[實用新型]一種三維系統級集成硅基扇出型封裝結構

有效

• 申請號: 201921225002.5
• 申請日: 2019-07-31
• 公開（公告）號: CN210223949U
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 王成遷;明雪飛;吉勇
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十八研究所
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60;H01L21/768;H01L21/54;H01L21/52;H01L23/48;H01L23/485
• 代理公司: 無錫派爾特知識產權代理事務所(普通合伙) 32340
• 代理人: 楊立秋

本實用新型公開一種三維系統級集成硅基扇出型封裝結構，屬于三維系統級集成電路封裝領域。所述三維系統級集成硅基扇出型封裝結構包括硅基，該硅基的第一面沉積有截止層；第二面刻蝕有TSV通孔和凹槽，所述TSV通孔中制作有背面第一層重布線，所述凹槽中埋有橋芯片；所述背面第一層重布線依次通過背面第二層重布線和微凸點與高密度I/O異質芯片焊接；所述硅基的第一面依次形成有正面重布線、阻焊層和凸點，所述正面重布線與所述背面第一層重布線連接。

技術領域

本實用新型涉及三維系統級集成電路封裝技術領域，特別涉及一種三維系統級集成硅基扇出型封裝結構。

背景技術

隨著芯片制造水平的不斷提高，產業界一直公認的“摩爾定律”走到盡頭：一方面，晶圓制造工藝節點越往下發展制造成本以數倍甚至數百倍增加；另外一方面，“摩爾定律”終究會到達物理極限。那么“摩爾定律（Moore Law）”終結之后芯片器件性能如何提升已經成為近年來討論的熱點。

2016年蘋果公司推出iPhone 7，其A10處理器所采用的InFO晶圓級封裝技術驚艷全球，自此各個封裝廠甚至晶圓廠將研發重點瞄準扇出型封裝技術。同時，基于扇出型封裝技術的三維異質集成，將不同制程和功能芯片集成到一起，能夠大大提高產品性能，自此也進入到了“More Moore”時代。

InFO晶圓級封裝采用塑封方式重構晶圓，這種封裝往往翹曲大，使得流片難度增加，散熱性也較差。申請號為201610098740.2的專利中使用硅基重構晶圓并扇出晶圓級封裝，同時也實現了三維集成封裝。但先重構晶圓后制作TSV盲孔，之后在正面臨時鍵合背面利用化學機械拋光（CMP）技術露出TSV盲孔的銅柱，這種方式工藝復雜，并且化學機械拋光（CMP）是晶圓廠工藝，成本高昂，無法大批量生產；集成度和可靠性不能滿足目前的需求。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種三維系統級集成硅基扇出型封裝結構，以實現高集成度、高性能和高可靠性的硅基扇出型封裝結構。

為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種三維系統級集成硅基扇出型封裝結構，包括硅基，

所述硅基的第一面沉積有截止層；

所述硅基的第二面刻蝕有TSV通孔和凹槽，所述TSV通孔中制作有背面第一層重布線，所述凹槽中埋有橋芯片；

所述背面第一層重布線依次通過背面第二層重布線和微凸點與高密度I/O異質芯片焊接；

所述硅基的第一面依次形成有正面重布線、阻焊層和凸點，所述正面重布線與所述背面第一層重布線連接。

可選的，所述硅基和所述橋芯片之間填充有干膜材料。

可選的，所述干膜材料為包括樹脂類和聚酰亞胺類在內的聚合物材質。

可選的，所述硅基的第二面塑封有塑封材料，所述塑封材料包裹所述第二層重布線、所述微凸點和所述高密度I/O異質芯片。

可選的，所述塑封材料是包括樹脂類和聚酰亞胺類在內的聚合物。

可選的，所述截止層的材質為無機材料的一種或多種，或金屬材料的一種或多種，其厚度不小于0.1μm，

所述無機材料包括SiO2、SiC和SiN；

所述金屬材料包括Al、Cu、Ni、Sn和Au。

可選的，所述凹槽大小根據埋入芯片尺寸決定，其深度至少為10μm；所述TSV通孔深度與所述凹槽一致，所述凹槽和所述TSV通孔數量均在一個以上。

可選的，所述橋芯片通過粘合膠埋入凹槽，所述凹槽中埋入一顆或多顆橋芯片；所述橋芯片的焊盤朝外，埋入橋芯片后所述橋芯片形成的高度與所述硅基平面的高度誤差不超過5μm。