[發明專利]一種芯片封裝結構及其制造方法

在審

• 申請號: 201711387769.3
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN107993991A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 譚小春
• 申請（專利權）人: 合肥矽邁微電子科技有限公司
• 主分類號: H01L23/31
• 分類號: H01L23/31;H01L23/367;H01L23/373;H01L23/49;H01L23/498;H01L23/552;H01L21/48;H01L21/56
• 代理公司: 北京成創同維知識產權代理有限公司11449
• 代理人: 蔡純,張靖琳

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，更具體地涉及一種芯片封裝結構及其制造方法。

背景技術

現有技術的芯片結構中，一般采用引線鍵合結構或者倒裝結構進行封裝，并沒有散熱設計，僅依靠芯片與外界的接觸作為自然散熱的途徑。然而隨著科學技術的進步，先進工藝可生產尺寸更小與功能更復雜的芯片，因此芯片封裝的引腳間距必須相對減小。相對而言，每個引腳必須承受的芯片運作產生的熱能增加。經過長期使用后，引腳積累大量熱能將破壞芯片的正常運作。典型的損壞為引腳容易產生電子遷移現象。此外，采用引線鍵合結構或者倒裝結構進行封裝制造工藝復雜，從而制造成本比較高。

因此，針對半導體技術的進步，提供一種具有高散熱效率并且制造工藝簡單的芯片封裝結構是至關重要的。

發明內容

本發明解決的問題在于提供一種芯片封裝結構及其制造方法，采用圖形電鍍的工藝方式，形成引腳層或者形成再分布層，在保證芯片封裝結構性能的前提下，能夠使得制造工藝簡便，從而降低制造成本。

根據本發明提供的一種芯片封裝結構，其中，包括，金屬散熱層；芯片結構，位于所述金屬散熱層的上表面，所述芯片結構包括位于上表面的多個第一電觸點；引腳層，包括多個第二電觸點以及多個分離的金屬塊，所述多個第二電觸點位于所述金屬塊的下表面，多個所述第二電觸點通過多個導電柱耦合到所述芯片結構的多個所述第一電觸點；以及封裝膠體，包覆住所述芯片結構、所述金屬散熱層以及所述引腳層的至少部分，所述引腳層至少部分曝露于所述封裝膠體的上表面，所述金屬散熱層的下表面裸露于所述封裝膠體外部。

優選地，所述金屬散熱層的側面包括凸緣。

優選地，所述金屬散熱層的凸緣沿垂直于所述金屬散熱層的側面的方向延伸，所述凸緣位于所述封裝膠體中。

優選地，所述金屬散熱層的凸緣沿平行于所述金屬散熱層的側面的方向延伸，所述凸緣圍繞所述封裝膠體的側面。

優選地，還包括密封管腳，位于所述凸緣的上表面，并且延伸至所述封裝膠體上表面的周邊，使得所述金屬散熱層、所述凸緣以及所述密封管腳形成容納封裝膠體的腔體。

優選地，所述密封管腳的上表面與所述引腳層的上表面的高度一致。

優選地，還包括：再分布層，位于所述芯片結構與所述引腳層之間，所述再分布層沿平行于所述芯片結構的上表面的方向延伸，所述再分布層通過所述導電柱將位于所述芯片結構上表面中心的所述第一電觸點與所述引腳層的所述第二電觸點耦合，所述第二電觸點位于所述芯片結構中心的上方或者位于所述芯片結構邊緣的上方。

優選地，所述多個導電柱包括：第一導電柱，所述第一導電柱將所述再分布層的下表面與所述芯片結構電耦合；以及第二導電柱，所述第二導電柱將所述再分布層的上表面與所述引腳層的下面表面電耦合。

優選地，還包括：絕緣層，位于所述金屬散熱層的下表面。

優選地，所述金屬散熱層的所述上表面與所述芯片結構通過粘結層連接。

優選地，所述封裝膠體包括第一封裝膠體以及第二封裝膠體，所述第二封裝膠體位于所述第一封裝膠體上，所述第一封裝膠體包覆所述芯片結構以及所述金屬散熱層，所述第二封裝膠體包覆所述再分布層。

根據本發明的另一方面，提供一種制造芯片封裝結構的方法，其中，包括：在基板上放置金屬散熱層，所述金屬散熱層的側面包括凸緣；采用粘結層將芯片結構設置在所述金屬散熱層的上表面，在所述芯片結構的多個第一電觸點上分別放置多個第一導電柱；形成封裝膠體，包覆住所述基板的上表面以及所述金屬散熱層、所述芯片結構、多個所述第一導電柱的全部；采用機械或者化學處理，將多個所述第一導電柱的上表面暴露于所述第一封裝膠體之外；布設引腳層以覆蓋并電連接所述第一導電柱的上表面。

優選地，所述金屬散熱層的凸緣沿垂直于所述金屬散熱層的側面的方向延伸。

優選地，其中，所述引腳層覆蓋并電連接所述第一導電柱的上表面包括：形成第一封裝膠體包封所述基板的上表面以及所述金屬散熱層、所述芯片結構、多個所述第一導電柱，并將多個所述第一導電柱的上表面暴露；采用圖形電鍍的工藝方式，形成再分布層，并與多個所述第一導電柱的上表面連接；形成第二封裝膠體，用于將所述再分布層包覆；采用穿孔或者蝕刻，將所述再分布層上表面至少部分暴露于第二封裝膠體外；采用圖形電鍍的工藝方式，布設所述引腳層以覆蓋并電連接暴露的所述再分布層的上表面。

優選地，所述金屬散熱層的凸緣沿平行于所述金屬散熱層的側面的方向延伸。