[發明專利]一種具有電磁屏蔽功能的芯片堆疊封裝體及其制備方法

有效

• 申請號: 201911382618.8
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN111128901B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 狄雋;王升旭;王志明;王強濟;岳超;許蘭鋒
• 申請（專利權）人: 航天科工微系統技術有限公司
• 主分類號: H01L23/29
• 分類號: H01L23/29;H01L23/31;H01L23/552;H01L25/065
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所(普通合伙) 11386
• 代理人: 楊光

本發明涉及一種具有電磁屏蔽功能的芯片堆疊封裝體及其制備方法，屬于集成電路技術領域，解決了由于微波/毫米波芯片之間距離縮小帶來的電磁信號互相干擾的問題。具有電磁屏蔽功能的芯片堆疊封裝體，包括微波/毫米波裸芯片和用于封裝微波/毫米波裸芯片的封裝結構，封裝結構包括依次設置于微波/毫米波裸芯片上的封裝介質層和封裝金屬布線層。本發明體積更小、集成程度更高，能夠保護敏感的微波/毫米波裸芯片免受其它電磁場的干擾。

技術領域

本發明涉及集成電路技術領域，尤其涉及一種具有電磁屏蔽功能的芯片堆疊封裝體及其制備方法。

背景技術

隨著電子產業不斷縮小電子元件的尺寸，并在電子元件上持續增加功能，使得集成電路的功能及復雜度不斷提升。而此趨勢亦驅使集成電路元件的封裝技術朝向小尺寸、高集成度的方向發展，并符合預定的工業標準。

目前微波/毫米波芯片普遍采用裸芯片鍵合的裝配集成方式，形成多芯片模組(MCM)。但是采用這種方式時，要提高模組的集成度，就需要縮小芯片之間的距離。芯片之間的距離縮小以后，芯片之間的電磁信號就會互相干擾，給電路性能帶來惡化。

由于微波/毫米波裸芯片上表面是裸露的電路圖形，電磁場在芯片上表面圖形附近的區域內都存在，因此使用微波/毫米波裸芯片時，要保證微波/毫米波裸芯片上方區域周圍沒有其它電磁場的干擾，這樣才能保證微波/毫米波裸芯片功能正常。當芯片排布較密集時，無法保證微波/毫米波裸芯片上方區域周圍沒有其它電磁場的干擾。現有芯片封裝方法無法滿足微波/毫米波裸芯片的封裝需求，因此，需要提供一種具有電磁屏蔽功能的芯片堆疊封裝體及其制備方法。

發明內容

鑒于上述的分析，本發明旨在提供一種具有電磁屏蔽功能的芯片堆疊封裝體及其制備方法，用以解決由于微波/毫米波芯片之間距離縮小帶來的電磁信號互相干擾的問題，有利于提高多芯片模組的集成度。

本發明的目的主要是通過以下技術方案實現的：

一方面，提供一種具有電磁屏蔽功能的芯片堆疊封裝體，包括微波/毫米波裸芯片和用于封裝微波/毫米波裸芯片的封裝結構，封裝結構包括依次設置于微波/毫米波裸芯片上的封裝介質層和封裝金屬布線層。

進一步地，微波/毫米波裸芯片包括由下向上設置的裸芯片背金、襯底、裸芯片介質層和裸芯片表層金屬；微波/毫米波裸芯片設置有穿過襯底的圓柱狀金屬化孔。

進一步地，封裝金屬布線層采用沉積金屬金形成，封裝金屬布線層用于引出來自微波/毫米波裸芯片表層金屬的信號。

進一步地，封裝金屬布線層的頂面平整，構成金屬地平面。

進一步地，封裝介質層設有封裝金屬化孔，封裝金屬化孔通過在封裝介質層上設置開窗，再經沉積金屬形成。

進一步地，沉積金屬為金。

進一步地，封裝介質層采用聚酰亞胺材料。

進一步地，封裝介質層的厚度為8～10um。

進一步地，封裝結構的數量為多個。

另一方面，提供上述具有電磁屏蔽功能的芯片堆疊封裝體的制備方法，該方法包括如下步驟：

步驟一：在待封裝的微波/毫米波裸芯片表面設置封裝介質層；

步驟二：在封裝介質層上設置開窗；

步驟三：在開窗后的封裝介質層上設置一層阻擋層，并在阻擋層上刻蝕出待布設種子層的區域；

采用氣相沉積方法在開窗后的封裝介質層上依次形成種子層和金屬線層，種子層和金屬線層共同構成封裝金屬布線層；

步驟四：去除阻擋層，完成單層微波/毫米波裸芯片的封裝，形成單層芯片封裝體。