[發(fā)明專利]一種高散熱芯片嵌入式重布線封裝結(jié)構(gòu)及其制作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410042296.3
• 申請日: 2014-01-28
• 公開（公告）號(hào): CN103794587B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王新潮;梁新夫;陳靈芝;郁科鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 江陰芯智聯(lián)電子科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L23/488
• 分類號(hào): H01L23/488;H01L23/522;H01L21/60;H01L21/768
• 代理公司: 江陰市同盛專利事務(wù)所(普通合伙)32210
• 代理人: 唐紉蘭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高散熱芯片嵌入式重布線封裝結(jié)構(gòu)及其制作方法，屬于半導(dǎo)體封裝技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

當(dāng)前芯片尺寸封裝（CSP）工藝主要有：

一、芯片先貼裝在引線框架或者基板上后在芯片表面引線鍵合，或者芯片表面二次布線制作凸點(diǎn)后倒裝在引線框架或者基板上再進(jìn)行模塑包封及后工序；

二、芯片表面二次布線后在布線層Pad處制作焊球，再進(jìn)行模塑包封（或裸芯片）及后工序。

當(dāng)前芯片尺寸封裝（CSP）工藝存在以下不足和缺陷：

1、隨著產(chǎn)品小、薄、高密度的要求不斷提高，引線框架或者基板要求小而薄，易變形，制作難度較大；

2、采用引線鍵合工藝的產(chǎn)品，受焊線弧高和弧長的限制，產(chǎn)品的厚度和大小都不可能做得很小；

3、采用倒裝工藝或者圓片級(jí)封裝的產(chǎn)品，芯片需要二次布線制作凸點(diǎn)，前期制造成本較高；

4、隨著芯片引腳數(shù)的增多以及對芯片尺寸縮小要求的提高，芯片倒裝時(shí)與基片的對位精度要求非常高；

5、絕大多數(shù)的倒裝焊產(chǎn)品中都采用了底部填充劑，其作用是緩解芯片和基板之間由熱膨脹系數(shù)（CTE）差所引起的剪切應(yīng)力，但存在填充不滿、空洞的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種高散熱芯片嵌入式重布線封裝結(jié)構(gòu)及其制作方法，它在金屬載板表面貼裝芯片，以球焊方式在PAD打上銅球或者在芯片PAD上制作銅柱，模塑包封后通過減薄重布線將銅球或銅柱和外引腳相連，另外利用金屬載板作為散熱片，可以提供高效的散熱功能，從而實(shí)現(xiàn)高性能的電性連接與良好的可靠性保證。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種高散熱芯片嵌入式重布線封裝結(jié)構(gòu)，它包括金屬載板，所述金屬載板表面貼裝有芯片，所述芯片表面焊接有銅球，所述芯片和銅球外圍包封有絕緣材料，所述銅球與絕緣材料齊平，所述銅球和絕緣材料表面設(shè)置有金屬線路層，所述金屬線路層外圍包封有感光材料，所述金屬線路層表面設(shè)置有金屬球。

所述金屬線路層為多層，所述金屬線路層與金屬線路層之間通過連接銅柱相連接。

一種高散熱芯片嵌入式重布線封裝結(jié)構(gòu)及其制作方法，所述方法包括如下步驟：

步驟一、取金屬載板

取一片厚度合適的金屬載板；

步驟二、金屬載板表面預(yù)鍍銅材

在金屬載板表面電鍍一層銅材薄膜；

步驟三、貼光阻膜

在完成預(yù)鍍銅材薄膜的金屬載板正面及背面分別貼上可進(jìn)行曝光顯影的光阻膜；

步驟四、曝光顯影

利用曝光顯影設(shè)備將步驟三完成貼光阻膜的金屬載板正面進(jìn)行圖形曝光、顯影與去除部分圖形光阻膜，以露出金屬載板正面后續(xù)需要進(jìn)行芯片定位區(qū)電鍍的圖形區(qū)域；

步驟五、電鍍金屬層

在步驟四中金屬載板正面去除部分光阻膜的區(qū)域內(nèi)電鍍上金屬層作為貼裝芯片定位區(qū)；

步驟六、去除光阻膜

去除金屬載板表面的光阻膜；

步驟七、貼裝芯片

在電鍍了芯片貼裝定位區(qū)的金屬載板上貼裝芯片；

步驟八、焊接銅凸點(diǎn)

在芯片表面焊接銅凸點(diǎn)；

步驟九、在金屬載板正面覆蓋絕緣材料層

在金屬載板正面覆蓋一層絕緣材料；

步驟十、絕緣材料表面減薄

將絕緣材料表面進(jìn)行機(jī)械減薄，直到露出銅凸點(diǎn)為止；

步驟十一、絕緣材料表面金屬化

對絕緣材料表面進(jìn)行金屬化處理，使其表面后續(xù)能進(jìn)行電鍍；

步驟十二、貼光阻膜

在完成金屬化的絕緣材料表面及金屬載板背面貼上可進(jìn)行曝光顯影的光阻膜；

步驟十三、曝光顯影

利用曝光顯影設(shè)備將絕緣材料的金屬化層進(jìn)行圖形曝光、顯影與去除部分圖形光阻膜，以露出金屬化層后續(xù)需要進(jìn)行一層線路層電鍍的圖形區(qū)域；

步驟十四、電鍍一層線路層

在步驟十三中金屬化層去除部分光阻膜的區(qū)域內(nèi)電鍍上金屬線路層作為重布線一層線路層，形成線路板；

步驟十五、去除光阻膜

去除金屬載板背面與線路板正面的光阻膜；

步驟十六、快速蝕刻

對線路板正面進(jìn)行快速蝕刻，去除一層線路層以外的金屬化層；

步驟十七、涂覆感光材料

在完成一層線路層的線路板正面涂覆感光材料；

步驟十八、曝光顯影

利用曝光顯影設(shè)備將線路板正面進(jìn)行圖形曝光、顯影與去除部分圖形感光材料，以露出線路板正面后續(xù)需要進(jìn)行植球的圖形區(qū)域；