[發(fā)明專利]一種具有電容組件的集成電路封裝結(jié)構(gòu)及其封裝方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910627490.0
• 申請(qǐng)日: 2019-07-12
• 公開（公告）號(hào): CN110416192A
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴世元
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南通沃特光電科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L23/64
• 分類號(hào): H01L23/64;H01L23/498;H01L23/538;H01L23/31;H01L25/16;H01L21/56;H01L21/60;H01L21/768
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本發(fā)明提供了一種具有電容組件的集成電路封裝結(jié)構(gòu)及其封裝方法，本發(fā)明利用單獨(dú)的電容組件模塊進(jìn)行集成封裝，不但可以減小封裝的尺寸，同時(shí)提高了封裝的靈活性，降低了成本；同時(shí)，封裝時(shí)，使得襯底垂直于再分布層結(jié)構(gòu)，可以減小兩者不同的熱膨脹系數(shù)而導(dǎo)致的應(yīng)力翹曲，同時(shí)也能夠保護(hù)第一芯片。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件封裝領(lǐng)域，具體為一種具有電容組件的集成電路封裝結(jié)構(gòu)及其封裝方法。

背景技術(shù)

隨著集成度的不斷提高，集成電路封裝采用封裝上封裝模式，即POP結(jié)構(gòu)。該種封裝是一種三維立體封裝，可以靈活控制芯片的堆疊或橫向布置，以滿足小尺寸的需求。對(duì)于一些具有特定功能的集成電路封裝，往往需要集成電容器件，現(xiàn)有技術(shù)中，往往是是將電容器作為一個(gè)獨(dú)立芯片進(jìn)行組合封裝，或者在布線層中形成內(nèi)嵌的電容器結(jié)構(gòu)，該兩種封裝雖然解決了集成電路的特定功能，但是對(duì)于其尺寸的減小是不利的，并且也會(huì)導(dǎo)致封裝體受到應(yīng)力而翹曲。

發(fā)明內(nèi)容

基于解決上述問題，本發(fā)明提供了一種具有電容組件的集成電路封裝結(jié)構(gòu)，其包括：

第一再分布層，具有相對(duì)的第一表面和第二表面；

第一芯片，固定并電連接于所述第一再分布層上；

多個(gè)通孔，設(shè)置于所述第一芯片的周圍，且其一端電連接于所述第一再分布層上；

多個(gè)電容組件，設(shè)置于所述第一芯片的周圍，且其電連接于所述第一再分布層上；

第一塑封材料層，密封所述第一芯片、多個(gè)通孔和多個(gè)電容組件；

第二再分布層，形成于所述第一塑封材料層上，且電連接于所述第一芯片、多個(gè)通孔和多個(gè)電容組件；

第二芯片，通過焊球固定并電連接于所述第二再分布層上；

第二塑封材料層，密封所述第二芯片；

其特征在于，所述多個(gè)電容組件的每一個(gè)包括襯底、襯底上的介電材料層、介電材料層中的相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)電極板和電連接所述兩個(gè)電極板的兩個(gè)通孔，其中所述襯底垂直于所述第一表面，而所述電極板平行于所述第一表面，所述電容組件通過所述兩個(gè)通孔分別電連接于所述第一再分布層和第二再分布層。

其中，所述第一塑封材料中還具有多個(gè)盲孔，所述多個(gè)盲孔分別物理連接于所述兩個(gè)通孔中的一者。

其中，所述電容組件是一個(gè)獨(dú)立的功能塊，且優(yōu)選為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，所述長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)包括頂面、底面以及在頂面和底面之間的四個(gè)側(cè)面，所述長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)的底面即為所述襯底的底面，并且所述兩個(gè)通孔分別連接兩個(gè)電極板，所述兩個(gè)電極板垂直于所述底面，且所述底面垂直于所述第一表面。

其中，所述介電材料層為高K材料。

其中，所述兩個(gè)電極板之間的介電材料層以及所述兩個(gè)電極板構(gòu)成MIM電容器結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明還提供了一種具有電容組件的集成電路封裝方法，其用于上述的具有電容組件的集成電路封裝結(jié)構(gòu)，其包括以下步驟：

1）在臨時(shí)載體上形成第一再分布層，并在所述第一再分布層上固定并電連接第一芯片和多個(gè)電容組件；

2）利用塑封材料塑封所述第一芯片和所述多個(gè)電容組件以形成第一塑封材料層，然后進(jìn)行平坦化，并在所述塑封材料中形成導(dǎo)電的多個(gè)通孔，其中所述多個(gè)通孔的一端電連接所述第一再分布層；

3）所述第一塑封材料層上形成第二再分布層，所述第二再分布層電連接所述多個(gè)通孔的第二端；在所述第二再分布層上電連接并固定第二芯片，并用塑封材料將所述第二芯片塑封以形成第二塑封材料層；

4）移除臨時(shí)載體，使得所述第一再分布層的第二表面露出，在所述第二表面上形成外部連接端子。