[發明專利]高集成度晶圓扇出封裝結構

有效

• 申請號: 201110032264.1
• 申請日: 2011-01-30
• 公開（公告）號: CN102169879A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發明（設計）人: 陶玉娟;石磊;沈海軍
• 申請（專利權）人: 南通富士通微電子股份有限公司
• 主分類號: H01L25/16
• 分類號: H01L25/16;H01L23/495;H01L23/31
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

技術領域

本發明涉及半導體技術，尤其涉及一種高集成度晶圓扇出封裝結構。

背景技術

晶圓級封裝(Wafer?Level?Packaging，WLP)技術是對整片晶圓進行封裝測試后再切割得到單個成品芯片的技術，封裝后的芯片尺寸與裸片完全一致。晶圓級芯片尺寸封裝技術徹底顛覆了傳統封裝如陶瓷無引線芯片載具(Ceramic?Leadless?Chip?Carrier)以及有機無引線芯片載具(Organic?LeadlessChip?Carrier)等模式，順應了市場對微電子產品日益輕、小、短、薄化和低價化要求。經晶圓級芯片尺寸封裝技術封裝后的芯片尺寸達到了高度微型化，芯片成本隨著芯片尺寸的減小和晶圓尺寸的增大而顯著降低。晶圓級芯片尺寸封裝技術是可以將IC設計、晶圓制造、封裝測試、基板制造整合為一體的技術，是當前封裝領域的熱點和未來發展的趨勢。

扇出晶圓封裝是晶圓級封裝的一種。例如，中國發明專利申請第200910031885.0號公開一種晶圓級扇出芯片封裝方法，包括以下工藝步驟：在載體圓片表面依次封裝剝離膜和薄膜介質層I，在薄膜介質層I上形成光刻圖形開口I；在圖形開口I及其表面實現與基板端連接之金屬電極和再布線金屬走線；在與基板端連接之金屬電極表面、再布線金屬走線表面以及薄膜介質層I的表面封裝薄膜介質層II，并在薄膜介質層II上形成光刻圖形開口II；在光刻圖形開口II實現與芯片端連接之金屬電極；將芯片倒裝至與芯片端連接之金屬電極后進行注塑封料層并固化，形成帶有塑封料層的封裝體；將載體圓片和剝離膜與帶有塑封料層的封裝體分離，形成塑封圓片；植球回流，形成焊球凸點；單片切割，形成最終的扇出芯片結構。

按照上述方法所封裝制造的最終產品僅具有單一的芯片功能。如需實現完整的系統功能，需要在最終產品之外加上包含有各種電容、電感或電阻等的外圍電路。

發明內容

本發明解決的技術問題是：如何實現高集成度的晶圓扇出封裝結構。

為解決上述技術問題，本發明提供高集成度晶圓扇出封裝結構，包括：

被封裝單元，包括芯片及無源器件，所述被封裝單元具有功能面；

與被封裝單元的功能面相對的另一面形成有封料層，所述封料層對被封裝單元進行封裝固化，所述封料層表面對應于被封裝單元之間設有凹槽。

可選地，所述功能面是指被封裝單元中芯片的金屬電極和無源器件的焊盤所在表面。

可選地，所述封料層還填充于所述芯片與芯片之間、芯片與無源器件之間和/或無源器件和無源器件之間的空間。

可選地，所述無源器件包括電容、電阻和電感。

可選地，所述封料層的材料為環氧樹脂。

可選地，所述封料層通過轉注、壓縮或印刷的方法形成在所述芯片和無源器件上。

可選地，所述凹槽有多條，每一條凹槽圍繞所述被封裝單元而封閉。

可選地，每一條凹槽所圍成的形狀包括正方形、長方形或圓形。

可選地，每一條凹槽之間保持相同距離。

可選地，所述凹槽成矩陣排列。

可選地，所述凹槽的橫截面包括U型、V型或凹型。

可選地，所述芯片包括多個不同的芯片。

可選地，所述封裝單元的功能面形成有金屬互連結構。

可選地，所述金屬互連結構包括：依次位于芯片和無源器件的功能面上的金屬再布線層和球下金屬層，及位于球下金屬層表面的金屬焊球，所述球下金屬層和金屬再布線層間還形成有保護膜。

與現有技術相比，本發明請求保護的高集成度晶圓扇出封裝結構，將芯片和無源器件進行整合后再一并封裝，為包含整體系統功能而非單一的芯片功能的封裝結構，相比現有的系統級封裝結構，高集成度的圓片級封裝結構更是降低了系統內電阻、電感等干擾因素，也更能順應半導體封裝輕薄短小的趨勢要求。另外，將封料層的整片封裝分解成多個小被封裝單元，同時設置于被封裝單元之間的凹槽可以降低封料層的內應力，可以避免封料層在晶圓封裝的后續過程中出現翹曲變形，提高了晶圓封裝成品的質量。

附圖說明

圖1為本發明一個實施例中高集成度晶圓扇出封裝結構剖面示意圖；

圖2為本發明一個實施例中高集成度晶圓扇出封裝結構俯視示意圖；

圖3為本發明一個實施例中高集成度晶圓扇出封裝結構的形成方法流程圖；

圖4為本發明另一個實施例中高集成度晶圓扇出封裝結構的形成方法流程圖；

圖5至圖13為圖4所示流程中封裝結構示意圖。

具體實施方式