[發明專利]一種基于多芯片扇出型晶圓級封裝的紅外成像微系統

在審

• 申請號: 202111470363.8
• 申請日: 2021-12-03
• 公開（公告）號: CN114300427A
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 王良江;顧林;劉萬成
• 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: H01L23/367
• 分類號: H01L23/367;H01L23/48;H01L23/498;H01L23/40
• 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: 楊強;楊立秋

本發明公開一種基于多芯片扇出型晶圓級封裝的紅外成像微系統，屬于微電子封裝領域，包括陶瓷管殼，其中間為一個帶有熱沉的腔體；在該腔體中設有晶圓級扇出型封裝，所述晶圓級扇出型封裝由多個裸芯片、兩個以上TSV板和塑封料構成，所述晶圓級扇出型封裝的背面設有再布線層；所述晶圓級扇出型封裝的正面設有鍵合指。再布線層的一面與晶圓級扇出型封裝的背面接觸，另一面粘接有散熱金屬板。所述晶圓級扇出型封裝的正面粘接有溫度敏感芯片。上述結構放置在所述陶瓷管殼中，所述散熱金屬板的一面與所述再布線層接觸，另一面通過制冷板與所述熱沉接觸。本發明通過混合集成的三維集成封裝技術，實現了紅外成像微系統超小尺寸、超低功耗和信號質量優化。

技術領域

本發明涉及微電子封裝技術領域，特別涉及一種基于多芯片扇出型晶圓級封裝的紅外成像微系統。

背景技術

隨著電子封裝產品向高密度、低功耗、小型化方向的不斷發展，采用三維集成技術的SiP系統級封裝（System in Package，系統級封裝）取得了快速的發展。

晶圓級重構+TSV技術方案，由于具有堆疊密度高、外形尺寸小、信號損耗小、數據傳輸穩定性高和系統功耗低等優勢，是實現三維集成技術的最優方案。然而，現實中溫度敏感器件無法通過晶圓級封裝的方式來實現三維堆疊。現有封裝工藝多采用如圖1所示傳統的封裝形式，基板正面安裝探測器、背面安裝FC芯片，導致整個系統封裝的尺寸和成本難以有效降低，難以滿足高密度和低成本的要求。

因此，需要新的封裝結構和制造技術，以解決存在的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于多芯片扇出型晶圓級封裝的紅外成像微系統，以解決現有溫度敏感系統三維集成封裝技術所存在的封裝密度低的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種基于多芯片扇出型晶圓級封裝的紅外成像微系統，包括：

陶瓷管殼，所述陶瓷管殼的中間為一個帶有熱沉的腔體；

晶圓級扇出型封裝，所述晶圓級扇出型封裝由多個裸芯片、兩個以上TSV板和塑封料構成，所述塑封料包覆所述裸芯片和所述TSV板，所述晶圓級扇出型封裝的背面設有再布線層；

鍵合指，位于所述塑封料中并與所述TSV板中的金屬凸點融為一體；

散熱金屬板，與所述再布線層粘接；

溫度敏感芯片，粘貼于所述晶圓級扇出型封裝的正面，

制冷板，一面與所述散熱金屬板粘接，另一面與所述熱沉接觸。

可選的，所述鍵合指的形成方法為：在所述晶圓級扇出型封裝的正面通過激光開孔方法在所述塑封料中制作通孔，露出所述TSV板中金屬凸點的上表面，再通過電鍍法在通孔中生成所述鍵合指。

可選的，所述散熱金屬板與所述晶圓級扇出型封裝同尺寸。

可選的，所述制冷板與所述晶圓級扇出型封裝同尺寸。

可選的，所述陶瓷管殼與一部分所述鍵合指電聯；所述溫度敏感芯片與另一部分所述鍵合指電聯。

可選的，所述晶圓級扇出型封裝通過如下方法制備而成：

提供基板，在所述基板上貼裝臨時鍵合膜；

按照設定的位置在臨時鍵合膜上貼裝裸芯片和TSV板；

通過塑封料進行晶圓級注塑重構；

去除基板和臨時鍵合膜，形成所述晶圓級扇出型封裝。