[發明專利]集成有功率傳輸芯片的封裝結構的封裝方法

有效

• 申請號: 201710172466.3
• 申請日: 2017-03-22
• 公開（公告）號: CN106816421B
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發明（設計）人: 林章申;林正忠;何志宏;湯紅
• 申請（專利權）人: 中芯長電半導體(江陰)有限公司
• 主分類號: H01L23/488
• 分類號: H01L23/488;H01L23/52;H01L21/60
• 代理公司: 31219 上海光華專利事務所(普通合伙)
• 代理人: 余明偉<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明提供一種集成有功率傳輸芯片的封裝結構的封裝方法，所述封裝結構包括用電芯片及連接于所述用電芯片下方的功率傳輸芯片；所述功率傳輸芯片用于將外部電源的電壓轉換成所述用電芯片所需的多個電壓，并提供多條對接所述用電芯片的供電軌道。本發明的封裝方法利用所述功率傳輸芯片3作為有源2.5D中介板，通過微凸塊或其它凸塊結構將用電芯片5集成在有源2.5D中介板上，得到三維堆疊芯片結構。整個系統電路板的功率傳輸系統由所述功率傳輸芯片實現，可以消除封裝基板上的寄生電阻，從而提高功率傳輸效率，改善功率控制的響應時間，提高保真度。

技術領域

本發明屬于半導體封裝技術領域，涉及一種集成有功率傳輸芯片的封裝結構的封裝方法。

背景技術

所有的計算和通信系統都需要功率傳輸系統。功率傳輸系統會將電源的高電壓轉換成系統中離散器件所需的許多不同的低電壓。功率傳輸系統的效率決定了向下轉換的電力損失，而功率傳輸軌數決定了可支持的離散電壓供應或器件的數量。

目前的功率傳輸技術面臨著如下挑戰：

一、隨著工藝節點的收縮，器件電壓減小，功率傳輸的效率會隨之降低，使功率消耗更大。

二、添加更多的功率傳輸軌道需要復制更多的功率傳輸組件，會增加元件數量、增大電路板尺寸、增加電路板的層數、加大系統體積、成本和重量。

三、由于再布線層的線距、線寬的限制，需要增加封裝尺寸。

因此，如何提高功率傳輸效率，增加不同電壓軌道的可用數量，已成為本領域技術人員亟待解決的一個重要技術問題。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種集成有功率傳輸芯片的封裝結構的封裝方法，用于解決現有功率傳輸系統的功率傳輸效率低，不同電壓軌道的可用數量少的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種集成有功率傳輸芯片的封裝結構的封裝方法，所述封裝結構包括用電芯片及連接于所述用電芯片下方的功率傳輸芯片；所述功率傳輸芯片用于將外部電源的電壓轉換成所述用電芯片所需的多個電壓，并提供多條對接所述用電芯片的供電軌道；所述封裝方法包括如下步驟：

提供一載體，并在所述載體上形成粘附層；

將所述功率傳輸芯片的有源元件與無源元件放置于所述粘附層上，其中，所述有源元件及無源元件具有焊盤的一面與所述粘附層接觸；

在所述粘附層上形成覆蓋所述有源元件與無源元件的塑封層，并對所述塑封層進行研磨，以減薄所述塑封層；

去除所述載體及粘附層，暴露出所述焊盤；

形成多個上下貫穿所述塑封層的通孔，并在所述通孔中填充導電材料，得到導電柱；

在所述塑封層與所述焊盤相同一側的表面上形成所述功率傳輸芯片的再布線層；所述再布線層的導電部分與所述導電柱及所述焊盤連接，實現所述有源元件與無源元件之間的電連接，并提供多條對接所述用電芯片的供電軌道；

通過多個第一凸塊結構將所述用電芯片與所述再布線層連接，實現所述用電芯片與多條所述供電軌道的對接；

在所述塑封層與所述焊盤相對一側的表面上形成多個與所述導電柱連接的第二凸塊結構。

可選地，所述外部電源的電壓高于所述用電芯片所需的電壓。

可選地，所述有源元件包括控制器及降壓變換器；所述無源元件包括電容、電感和電阻。

可選地，通過多個第一凸塊結構將所述用電芯片與所述再布線層連接之后，還包括通過底部填充膠填滿所述用電芯片與所述在布線層之間間隙的步驟，以及通過塑封材料將所述用電芯片周圍包裹的步驟。