端与所述第三导电衬垫电连接，另一端与所述功能芯片电连接。

13、在一实施例中，所述第二重布线层还包括第七导电衬垫，所述第七导电衬垫的一端与所述第一导电柱电连接，另一端与所述功能芯片电连接。

14、在一实施例中，还包括塑封体，所述塑封体填满所述凹槽。

15、本发明实施例提供的形成方法中，在设置所述功能芯片之前利用晶圆级封装工艺直接在所述转接基板内部集成无源器件，集成所述无源器件之后形成所述硅桥，进而形成由所述转接基板与所述硅桥构成的转接板，再将所述功能芯片与所述转接板电连接，形成所述封装结构。本发明形成方法无需采用额外的表面贴装工艺将所述无源器件与转接板连接，大大提高了工艺的兼容性；并且该种形成方法大大节省了转接基板的面积，有利于封装结构的小型化；所述功能芯片与所述无源器件设置在所述转接基板的同一侧，使得所述无源器件与所述功能芯片的距离较近，提高了封装结构的性能。另外，还可在器件基板中的无源器件的制造过程中调整无源器件的参数(例如电容的容值)，实现所述无源器件与功能芯片的精确匹配。

技术特征：

1.一种封装结构的形成方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的封装结构的形成方法，其特征在于，所述转接基板还包括第四导电衬垫，且所述第四导电衬垫暴露于所述转接基板的第一表面；所述器件基板还包括第一导电柱，所述第一导电柱设置在所述器件基板内且其一表面暴露于所述第一重布线层的第一表面；在采用混合键合工艺将所述转接基板与所述器件基板键合的步骤中，所述第四导电衬垫与所述第一导电柱电连接。

3.根据权利要求2所述的封装结构的形成方法，其特征在于，在所述凹槽内形成硅桥的步骤之后还包括：塑封，以形成塑封体，所述塑封体填满所述凹槽，且所述第三导电衬垫暴露于所述塑封体。

4.根据权利要求3所述的封装结构的形成方法，其特征在于，塑封，以形成塑封体的步骤包括：

5.根据权利要求3所述的封装结构的形成方法，其特征在于，塑封，以形成塑封体的步骤之后还包括：自所述器件基板背离所述转接基板的表面减薄所述器件基板，以暴露出所述第一导电柱的表面。

6.根据权利要求5所述的封装结构的形成方法，其特征在于，自所述器件基板背离所述转接基板的表面减薄所述器件基板的步骤之后还包括：对所述器件基板背离所述转接基板的表面、所述塑封体表面及所述硅桥的表面进行平坦化处理。

7.根据权利要求2～6任一项所述的封装结构的形成方法，其特征在于，在所述凹槽内形成硅桥的步骤之后还包括：形成第二重布线层，所述第二重布线层覆盖所述器件基板背离所述转接基板的表面以及所述硅桥的表面，所述第二重布线层包括第五导电衬垫，所述第五导电衬垫与所述第三导电衬垫电连接，且所述第五导电衬垫暴露于所述第二重布线层的表面；

8.根据权利要求7所述的封装结构的形成方法，其特征在于，所述第二重布线层还包括第七导电衬垫，所述第七导电衬垫与所述第一导电柱电连接，且所述第七导电衬垫暴露于所述第二重布线层的表面；

9.一种封装结构，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的封装结构，其特征在于，所述转接基板还包括第四导电衬垫，所述器件基板还包括第一导电柱，所述第一导电柱贯穿所述器件基板，且所述第四导电衬垫与所述第一导电柱电连接。

11.根据权利要求10所述的封装结构，其特征在于，还包括第二重布线层，所述第二重布线层覆盖所述器件基板背离所述转接基板的表面以及所述硅桥的表面，所述功能芯片设置在所述第二重布线层上，所述第二重布线层包括第五导电衬垫，所述第五导电衬垫的一端与所述第三导电衬垫电连接，另一端与所述功能芯片电连接。

12.根据权利要求11所述的封装结构，其特征在于，所述第二重布线层还包括第七导电衬垫，所述第七导电衬垫的一端与所述第一导电柱电连接，另一端与所述功能芯片电连接。

13.根据权利要求9～12任一项所述的封装结构，其特征在于，还包括塑封体，所述塑封体填满所述凹槽。

技术总结
一种封装结构的形成方法包括：提供转接基板，包括第一导电衬垫，且第一导电衬垫暴露于转接基板的第一表面；提供器件基板，包括无源器件层及覆盖无源器件层的第一重布线层，无源器件层包括无源器件，第一重布线层包括第二导电衬垫，第二导电衬垫与无源器件电连接，且第二导电衬垫暴露于第一重布线层的第一表面；以转接基板的第一表面及第一重布线层的第一表面为键合面，采用混合键合工艺将转接基板与器件基板键合；自器件基板背离转接基板的表面去除部分器件基板，形成凹槽，凹槽暴露出转接基板或第一重布线层；在凹槽内形成硅桥，硅桥包括第三导电衬垫；在器件基板背离转接基板的一侧，贴装功能芯片，功能芯片与第三导电衬垫电连接。

技术研发人员：陈海杰,谢皆雷,吴靖宇
受保护的技术使用者：江阴长电先进封装有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14