[實用新型]扇出型系統(tǒng)級封裝結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202020534410.5
• 申請日: 2020-04-13
• 公開（公告）號: CN211980611U
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發(fā)明（設計）人: 陳彥亨;林正忠;吳政達
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯長電半導體（江陰）有限公司
• 主分類號: H01L23/498
• 分類號: H01L23/498;H01L23/538;H01L25/16;H01L25/18;H01L21/48;H01L21/768
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 羅泳文

本實用新型提供一種扇出型系統(tǒng)級封裝結(jié)構(gòu)，封裝結(jié)構(gòu)包括：重新布線層；金屬凸塊，形成于重新布線層表面；金屬連接柱，與重新布線層電性相連；系統(tǒng)級芯片以及電源管理芯片，與重新布線電性連接；封裝層；連接布線層，形成于封裝層上，與金屬連接柱電性連接；存儲芯片及被動組件，與連接布線層電性連接。本實用新型可實現(xiàn)多種不同的系統(tǒng)功能需求，提高封裝結(jié)構(gòu)的性能。本實用新型通過三維垂直堆疊封裝，有效降低封裝結(jié)構(gòu)的面積，提高封裝結(jié)構(gòu)的集成度，效短芯片之間的傳導路徑，降低封裝結(jié)構(gòu)的功耗，大大降低了封裝結(jié)構(gòu)的整體厚度。金屬連接柱可以通過電鍍工藝形成，可以有效增加金屬連接柱的寬度，進一步提高傳導能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于半導體集成電路封裝領(lǐng)域，特別是涉及一種扇出型系統(tǒng)級封裝結(jié)構(gòu)及其制作方法。

背景技術(shù)

隨著5G通訊和人工智能(AI)時代的到來，應用于此類相關(guān)領(lǐng)域的芯片所要傳輸和高速交互處理的數(shù)據(jù)量非常巨大，該類芯片通常具有數(shù)量巨大的pad引腳(幾百甚至上千個)、超精細的管腳大小和間距(幾個微米甚至更小)。另一方面，移動互聯(lián)網(wǎng)以及物聯(lián)網(wǎng)方面的需求越來越強勁，電子終端產(chǎn)品的小型化和多功能化成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大趨勢。如何將多個不同種類的高密度芯片集成封裝在一起構(gòu)成一個功能強大且體積功耗又比較小的系統(tǒng)或者子系統(tǒng)，成為半導體芯片先進封裝領(lǐng)域的一大挑戰(zhàn)。

目前針對此類高密度芯片的多芯片集成封裝，業(yè)界通常都是采用硅穿孔(TSV)、硅轉(zhuǎn)接板(Si interposer)等方式進行，從而把芯片的超精細引腳進行引出和有效互聯(lián)從而形成一個功能模塊或者系統(tǒng)，但該技術(shù)的成本比較高，從而大大局限了它的應用范圍。扇出型封裝技術(shù)采用重構(gòu)晶圓和重新布線RDL的方式為實現(xiàn)多芯片的集成封裝提供了很好的平臺，但是現(xiàn)有的扇出型封裝技術(shù)中由于布線精度有限從而使得封裝體的面積較大厚度較高，而且存在工序繁多、可靠性不高等諸多問題。

為適應微電子封裝技術(shù)的多功能、小型化、便攜式、高速度、低功耗和高可靠性發(fā)展趨勢，系統(tǒng)級封裝SIP(System In Package)技術(shù)作為新興異質(zhì)集成技術(shù)，成為越來越多芯片的封裝形式，系統(tǒng)級封裝是將多種功能芯片和元器件集成在一個封裝內(nèi)，從而實現(xiàn)一個完整的功能。系統(tǒng)級封裝是一種新型封裝技術(shù)，具有開發(fā)周期短，功能更多，功耗更低，性能更優(yōu)良、成本價格更低，體積更小，質(zhì)量輕等優(yōu)點。

然而，隨著對封裝組件及功能越來越高的需求，現(xiàn)有的系統(tǒng)級封裝會占用越來越大的面積及厚度，不利于集成度的提高。

另外，隨著集成度的提高，對組件之間的電傳導能力要求也越來越高。

實用新型內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本實用新型的目的在于提供一種扇出型系統(tǒng)級封裝結(jié)構(gòu)及其制作方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中系統(tǒng)級封裝體積難以縮小的問題。

為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實用新型提供一種扇出型系統(tǒng)級封裝結(jié)構(gòu)，所述封裝結(jié)構(gòu)包括：重新布線層，所述重新布線層包括第一面以及相對的第二面，所述重新布線層的第一面顯露有金屬布線層；金屬凸塊，形成于所述重新布線層的第一面的所述金屬布線層上，以實現(xiàn)所述重新布線層的電性引出；金屬連接柱，形成于所述重新布線層的第二面上，所述金屬連接柱與所述重新布線層電性相連；系統(tǒng)級芯片以及電源管理芯片，所述系統(tǒng)級芯片以及電源管理芯片接合于所述重新布線層的第二面上，以實現(xiàn)與所述重新布線層的電性連接；封裝層，覆蓋于所述金屬連接柱、系統(tǒng)級芯片以及電源管理芯片，且所述金屬連接柱顯露于所述封裝層；連接布線層，位于所述封裝層上，所述連接布線層與所述金屬連接柱電性連接；存儲芯片及被動組件，接合于所述連接布線層，以實現(xiàn)與所述連接布線層的電性連接。

可選地，所述重新布線層包括：圖形化的第一介質(zhì)層；圖形化的第一金屬布線層，位于所述圖形化的第一介質(zhì)層上，所述第一金屬布線層與所述金屬連接柱、所述系統(tǒng)級芯片以及所述電源管理芯片連接；圖形化的第二介質(zhì)層，位于所述第一金屬布線層上；圖形化的第二金屬布線層，位于所述第二介質(zhì)層上。