[發明專利]一種扇出封裝結構及其制造方法

有效

• 申請號: 201710749301.8
• 申請日: 2017-08-28
• 公開（公告）號: CN107564869B
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發明（設計）人: 蘇梅英;陳峰;王新;蔣震雷;曹立強
• 申請（專利權）人: 華進半導體封裝先導技術研發中心有限公司;浙江卓晶科技有限公司
• 主分類號: H01L23/31
• 分類號: H01L23/31;H01L25/07;H01L21/56;H01L23/498
• 代理公司: 11250 北京三聚陽光知識產權代理有限公司
• 代理人: 李博洋

本發明提出了一種扇出封裝結構及其制造方法，該扇出封裝結構包括塑封層和至少一個半導體芯片，半導體芯片的有源面朝下，塑封層形成在半導體芯片的上方，塑封層的上表面為翅片形狀。本發明在不增加扇出封裝厚度的同時，提高了扇出封裝結構的散熱性能。

技術領域

本發明涉及半導體封裝技術領域，具體涉及一種扇出封裝結構及其制造方法。

背景技術

對于封裝系統來說，在自然對流的情況下，功能芯片的結溫高達上百度，超出了芯片的工作溫度范圍，所以需要考慮系統扇出封裝的散熱問題。

在布線層下方設置散熱板，并通過散熱板上的穿孔與焊接球互連，能夠實現散熱，然而該方法增加了扇出封裝的厚度。

通過在塑封層無芯片一側刻盲孔，制造導熱銅柱進行散熱,其中導熱銅柱凸出塑封層的高度大于導熱銅柱的孔徑,同樣增加了扇出封裝的厚度。

發明內容

鑒于上述的分析，本發明提出了一種扇出封裝結構及其制造方法，用以解決現有技術對封裝系統進行散熱時增加扇出封裝厚度的問題。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

本發明提出了一種扇出封裝結構，包括塑封層和至少一個半導體芯片，所述半導體芯片的有源面朝下，所述塑封層形成在所述半導體芯片的上方，所述塑封層的上表面為翅片形狀。

優選地，所述翅片形狀為在所述塑封層上進行掩模、光刻并刻蝕得到。

優選地，所述扇出封裝結構還包括導熱層，所述導熱層形成在所述塑封層上方，包括至少一層第一金屬層和至少一層石墨烯層。

優選地，所述第一金屬層為一層，所述石墨烯層為多層。

優選地，所述第一金屬層的材料為銅、鋁或銅鋁的合金，位于所述塑封層和所述石墨烯層之間，形成在所述塑封層上的方式為物理氣相沉積法、化學鍍法或磁控濺射法。

優選地，所述石墨烯層形成在所述第一金屬層上的方式為化學氣相沉積法、磁控濺射法或等離子體增強法。

優選地，所述扇出封裝結構還包括金屬再布線層、保護膜層、凸點下金屬化合物和焊球；所述金屬再布線層位于所述半導體芯片的下方；所述保護膜層的材料為聚酰亞胺或聚對苯撐苯并二噁唑纖維，位于所述金屬再布線層的下方，所述保護膜層上具有暴露金屬再布線層的開口，所述開口內具有與所述金屬再布線層連接的凸點下金屬化合物，所述焊球位于所述凸點下金屬化合物的下方。

本發明還提出了一種扇出封裝結構的制造方法，包括：在第一載板上形成第一膠合層；將多個半導體芯片貼合于所述第一膠合層上，所述半導體芯片的有源面朝下；在第一載板貼有半導體芯片的一面形成塑封層，進行封裝固化；形成上表面為翅片形狀的塑封層。

優選地，在第一載板貼有半導體芯片的一面形成塑封層，進行封裝固化之后，形成上表面為翅片形狀的塑封層之前，還包括：對所述塑封層進行減薄。

優選地，所述扇出封裝結構的制造方法，形成上表面為翅片形狀的塑封層之后，還包括：去除所述第一載板和所述第一膠合層；在所述翅片形狀的塑封層上鍵合第二膠合層和第二載板；在半導體芯片裸露的一面形成金屬再布線層；在所述金屬再布線層上形成保護膜層；在所述保護膜層上形成暴露金屬再布線層的開口；在所述開口內形成與所述金屬再布線層連接的凸點下金屬化合物；在所述凸點下金屬化合物上形成焊球；在所述焊球周圍形成鍵合膠；去除所述第二載板和所述第二膠合層；在所述翅片形狀的塑封層上形成導熱層；去除所述焊球周圍的鍵合膠；切割形成多個扇出封裝結構，所述扇出封裝結構包括至少一個半導體芯片。

本發明技術方案，與現有技術相比，至少具有如下優點：