一种晶圆级扇出封装方法及封装结构与流程

本发明属于半导体封装，具体涉及一种晶圆级扇出封装方法及封装结构。

背景技术：

1、晶圆级扇出封装技术拥有高密度、可靠性好、封装体积小等特点，有着广泛的应用需求与广阔的发展前景。目前主流的扇出型封装技术大多是基于ewlb扇出型封装。该封装技术使用塑封料对芯片进行多面塑封。不同于该技术，华天科技(昆山)电子有限公司研发了一种基于硅基的esifo扇出工艺，该工艺利用硅片作为载板，在载板上制作出略大于芯片的凹槽，在芯片埋入凹槽后再进行重布线层工艺。在封装过程中，由于封装结构各层材料的热膨胀系数不同，在温度变化时容易对芯片功能层产生应力，严重的可能使芯片功能层产生破坏。另外硅基扇出封装的成本较高，这些都是需要解决的问题。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种晶圆级扇出封装方法及封装结构。

2、为实现上述目的，达到上述技术效果，本发明采用的技术方案为：

3、一种晶圆级扇出封装方法，包括以下步骤：

4、1)在功能芯片表面形成一层氧化硅保护层；在功能芯片的pad处留有开口，电镀形成导电柱；

5、2)将功能芯片研磨至指定硅厚，背面贴上daf膜；

6、3)将功能芯片切割成单颗芯片；

7、4)将步骤3)所得切割后的芯片贴入带有凹槽的晶圆，芯片与凹槽之间空隙与晶圆表面填入干膜，在导电柱上形成开口ⅰ；

8、5)再在晶圆表面形成布线层ⅰ，其包括金属重布线层ⅰ与钝化层ⅰ，层数大于等于1层，再形成锡球。

9、进一步的，步骤1)中，所述导电柱的平面尺寸与氧化硅保护层上的开口相同，所述导电柱的垂直厚度与氧化硅保护层的厚度相同。

10、进一步的，步骤4)中，所述开口ⅰ的尺寸需略小于导电柱，若干膜为光敏干膜，所述开口ⅰ通过曝光显影形成，若干膜为非光敏干膜，所述开口ⅰ通过激光打孔形成。

11、一种晶圆级扇出封装结构，采用如上所述的一种晶圆级扇出封装方法制备得到，所述封装结构包括：

12、带有凹槽的晶圆；

13、若干功能芯片，一个功能芯片贴装于晶圆的一个凹槽内，所述功能芯片正面设置氧化硅保护层，所述功能芯片背面贴装具有粘性的daf膜，所述功能芯片的pad处留有开口，电镀形成导电柱，所述导电柱上形成开口ⅰ；

14、布线层ⅰ，布线于晶圆上，包括金属重布线层ⅰ与钝化层ⅰ，层数大于等于1层，所述金属重布线层ⅰ上设置有锡球，所述金属重布线层ⅰ与导电柱相连。

15、进一步的，所述导电柱的平面尺寸与氧化硅保护层上的开口相同，所述导电柱的垂直厚度与氧化硅保护层的厚度相同。

16、本发明还公开了另一种晶圆级扇出封装方法，包括以下步骤：

17、1)在功能芯片表面形成布线层ⅱ，其包括金属重布线层ⅱ与钝化层ⅱ，层数大于等于1层；

18、2)将功能芯片研磨至指定硅厚，背面贴上daf膜；

19、3)将功能芯片切割成单颗芯片；

20、4)将步骤3)所得切割后的芯片贴入带有凹槽的晶圆，芯片与凹槽之间空隙与晶圆表面填入干膜，在布线层ⅱ上形成开口ⅰ；

21、5)再在晶圆表面形成布线层ⅰ，其包括金属重布线层ⅰ与钝化层ⅰ，层数大于等于1层，再形成锡球。

22、进一步的，步骤4)中，所述开口ⅰ的尺寸需略小于导电柱，若干膜为光敏干膜，所述开口ⅰ通过曝光显影形成，若干膜为非光敏干膜，所述开口ⅰ通过激光打孔形成。

23、一种晶圆级扇出封装结构，采用如上所述的一种晶圆级扇出封装方法制备得到，所述封装结构包括：

24、一种晶圆级扇出封装结构，包括：

25、带有凹槽的晶圆；

26、若干功能芯片，一个功能芯片贴装于晶圆的一个凹槽内，所述功能芯片背面贴装具有粘性的daf膜，所述功能芯片正面形成布线层ⅱ，所述布线层ⅱ包括金属重布线层ⅱ与钝化层ⅱ，层数大于等于1层，所述布线层ⅱ上设置有布线层ⅰ，所述布线层ⅰ包括金属重布线层ⅰ与钝化层ⅰ，层数大于等于1层，所述金属重布线层ⅰ上设置有锡球。

27、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

28、1)在功能芯片表面形成一层氧化硅保护层，该层可以保护芯片功能层不受金属重布线层影响；

29、2)在功能芯片表面形成多层钝化层与重布线层，将部分重布线层的形成提前放在芯片上生成，可以提高封装效率，降低封装成本，同时还可以减少因重布线层缺陷造成的封装良率损失。

技术特征：

1.一种晶圆级扇出封装方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种晶圆级扇出封装方法，其特征在于，步骤1)中，所述导电柱的平面尺寸与氧化硅保护层上的开口相同，所述导电柱的垂直厚度与氧化硅保护层的厚度相同。

3.根据权利要求1所述的一种晶圆级扇出封装方法，其特征在于，步骤4)中，所述开口ⅰ的尺寸需略小于导电柱，若干膜为光敏干膜，所述开口ⅰ通过曝光显影形成，若干膜为非光敏干膜，所述开口ⅰ通过激光打孔形成。

4.一种晶圆级扇出封装结构，其特征在于，采用权利要求1-3任一所述的一种晶圆级扇出封装方法制备得到，所述封装结构包括：

5.根据权利要求4所述的一种晶圆级扇出封装结构，其特征在于，所述导电柱的平面尺寸与氧化硅保护层上的开口相同，所述导电柱的垂直厚度与氧化硅保护层的厚度相同。

6.一种晶圆级扇出封装方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种晶圆级扇出封装方法，其特征在于，步骤4)中，所述开口ⅰ的尺寸需略小于导电柱，若干膜为光敏干膜，所述开口ⅰ通过曝光显影形成，若干膜为非光敏干膜，所述开口ⅰ通过激光打孔形成。

8.一种晶圆级扇出封装结构，其特征在于，采用权利要求6或7所述的一种晶圆级扇出封装方法制备得到，所述封装结构包括：

技术总结
本发明公开了一种晶圆级扇出封装方法及封装结构，该方法包括以下步骤：先在功能芯片正面形成氧化硅保护层，在功能芯片的pad处留开口，电镀形成导电柱，再将功能芯片研磨至指定硅厚，背面贴上DAF膜，或者，先在功能芯片正面形成布线层Ⅱ，再在背面贴上DAF膜；随后将功能芯片切割成单颗芯片，贴入带有凹槽的晶圆，再在晶圆表面形成布线层Ⅰ，再形成锡球。本发明中，通过在功能芯片表面形成氧化硅保护层可保护芯片功能层不受金属重布线层影响；通过在功能芯片表面形成多层钝化层与重布线层，将部分重布线层的形成提前放在芯片上生成，可提高封装效率，降低封装成本，减少因重布线层缺陷造成的封装良率损失。

技术研发人员：魏浩
受保护的技术使用者：华天科技（昆山）电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15