[發(fā)明專利]一種TGV轉(zhuǎn)接板3D封裝結(jié)構(gòu)及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211046700.5
• 申請日: 2022-08-30
• 公開（公告）號: CN115332222A
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉波;周武
• 申請（專利權(quán)）人: 昆山弗萊吉電子科技有限公司
• 主分類號: H01L23/538
• 分類號: H01L23/538;H01L23/552;H01L21/768
• 代理公司: 蘇州和氏璧知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32390
• 代理人: 吳浩宇

本發(fā)明揭示了一種TGV轉(zhuǎn)接板3D封裝結(jié)構(gòu)及其制備方法，包括襯底層、至少兩層相間隔設(shè)置的TGV轉(zhuǎn)接板，TGV轉(zhuǎn)接板的兩側(cè)分別設(shè)有屏蔽板，屏蔽板包括陶瓷基層，陶瓷基層設(shè)有周期性分布的EBG結(jié)構(gòu)層，EBG結(jié)構(gòu)層上設(shè)有轉(zhuǎn)接導(dǎo)電層。本發(fā)明采用TGV轉(zhuǎn)接板與具備EBG結(jié)構(gòu)陶瓷基層的屏蔽板相結(jié)合，能滿足3D封裝內(nèi)不同頻段的噪聲抑制，具備較優(yōu)地屏蔽效果。通過陶瓷基層實現(xiàn)與TGV轉(zhuǎn)接板的穩(wěn)定結(jié)合，具備結(jié)構(gòu)補強可靠、復(fù)合導(dǎo)通穩(wěn)定等特點，易于實現(xiàn)3D封裝層疊構(gòu)建，結(jié)構(gòu)也較為緊湊。屏蔽板為獨立層板結(jié)構(gòu)，其與TGV轉(zhuǎn)接板之間復(fù)合工藝簡單，能實現(xiàn)細(xì)化產(chǎn)業(yè)分工，使得3D封裝作業(yè)更流暢，降低了濺鍍、蝕刻、涂布的生產(chǎn)成本，縮短了生產(chǎn)周期。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種TGV轉(zhuǎn)接板3D封裝結(jié)構(gòu)及其制備方法，屬于封裝技術(shù)的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著通訊電子的興起，人們對小型化和高靈敏度模塊或系統(tǒng)的需求越來越高，對信號質(zhì)量的要求也越來越嚴(yán)格。高密度集成技術(shù)，如系統(tǒng)級封裝(System-in-Package，SiP)等技術(shù)得到了迅速發(fā)展，然而混合信號多芯片系統(tǒng)的小型化集成封裝卻成為了該領(lǐng)域的技術(shù)難點之一。以系統(tǒng)級封裝為代表的新型3D封裝技術(shù)，除了三維芯片堆疊(StackedDiepackage)，封裝堆疊(Package on Package，POP)等技術(shù)外，一些新材料和新技術(shù)的應(yīng)用為封裝小型化帶來契機，如柔性基板，硅通孔(Through Silicon Via，TSV)轉(zhuǎn)接板技術(shù)和玻璃通孔(Through Glass Via，TGV)轉(zhuǎn)接板技術(shù)成為垂直3D互聯(lián)的熱點研究方向之一。

硅通孔技術(shù)(Through Silicon Via，TSV)技術(shù)是一項高密度封裝技術(shù)，正在逐漸取代目前工藝比較成熟的引線鍵合技術(shù)，被認(rèn)為是第四代封裝技術(shù)。TSV技術(shù)通過銅、鎢、多晶硅等導(dǎo)電物質(zhì)的填充，實現(xiàn)硅通孔的垂直電氣互連。硅通孔技術(shù)可以通過垂直互連減小互聯(lián)長度，減小信號延遲，降低電容/電感，實現(xiàn)芯片間的低功耗，高速通訊，增加寬帶和實現(xiàn)器件集成的小型化。

玻璃材料和陶瓷材料沒有自由移動的電荷，介電性能優(yōu)良，熱膨脹系數(shù)與硅接近，以玻璃替代硅材料的玻璃通孔(Through Glass Via，TGV)技術(shù)可以避免TSV絕緣性不良的問題，是理想的三維集成解決方案。玻璃通孔(TGV)技術(shù)被認(rèn)為是下一代三維集成的關(guān)鍵技術(shù)，該技術(shù)的核心為深孔形成工藝。此外，TGV技術(shù)無需制作絕緣層，降低了工藝復(fù)雜度和加工成本。TGV及相關(guān)技術(shù)在光通信、射頻、微波、微機電系統(tǒng)、微流體器件和三維集成領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。

傳統(tǒng)的ECP技術(shù)填充連通TSV或TGV，需要填充金屬入矽通孔(TSV)后，再用CMP化學(xué)機械拋光技術(shù)才能移除通孔外表面的金屬層，達(dá)成通孔填充的平坦化，但在超薄晶圓或玻璃載板的結(jié)構(gòu)中，采用CMP將限制基板的厚度，倘若太薄，會應(yīng)力不均而造成破片或機械損傷。

針對此問題，申請公布號CN111799188A的中國發(fā)明專利揭示了一種利用TSV和TGV的減薄晶圓封裝工藝，其通過黃光制程在形成連通孔與RDL布線，再通過電極電鍍進行Cu填充化學(xué)平坦化拋光形成平整部，最終形成3D架構(gòu)。而此類3D架構(gòu)主要用于構(gòu)建芯片2D層，因此在進行3D堆疊構(gòu)建時存在近場耦合現(xiàn)象。