[發明專利]一種基于電鑄技術的芯片封裝結構及其封裝方法

在審

• 申請號: 202111261660.1
• 申請日: 2021-10-28
• 公開（公告）號: CN113990763A
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 劉凱;王盈瑩;羅燕;高求;羅江波;王立春;陳凱
• 申請（專利權）人: 上海航天電子通訊設備研究所
• 主分類號: H01L21/48
• 分類號: H01L21/48;H01L21/56;H01L23/31;H01L23/498
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

1.一種基于電鑄技術的芯片封裝方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1：提供一表面拋光清洗后的基板，所述基板包括相對的第一表面和第二表面，于所述基板的第一表面進行金屬化制得金屬化層；

S2：根據電路版圖，在所述金屬化層的芯片貼裝區域處預制焊料層；

S3：于所述金屬化層及所述焊料層的上方制作芯片埋置掩膜，且所述芯片埋置掩膜繞所述焊料層的外周開設貫通所述芯片埋置掩膜的填充腔，所述芯片埋置掩膜的高度大于芯片厚度；

S4：于所述填充腔內電鑄金屬形成電鑄金屬層，去除光刻膠，所述電鑄金屬層的的高度與芯片厚度匹配，所述電鑄金屬層形成環繞所述焊料層的芯片埋置腔體；

S5：于所述芯片埋置腔體內鍵合芯片；

S6：采用薄膜工藝于所述金屬化層上形成BCB/Cu薄膜多層布線層。

S7：通過引線鍵合，互連芯片與所述第三層布線。

2.根據權利要求1所述的基于電鑄技術的芯片封裝方法，其特征在于，所述基板為金屬材料或者由金屬與非金屬的混合物構成的復合材料。

3.根據權利要求2所述的基于電鑄技術的芯片封裝方法，其特征在于，所述基板的厚度為0.2～0.5mm。

4.根據權利要求1所述的基于電鑄技術的芯片封裝方法，其特征在于，所述金屬化層為Cu、Ni、Pd及Au中的一種或多種的組合。

5.根據權利要求1所述的基于電鑄技術的芯片封裝方法，其特征在于，所述步驟S6進一步包括：

S61：在去除光刻膠的所述金屬化層上表面上旋涂BCB介質膜，靜置，光刻制作出BCB介質膜通孔，高溫氮氣氣氛下進行預固化；

S62：在預固化的所述BCB介質膜上薄膜沉積銅復合膜層，光刻形成銅薄膜導帶光刻圖形；

S63：采用濕法刻蝕制作出銅薄膜導帶，去除光刻膠；

S64：在去除光刻膠的所述金屬化層上表面旋涂BCB介質層，光刻制作出BCB介質膜通孔，高溫氮氣氣氛下進行完全固化；

S65：在所述BCB介質膜表面薄膜沉積銅復合膜層，圖形電鍍Cu/Ni/Au金屬層，去除光刻膠，采用濕法刻蝕制作出第一層布線，

S66：依次重復步驟S61～S65，形成第二層布線和第三層布線。

6.根據權利要求1所述的基于電鑄技術的芯片封裝方法，其特征在于，所述電鑄金屬層的高度通過電流密度、電流波形、時間及溫度進行控制。

7.根據權利要求1所述的基于電鑄技術的芯片封裝方法，其特征在于，所述電鑄金屬層可選為Cu或Ni。

8.一種基于電鑄技術的芯片封裝結構，其特征在于，采用權利要求1至7任一項所述的基于電鑄技術的芯片封裝方法制備而來，包括：

基板，包括相對的第一表面和第二表面；

金屬化層，覆蓋于所述基板的第一表面；

焊料層，根據電路版圖，預制于所述金屬化層的芯片貼裝區域處；

電鑄金屬層，環繞于所述焊料層的外周，所述電鑄金屬層的的高度與芯片厚度匹配，所述電鑄金屬層形成環繞所述焊料層的芯片埋置腔體；

芯片，鍵合于所述芯片埋置腔體內；

BCB/Cu薄膜多層布線層，設置于所述金屬化層上；

引線，互連所述芯片與所述第三布線層。

9.根據權利要求8所述的基于電鑄技術的芯片封裝結構，其特征在于，所述BCB/Cu薄膜多層布線層包括第一層布線、第二層布線及第三層布線，所述第一層布線與所述第二層布線、所述第二層布線與所述第三層布線之間通過金屬柱互連。

10.根據權利要求8所述的基于電鑄技術的芯片封裝結構，其特征在于，所述焊料層為SnPb或AuSn中的一種或兩種。