[發(fā)明專利]一種堆疊封裝結構及其制造方法

有效

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• 申請日: 2019-12-25
• 公開（公告）號: CN111081646B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發(fā)明（設計）人: 任玉龍;孫鵬;曹立強
• 申請（專利權）人: 華進半導體封裝先導技術研發(fā)中心有限公司
• 主分類號: H01L23/13
• 分類號: H01L23/13;H01L23/31;H01L23/48;H01L23/552;H01L21/50;H01L21/56
• 代理公司: 上海智晟知識產(chǎn)權代理事務所(特殊普通合伙) 31313
• 代理人: 張東梅

本發(fā)明公開了一種堆疊封裝結構，包括：第一載板；芯片埋入凹槽，所述芯片埋入凹槽設置在所述第一載板的正面；第一載板貫通窗口，所述第一載板貫通窗口貫穿所述第一載板的上下表面，且與所述芯片埋入凹槽隔離開；芯片，所述芯片正面朝上設置在所述芯片埋入凹槽中；第二載板，所述第二載板設置在所述第一載板的背面；巨型銅柱，所述巨型銅柱設置所述第二載板的上表面，且伸入所述第一載板貫通窗口中；塑封層，所述塑封層覆蓋所述第一載板的正面，且填充所述巨型銅柱與所述第一載板貫通窗口之間的間隙和所述芯片與所述芯片埋入凹槽之間的間隙。布局布線層，所述布局布線層設置在所述塑封層的上方，且電連接至所述芯片焊盤和所述巨型銅柱；以及外接焊球，所述外接焊球設置在所述布局布線層上方，且電連接至所述布局布線層。

技術領域

本發(fā)明涉及半導體封裝技術領域，尤其涉及一種晶圓級堆疊形成的封裝結構及其制造方法。

背景技術

隨著微電子技術的不斷發(fā)展，用戶對系統(tǒng)的小型化、多功能、低功耗、高可靠性的要求越來越高，尤其是近年來便攜式手持終端市場需求的井噴，如手提電腦、智能手機和平板電腦等，要求更高的集成度和互連能力。而三維堆疊封裝是滿足上述要求的一種非常有效的技術途徑。

在現(xiàn)有的晶圓級三維堆疊封裝結構，通常需要制作高難度的TSV結構，其工藝復雜，成本高昂。此外，通過載板輔助的單面塑封，由于塑封材料與晶圓應力的不同容易導致翹曲，從而影響封裝結構的可靠性。

針對現(xiàn)有的晶圓級三維堆疊封裝結構由于高難度TSV結構導致的工藝復雜、成本高昂等問題，本發(fā)明提出一種晶圓級堆疊的封裝結構及其制造方法，通過在載板內(nèi)形成空腔埋入芯片，并設置貫穿通孔/窗口，通過第二載板的導電銅柱實現(xiàn)雙載板堆疊封裝結構，至少部分的克服了上述現(xiàn)有技術存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有的三維堆疊封裝結構由于上下表面為不同材料導致的封裝結構翹曲問題，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供一種堆疊封裝結構，包括：

第一載板；

芯片埋入凹槽，所述芯片埋入凹槽設置在所述第一載板的正面；

第一載板貫通窗口，所述第一載板貫通窗口貫穿所述第一載板的上下表面，且與所述芯片埋入凹槽隔離開；

芯片，所述芯片正面朝上設置在所述芯片埋入凹槽中；

第二載板，所述第二載板設置在所述第一載板的背面；

巨型銅柱，所述巨型銅柱設置所述第二載板的上表面，且伸入所述第一載板貫通窗口中；

塑封層，所述塑封層覆蓋所述第一載板的正面，且填充所述巨型銅柱與所述第一載板貫通窗口之間的間隙和所述芯片與所述芯片埋入凹槽之間的間隙。

布局布線層，所述布局布線層設置在所述塑封層的上方，且電連接至所述芯片焊盤和所述巨型銅柱；以及

外接焊球，所述外接焊球設置在所述布局布線層上方，且電連接至所述布局布線層。

在本發(fā)明的一個實施例中，所述芯片埋入凹槽的內(nèi)壁還設置有信號屏蔽結構。

在本發(fā)明的一個實施例中，所述第一載板貫通窗口的俯視圖形為長方形或圓形或其構成的陣列。

在本發(fā)明的一個實施例中，所述芯片通過貼片膠將其背面貼片至所述芯片埋入凹槽的底部。

在本發(fā)明的一個實施例中，所述芯片的焊盤和所述巨型銅柱的頂面低于所述第一載板的正面。

在本發(fā)明的一個實施例中，所述芯片的焊盤和所述巨型銅柱的頂面高于所述第一載板的正面。

在本發(fā)明的一個實施例中，所述第二載板內(nèi)還設置有互連線路和或有源器件和或無源器件。

在本發(fā)明的一個實施例中，所述堆疊封裝結構為晶圓級堆疊形成的封裝結構。