一种金球热压键合互联的封装结构的制备方法及其产品与流程

本发明属于封装，具体涉及一种金球热压键合互联的封装结构的制备方法及其产品。

背景技术：

1、21世纪半导体发展日新月异，随着各种新封装技术的运用以及智能设备的井喷式发展，芯片的封装尺寸不断减小，特别是倒装焊接技术的引入，摒弃了传统的点焊线工艺，从而降低了器件的总厚度。不同厂家对于成本、工艺难度和可靠性等方面的控制水平高低不同，也使不同厂家采用不同的工艺路线。

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金球热压键合互联的封装结构的制备方法及其产品。

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、一种金球热压键合互联的封装结构的制备方法，包括以下步骤：

4、1)将tsv芯片和倒装芯片正面植金球；

5、2)在pcb基板上焊接tsv芯片；

6、3)对步骤2)所得半成品进行填充；

7、4)倒装芯片正面覆ncf膜并焊接在tsv芯片背面；

8、5)在倒装芯片背面和pcb基板四周划散热胶；

9、6)在步骤5)所得半成品上贴装散热盖，保证整体封装结构的完整；

10、7)在pcb基板背面植球，得到产品。

11、进一步的，步骤2)中，在pcb基板上焊接tsv芯片的步骤包括：

12、对pcb基板整体进行等离子表面处理，随后将tsv芯片贴装至pcb基板上，通过焊头高温震动形成焊接互联。

13、进一步的，所述pcb基板为层压树脂基板，所述pcb基板正面设计有倒装芯片基板引脚，所述tsv芯片正面与倒装芯片基板引脚进行焊接形成焊接互联。

14、进一步的，步骤3)中，对步骤2)所得半成品进行填充的步骤包括：

15、pcb基板贴装tsv芯片后整体经过等离子表面处理，随后使用uf胶水在pcb基板与tsv芯片之间进行填充，填充后固化。

16、进一步的，步骤4)中，将倒装芯片正面覆ncf膜并进行加热，将倒装芯片与tsv芯片背面引脚进行焊接形成焊接互联，ncf膜经加热后液化成形，填充在倒装芯片与tsv芯片之间。

17、进一步的，步骤5)中，使用一阶段100℃/120min、二阶段150℃/30min的烘烤条件对散热胶进行烘烤，随后在倒装芯片背面和pcb基板四周划散热胶9，芯片上的散热胶覆盖面积需大于90％的芯片区域。

18、进一步的，步骤6)中，在步骤5)所得半成品上通过散热胶贴装散热盖，当散热胶为tim胶时，胶厚为20-90μm，当散热胶为为adhesive胶时，胶厚最大值不超过250μm，保证整体封装结构的完整。

19、本发明还公开了一种如上所述的一种金球热压键合互联的封装结构的制备方法制备得到的封装结构。

20、进一步的，所述封装结构包括pcb基板，所述pcb基板正面由下至上依次设置有tsv芯片和倒装芯片，所述tsv芯片和倒装芯片正面植金球，所述pcb基板与tsv芯片正面之间填充有uf胶水，所述tsv芯片和倒装芯片正面之间填充有ncf膜，所述倒装芯片背面和pcb基板四周通过散热胶贴装散热盖，所述pcb基板背面植球。

21、进一步的，所述封装结构的pcb基板正面设计有倒装芯片基板引脚，所述tsv芯片正面与倒装芯片基板引脚进行焊接形成焊接互联。

22、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

23、本发明公开了一种金球热压键合互联的封装结构的制备方法及其产品，该制备方法包括以下步骤：1)将tsv芯片和倒装芯片正面植金球；2)在pcb基板上焊接tsv芯片；3)对步骤2)所得半成品进行填充；4)倒装芯片正面覆ncf膜并焊接在tsv芯片背面；

24、5)在倒装芯片背面和pcb基板四周划散热胶；6)在步骤5)所得半成品上贴装散热盖，保证整体封装结构的完整；7)在pcb基板背面植球，得到产品。本发明提供的金球热压键合互联的封装结构的制备方法及其产品，制备流程简单，可拓展性强，采用倒装焊技术、tsv焊接技术、塑封体覆膜技术，在叠层结构上，采用金球支撑，导电性良好，结构更小更紧凑，空间利用率高，使用uf胶水填充和ncf覆膜，大大提高可靠性，2d/3d存储结构均可实现，封装结构具有叠层简单、空间利用率大、成本低等优势，为存储类/数字控制类芯片系统集成提供一种可行方案。

技术特征：

1.一种金球热压键合互联的封装结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种金球热压键合互联的封装结构的制备方法，其特征在于，步骤2)中，在pcb基板上焊接tsv芯片的步骤包括：

3.根据权利要求2所述的一种金球热压键合互联的封装结构的制备方法，其特征在于，所述pcb基板为层压树脂基板，所述pcb基板正面设计有倒装芯片基板引脚，所述tsv芯片正面与倒装芯片基板引脚进行焊接形成焊接互联。

4.根据权利要求1所述的一种金球热压键合互联的封装结构的制备方法，其特征在于，步骤3)中，对步骤2)所得半成品进行填充的步骤包括：

5.根据权利要求1所述的一种金球热压键合互联的封装结构的制备方法，其特征在于，步骤4)中，将倒装芯片正面覆ncf膜并进行加热，将倒装芯片与tsv芯片背面引脚进行焊接形成焊接互联，ncf膜经加热后液化成形，填充在倒装芯片与tsv芯片之间。

6.根据权利要求1所述的一种金球热压键合互联的封装结构的制备方法，其特征在于，步骤5)中，使用一阶段100℃/120min、二阶段150℃/30min的烘烤条件对散热胶进行烘烤，随后在倒装芯片背面和pcb基板四周划散热胶9，芯片上的散热胶覆盖面积需大于90％的芯片区域。

7.根据权利要求1所述的一种金球热压键合互联的封装结构的制备方法，其特征在于，步骤6)中，在步骤5)所得半成品上通过散热胶贴装散热盖，当散热胶为tim胶时，胶厚为20-90μm，当散热胶为为adhesive胶时，胶厚最大值不超过250μm，保证整体封装结构的完整。

8.一种根据权利要求1-7任一所述的一种金球热压键合互联的封装结构的制备方法制备得到的封装结构。

9.根据权利要求8所述的封装结构，其特征在于，包括pcb基板，所述pcb基板正面由下至上依次设置有tsv芯片和倒装芯片，所述tsv芯片和倒装芯片正面植金球，所述pcb基板与tsv芯片正面之间填充有uf胶水，所述tsv芯片和倒装芯片正面之间填充有ncf膜，所述倒装芯片背面和pcb基板四周通过散热胶贴装散热盖，所述pcb基板背面植球。

10.根据权利要求9所述的封装结构，其特征在于，所述pcb基板正面设计有倒装芯片基板引脚，所述tsv芯片正面与倒装芯片基板引脚进行焊接形成焊接互联。

技术总结
本发明公开一种金球热压键合互联的封装结构的制备方法及其产品，该制备方法包括以下步骤：将TSV芯片和倒装芯片正面植金球；在PCB基板上焊接TSV芯片；对所得半成品进行填充；倒装芯片正面覆NCF膜并焊接在TSV芯片背面；倒装芯片背面和PCB基板四周划散热胶；在所得半成品上贴装散热盖；在PCB基板背面植球。本发明采用倒装焊技术、TSV焊接技术、塑封体覆膜技术，在叠层结构上，采用金球支撑，导电性良好，结构更小更紧凑，空间利用率高，使用UF胶水填充和NCF覆膜，大大提高可靠性，2D/3D存储结构均可实现，封装结构具有叠层简单、空间利用率大、成本低等优势，为存储类/数字控制类芯片系统集成提供一种可行方案。

技术研发人员：朱嘉辉,徐召明
受保护的技术使用者：华天科技（南京）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7