[發(fā)明專利]一種新型PoP封裝結(jié)構(gòu)及其制作方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910567098.1
• 申請日: 2019-06-27
• 公開（公告）號: CN110349861A
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李俊;葉懷宇;劉旭;裴明月;張國旗
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳第三代半導(dǎo)體研究院
• 主分類號: H01L21/48
• 分類號: H01L21/48;H01L21/56;H01L23/31;H01L23/498;H01L25/065
• 代理公司: 北京中知法苑知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11226
• 代理人: 李明

本發(fā)明屬于半導(dǎo)體封裝技術(shù)領(lǐng)域，具體提供一種新型PoP封裝結(jié)構(gòu)及其制備方法，包括表面處理的塑封體(8)，所述表面處理的塑封體(8)包括基板(1)、電鍍在基板(1)上的n個金屬柱(3)、貼合在所述基板(1)上的芯片本體(4)、從芯片本體(4)頂部引出的若干引線(7)及焊接在所述基板(1)上的倒裝芯片本體(5)，其中n≥1；焊接在所述表面處理的塑封體(8)和金屬柱(3)上表面的錫球(9)和焊接在所述錫球(9)上的頂層芯片本體(10)。本發(fā)明通過采用電鍍金屬柱代替?zhèn)鹘y(tǒng)錫球作為互聯(lián)結(jié)構(gòu)，避免了傳統(tǒng)工藝焊點開路缺陷，增加了連接可靠性；同時電鍍金屬柱的位置選擇性更多，適用于高度集成化的封裝方式。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體封裝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型PoP封裝結(jié)構(gòu)及其制作方法。

背景技術(shù)

當今半導(dǎo)體集成電路(Integrated Circuit,IC)已從傳統(tǒng)的計算機及通訊產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)向便攜式移動設(shè)備及新一代的可穿戴設(shè)備。集成電路封裝技術(shù)隨之出現(xiàn)了新的趨勢，以應(yīng)對移動設(shè)備產(chǎn)業(yè)的特殊要求，如增加功能靈活性，降低成本和快速面世等；層疊封裝(Package on Package,PoP)就是針對移動設(shè)備的IC封裝而發(fā)展起來的可用于系統(tǒng)集成的非常受歡迎的三維疊加技術(shù)之一。層疊封裝的底層封裝一般是基帶元件或應(yīng)用處理器等，而上層封裝可以是存儲器等。

傳統(tǒng)PoP采用錫球作為上下層互聯(lián)，依靠焊錫球液態(tài)下自身的表面張力形成焊球高度。這一高度必須大于底層封裝芯片和塑封厚度，否則就會出現(xiàn)焊點開路缺陷。在間距縮小，焊球直徑減小的情況下，這一高度要求難以滿足，必須開發(fā)新的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的采用錫球作為互聯(lián)結(jié)構(gòu)，焊球高度難以大于底層封裝芯片和塑封厚度，導(dǎo)致焊點開路缺陷技術(shù)問題，提出一種電鍍金屬柱代替?zhèn)鹘y(tǒng)錫球的芯片封裝結(jié)構(gòu)及其制備方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種新型PoP封裝結(jié)構(gòu)，包括：表面處理的塑封體8，所述表面處理的塑封體8包括基板1、電鍍在基板1上的n個金屬柱 3、貼合在所述基板1上的芯片本體4、從芯片本體4頂部引出的若干與所述基板1鍵合的引線7及焊接在所述基板1上的倒裝芯片本體5，其中n≥1，所述n 個金屬柱3頂部與所述塑封體8同高；

焊接在所述表面處理的塑封體8上表面和m個金屬柱3頂部的錫球9和焊接在所述錫球9頂部的頂層芯片本體10，其中m≤n。

優(yōu)選的，所述基板1為圖案化基板；所述表面處理的塑封體8為表面圖案化塑封體。

優(yōu)選的，所述n個金屬柱3的材料為銅、鎳、銀及其合金任一種。

一種如權(quán)利要求1所述的新型PoP封裝結(jié)構(gòu)及其制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S101、提供圖案化基板1；

S102、在所述圖案化基板1上制作干膜2；

S103、對所述干膜2進行圖案化和顯影，形成與干膜2同高的n個通孔，所述n個通孔制作到所述圖案化基板1的上表面；對所述n個通孔進行電鍍，形成n個金屬柱3，其中n≥1；

S104、去除所述干膜2，使所述n個金屬柱3突出設(shè)置在所述圖案化基板1 上；

S105、將芯片本體4貼合在所述圖形化基板1上，并從芯片頂部引出若干引線7與所述圖案化基板1進行鍵合；

S106、將倒裝芯片本體5焊接在所述圖案化基板1上；

S107、使用塑封料6對所述圖案化基板1和所述n個金屬柱3進行塑封，形成塑封體8；

S108、對所述塑封體8上表面進行研磨，露出所述n個金屬柱3頂部；

S109、所述塑封體8上表面進行圖案化，并進行表面處理；