[發明專利]3D芯片封裝結構及其制備方法

在審

• 申請號: 201710954752.5
• 申請日: 2017-10-13
• 公開（公告）號: CN107785339A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 陳彥亨;林正忠;吳政達
• 申請（專利權）人: 中芯長電半導體（江陰）有限公司
• 主分類號: H01L23/48
• 分類號: H01L23/48;H01L23/498;H01L21/60
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙)31219
• 代理人: 余明偉

1.一種3D芯片封裝結構，其特征在于，所述3D芯片封裝結構包括：

電路基板，所述電路基板的上表面設有第一連接焊墊，下表面設有第二連接焊墊，所述第一連接焊墊與所述第二連接焊墊電連接；

重新布線層，包括相對的第一表面及第二表面，所述重新布線層經由第一表面裝設于所述電路基板的上表面，且與所述第一連接焊墊電連接；

半導體芯片，正面朝下倒裝于所述重新布線層的第二表面，且與所述重新布線層電連接；

塑封材料層，塑封于所述半導體芯片的外圍，且所述塑封材料層遠離所述重新布線層的表面與所述半導體芯片的背面相平齊；

焊料凸塊，位于所述電路基板的下表面，且與所述第二連接焊墊相連接。

2.根據權利要求1所述的3D芯片封裝結構，其特征在于：所述重新布線層包括：

介質層；

金屬連線，位于所述介質層內，所述金屬連線的線寬及相鄰所述金屬連線之間的間距均小于1μm。

3.根據權利要求1所述的3D芯片封裝結構，其特征在于：所述3D芯片封裝結構還包括點膠層，所述點膠層填充于所述重新布線層與所述電路基板之間。

4.根據權利要求1所述的3D芯片封裝結構，其特征在于：所述3D芯片封裝結構還包括散熱片，所述散熱片貼置于所述半導體芯片的背面。

5.根據權利要求1所述的3D芯片封裝結構，其特征在于：所述3D芯片封裝結構還包括散熱片，所述散熱片扣至于所述電路基板的上表面，以在所述散熱片與所述電路基板之間形成密封空腔；所述重新布線層、所述半導體芯片及所述塑封材料層均位于所述密封空腔內，且所述半導體芯片的背面與所述散熱片相接觸。

6.根據權利要求1所述的3D芯片封裝結構，其特征在于：所述3D芯片封裝結構內所述半導體芯片的數量為一個。

7.根據權利要求1所述的3D芯片封裝結構，其特征在于：所述3D芯片封裝結構內所述半導體芯片的數量為至少兩個，相鄰所述半導體芯片之間具有間距。

8.一種3D芯片封裝結構的制備方法，其特征在于，所述3D芯片封裝結構的制備方法包括如下步驟：

1)提供一半導體襯底，于所述半導體襯底的上表面形成重新布線層，所述重新布線層包括相對的第一表面及第二表面，其中，所述重新布線層的第一表面與所述半導體襯底的上表面相接觸；

2)提供半導體芯片，將所述半導體芯片正面朝下裝設于所述重新布線層的第二表面；

3)于所述重新布線層的第二表面形成塑封材料層，所述塑封材料層填滿所述半導體芯片之間的間隙及所述半導體芯片與所述重新布線層之間的間隙，并將所述半導體芯片塑封；

4)去除所述半導體襯底；

5)提供一電路基板，所述電路基板的上表面設有第一連接焊墊，下表面設有第二連接焊墊，所述第一連接焊墊與所述第二連接焊墊電連接；將塑封后的所述半導體芯片經由所述重新布線層裝設于所述電路基板的上表面，所述重新布線層與所述第一連接焊墊電連接。

9.根據權利要求8所述的3D芯片封裝結構的制備方法，其特征在于：步驟1)中，于所述半導體襯底的上表面形成重新布線層包括如下步驟：

1-1)于所述半導體襯底的上表面形成介質層；

1-2)于所述介質層內形成上下貫通的溝槽，所述溝槽的寬度小于1μm，且相鄰溝槽的間距小于1μm；

1-3)于所述溝槽內形成金屬連線。

10.根據權利要求8所述的3D芯片封裝結構的制備方法，其特征在于：步驟3)中，于所述重新布線層的第二表面形成的所述塑封材料層的上表面高于所述半導體芯片的背面；將塑封后的所述半導體芯片經由所述重新布線層裝設于所述電路基板的上表面之前，還包括去除部分所述塑封材料層的步驟，以使得保留的所述塑封材料層的上表面與所述半導體芯片的背面相平齊。

11.根據權利要求8所述的3D芯片封裝結構的制備方法，其特征在于：步驟4)去除所述半導體襯底之后，還包括于所述重新布線層的第一表面形成連接焊球的步驟，所述連接焊球與所述重新布線層電連接；步驟5)中，所述重新布線層經由所述連接焊球與所述第一連接焊墊電連接。