[發明專利]一種運用貼膜工藝的POP封裝結構及其制備方法

在審

• 申請號: 201410843559.0
• 申請日: 2014-12-30
• 公開（公告）號: CN104658933A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發明（設計）人: 李濤濤;梁天勝
• 申請（專利權）人: 華天科技（西安）有限公司
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60;H01L21/56;H01L23/31
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉及半導體封裝領域，尤其涉及一種運用貼膜工藝的POP封裝結構及其制備方法。

背景技術

POP封裝是一種很典型的半導體堆疊封裝，在邏輯電路及存儲器領域，其已被作為業界的首選，主要應用于制造高端便攜式設備和智能手機使用的先進移動通信平臺。傳統的POP封裝結構，其下封裝體與上封裝體互聯窗口的制備，通常是先對下封裝結構進行塑封，然后利用激光燒蝕的方法在下封裝體(對應上封裝體基板下表面焊球位置)上表面開槽，此凹槽與下封裝體上表面焊盤位置相同，露出預先存在的焊球或在凹槽內進行錫膏印刷植球，最后用于和上封裝體進行焊接互連。

但是，如上所述方法，在現有的POP的制程過程中，需要在塑封體上開槽以及通過焊料印刷形成互連焊球的方法，制作工藝復雜，且成本較高。

發明內容

本發明針對POP封裝結構中封裝體的制備給出一種運用貼膜工藝的POP封裝結構及其制備方法，通過先在下封裝體上表面形成焊球，然后在焊球表面進行貼膜工藝，進行塑封過程，從而保證了在完成塑封過程后，焊球的上表面露出在塑封體之外，方便與上層封裝體互連。避免了塑封體開槽及對槽內進行焊料填充的工藝步驟，本發明具有制作工藝簡單，低成本，低封裝厚度，高I/O密度，高良率的優點。

一種運用貼膜工藝的POP封裝結構，所述結構包括下封裝體和上封裝體；下封裝體主要由下封裝體基板、焊盤、焊球凸點、芯片、下封裝體基板上表面焊球、塑封體和下封裝體基板下表面焊球組成，所述下封裝體基板的下表面通過焊盤連接有下封裝體基板下表面焊球，所述下封裝體基板上表面的焊盤上有焊球凸點，所述芯片焊接在焊球凸點上，所述下封裝體基板上表面的焊盤上還有下封裝體基板上表面焊球，所述塑封體包裹焊球凸點、芯片和下封裝體基板上表面焊球的下部分；

上封裝體主要由上封裝體基板、焊盤、上封裝體的焊球凸點、上封裝體芯片、底部填充膠和上封裝體基板下表面焊球組成，所述上封裝體基板的下表面通過焊盤連接有上封裝體基板下表面焊球，所述上封裝體基板上表面的焊盤上有上封裝體的焊球凸點，所述上封裝體芯片焊接在上封裝體的焊球凸點上，所述底部填充膠包裹上封裝體的焊球凸點、上封裝體芯片的部分和上封裝體基板的部分；所述下封裝體基板上表面焊球和上封裝體基板下表面焊球相互對位焊接。

一種運用貼膜工藝的POP封裝結構的制備方法，其主要工藝流程為：下封裝體基板與其上的芯片互連→下封裝體基板上表面制作焊球→焊球上表面貼膜→塑封和后固化→揭膜→下封裝體基板下表面制作焊球→下封裝體與上封裝體焊接。

一種運用貼膜工藝的POP封裝結構的制備方法，具體按照如下步驟進行：

步驟A:下封裝體基板上表面倒裝上芯和回流焊，下封裝體基板通過焊盤、焊球凸點與芯片互連形成電流通路；

步驟B：在下封裝體基板上表面的焊盤區域制作焊球，形成下封裝體基板上表面焊球，下封裝體基板上表面焊球之與下封裝體基板上表面的高度大于芯片之與下封裝體基板上表面的高度；

步驟C：在下封裝體基板上表面焊球上表面貼膠膜，使部分下封裝體基板上表面焊球陷入膠膜的膠層內；

步驟D：對下封裝體塑封，所述塑封體包裹焊球凸點、芯片和下封裝體基板上表面焊球的下部分；

步驟E：揭膠膜，暴露出下封裝體基板上表面焊球的上表面；

步驟F：在下封裝體基板下表面的焊盤區域制作焊球，形成下封裝體基板下表面焊球；

步驟G：上封裝體基板通過焊盤、上封裝體的焊球凸點與上封裝體芯片互連，底部填充膠包覆四者互連區域，在上封裝體基板下表面的焊盤區域制作焊球，形成上封裝體基板下表面焊球；

步驟H：將下封裝體基板上表面焊球和上封裝體基板下表面焊球相互對位焊接，在下封裝體上表面完成上封裝體貼裝，形成堆疊結構。

就步驟B、步驟C的另外一種工藝為：

步驟B：在下封裝體基板上表面的焊盤區域制作焊球，形成下封裝體基板上表面焊球，下封裝體基板上表面焊球之與下封裝體基板上表面的高度等于芯片之與下封裝體基板上表面的高度，芯片為漏芯片；

步驟C：在下封裝體基板上表面焊球上表面貼膠膜，使部分下封裝體基板上表面焊球和部分芯片陷入膠膜的膠層內。

就步驟B、步驟C的另外一種工藝為：

步驟B：在下封裝體基板上表面的焊盤區域制作焊球，形成下封裝體基板上表面焊球，下封裝體基板上表面焊球之與下封裝體基板上表面的高度大于芯片之與下封裝體基板上表面的高度，芯片為漏芯片；