[發(fā)明專利]一種集成再布線轉接板的三維芯片封裝結構及其制作方法

有效

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• 申請日: 2019-02-26
• 公開（公告）號: CN109935604B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設計）人: 姜峰;王陽紅
• 申請（專利權）人: 廈門云天半導體科技有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 廈門市首創(chuàng)君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭;陳淑嫻

本發(fā)明公開了一種集成再布線轉接板的三維芯片封裝結構及其制作方法，包括由上至下設置的基板、至少一金屬再布線轉接板和至少一芯片；所述金屬再布線轉接板包括載板、至少一金屬線和至少一第一導電凸點，載板貼附于基板背面，金屬線布設于載板上，第一導電凸點電性連接于金屬線上并具有向下延伸的自由端；所述芯片焊盤面朝上并設有第二導電凸點，第二導電凸點與所述金屬線電性連接；所述第一導電凸點位于芯片外側且自由端低于芯片背面。本發(fā)明得到的結構布局緊湊合理，擴展了應用范圍，可靠性好；且工藝簡單、生產(chǎn)效率高、成本低，實用性強。

技術領域

本發(fā)明涉及半導體封裝技術領域，尤其涉及一種集成再布線轉接板的三維芯片封裝結構及其制作方法。

背景技術

目前業(yè)界主流的圖像傳感器(CIS：CMOS Image Sensor)封裝方法為：WLCSP(WaferLevel Chip Scale Package)和COB(Chip On Board)。WLCSP是一種目前普遍應用在中低端的圖像傳感器封裝技術，該封裝技術使用整片晶圓級玻璃與圖像傳感器晶圓鍵合，然后在研磨后的晶圓的焊盤區(qū)域利用硅通孔技術(TSV：Through Silicon Via)制作與焊盤形成金屬再布線的焊盤，并在新焊盤上制作焊球，然后切割后形成單個密封空腔的圖像傳感器單元。但是，WLCSP封裝如下明顯的問題：1、因為工藝中的拿持需要使用較厚的晶圓級玻璃，影響產(chǎn)品光學性能；2、因為使用整片玻璃晶圓，而每顆芯片使用到的金屬布線引出區(qū)域遠小于芯片實際尺寸，所以導致金屬再布線的產(chǎn)能很大程度的浪費；3、可靠性問題：封裝結構中的焊盤附屬的TSV結構在后面的貼片工藝或產(chǎn)品使用環(huán)境的變化中容易出現(xiàn)可靠性問題，這個問題在大尺寸的CIS芯片中表現(xiàn)明顯。

COB封裝是一種目前普遍應用在高端和大尺寸圖像傳感器的Die Level(芯片級)封裝技術。該技術把經(jīng)研磨切割后的芯片邦定在PCB板的焊盤上，裝上IR玻璃片的支架和鏡頭，形成攝像頭模組。但是，COB封裝具有明顯的問題：1、因為使用的是傳統(tǒng)工藝，所以整個環(huán)節(jié)微塵控制非常困難，需要超高的潔凈室等級，制造維持成本高；2、該封裝使用的PCB基板CTE與Si的CTE差異較大，所以在可靠性過程中失效的風險較高。

綜合目前業(yè)界的技術狀況，需要一種滿足高端或者大芯片尺寸圖像傳感器的低成本、高可靠性、超薄及大規(guī)模高良品率量產(chǎn)的封裝結構技術。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術存在的不足，提供一種集成再布線轉接板的三維芯片封裝結構及其制作方法。

為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術方案為：

一種集成再布線轉接板的三維芯片封裝結構，包括由上至下設置的基板、至少一金屬再布線轉接板和至少一芯片；所述金屬再布線轉接板包括載板、至少一金屬線和至少一第一導電凸點，載板貼附于基板背面，金屬線布設于載板上，第一導電凸點電性連接于金屬線上并具有向下延伸的自由端；所述芯片焊盤面朝上并設有第二導電凸點，第二導電凸點與所述金屬線電性連接；所述第一導電凸點位于芯片外側且自由端低于芯片背面。

可選的，還包括密封膠，所述密封膠設于所述第二導電凸點和金屬線連接處外側并粘結所述再布線轉接板和芯片。

可選的，所述芯片包括光傳感芯片，所述光傳感芯片于靠近所述基板一側設有光信息采樣單元。

可選的，包括間隔設置的至少兩個所述金屬再布線轉接板，所述芯片架設于該些金屬再布線轉接板上，且所述基板和芯片之間具有大于10μm的間隙。

可選的，所述載板的材料是硅、玻璃、陶瓷、三五族材料、鉭酸鋰、鈮酸鋰或有機材料。

可選的，所述金屬再布線轉接板還包括保護層，所述保護層覆蓋所述金屬線并于對應所述第一導電凸點和第二導電凸點的區(qū)域開口。

可選的，還包括線路板，所述線路板設于所述芯片下方并與所述第一導電凸點的自由端連接。