一種扇出型芯片的封裝方法及封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種半導體芯片的封裝方法及結(jié)構(gòu)，特別是涉及一種扇出型芯片的封裝方法及封裝結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著集成電路制造業(yè)的快速發(fā)展，人們對集成電路的封裝技術(shù)的要求也不斷提高，現(xiàn)有的封裝技術(shù)包括球柵陣列封裝(BGA)、芯片尺寸封裝(CSP)、圓片級封裝(WLP)、三維封裝(3D)和系統(tǒng)封裝(SiP)等。其中，圓片級封裝(WLP)由于其出色的優(yōu)點逐漸被大部分的半導體制造者所采用，它的全部或大部分工藝步驟是在已完成前工序的硅圓片上完成的，最后將圓片直接切割成分離的獨立器件。圓片級封裝(WLP)具有其獨特的優(yōu)點:①封裝加工效率高，可以多個圓片同時加工;②具有倒裝芯片封裝的優(yōu)點，即輕、薄、短、小;③與前工序相比，只是增加了引腳重新布線(RDL)和凸點制作兩個工序，其余全部是傳統(tǒng)工藝;④減少了傳統(tǒng)封裝中的多次測試。因此世界上各大型IC封裝公司紛紛投入這類WLP的研究、開發(fā)和生產(chǎn)。
[0003]在現(xiàn)有的扇出型芯片封裝技術(shù)中，半導體芯片在切割后才會制作焊料凸塊，這樣，在生產(chǎn)過程中，可能遇到一些的異常問題，例如，如何封裝預先形成有初始凸塊的半導體芯片，或者如何實預先形成有初始凸塊的芯片以及不帶有初始凸塊的芯片之間的互連。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，如何對預先形成有初始凸塊的芯片以及不帶有初始凸塊的芯片的集成封裝以及如何實現(xiàn)其之間的互連，并沒有十分良好有效的方法。
[0005]鑒于以上原因，提供一種能夠有效實現(xiàn)帶有初始凸塊的半導體芯片以及不帶有初始凸塊的芯片的封裝及互連的封裝方法及封裝結(jié)構(gòu)實屬必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種扇出型芯片的封裝方法，用于提供一種能夠有效實現(xiàn)帶有初始凸塊的半導體芯片以及不帶有初始凸塊的芯片的封裝及互連的封裝方法及封裝結(jié)構(gòu)。
[0007]為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種扇出型芯片的封裝方法，所述扇出型封裝方法包括:步驟I)，提供帶凸塊的第一芯片以及不帶凸塊的第二芯片，于所述第二芯片表面形成第一介質(zhì)層，并于所述第一介質(zhì)層中制備出通孔;步驟2)，提供一表面形成有粘合層的載體，并將第一芯片及第二芯片粘合于所述粘合層;步驟3)，對第一芯片以及第二芯片進行封裝，且封裝后露出有第一芯片的凸塊以及第二芯片表面第一介質(zhì)層中的通孔;步驟4)，沉積覆蓋第一芯片及第二芯片的第二介質(zhì)層，于第一芯片的各凸塊處以及第二芯片的通孔處打開窗口；步驟5)，基于所述窗口制作金屬布線層，實現(xiàn)第一芯片以及第二芯片的電性引出，并實現(xiàn)第一芯片以及第二芯片之間的互連;步驟6)，于所述金屬布線層上制作凸塊下金屬層以及微凸點。
[0008]作為本發(fā)明的扇出型芯片的封裝方法的一種優(yōu)選方案，還包括步驟7)，去除所述載體以及粘合層。
[0009]優(yōu)選地，所述載體包括玻璃、透明半導體材料、以及透明聚合物中的一種。
[0010]優(yōu)選地，所述粘合層包括UV粘合膠，步驟7)中，采用曝光方法使所述UV粘合膠降低黏性，以實現(xiàn)其與塑封材料的分離。
[0011]作為本發(fā)明的扇出型芯片的封裝方法的一種優(yōu)選方案，步驟I)于所述第一介質(zhì)層中制備出通孔后，還包括于所述第一介質(zhì)層表面粘合膠帶進行保護的步驟;步驟3)進行封裝后，還包括將所述膠帶去除的步驟。
[0012]作為本發(fā)明的扇出型芯片的封裝方法的一種優(yōu)選方案，所述第一介質(zhì)層包括二氧化硅、磷硅玻璃、碳氧化硅、碳化硅、以及聚合物中的一種。
[0013]作為本發(fā)明的扇出型芯片的封裝方法的一種優(yōu)選方案，采用旋涂法、化學氣相襯底法或等離子增強化學氣相沉積法于所述芯片表面形成介質(zhì)層。
[0014]作為本發(fā)明的扇出型芯片的封裝方法的一種優(yōu)選方案，步驟3)中，對第一芯片以及第二芯片進行封裝后的塑封材料高度不超過各凸塊以及第一介質(zhì)層，以使各凸塊以及第一介質(zhì)層露出于塑封材料的表面。
[0015]作為本發(fā)明的扇出型芯片的封裝方法的一種優(yōu)選方案，步驟3)中，對第一芯片以及第二芯片進行封裝采用的塑封材料包括聚酰亞胺、硅膠以及環(huán)氧樹脂中的一種。
[0016]作為本發(fā)明的扇出型芯片的封裝方法的一種優(yōu)選方案，步驟3)中，對第一芯片以及第二芯片進行封裝采用的工藝包括:壓縮成型工藝、印刷工藝、傳遞模塑工藝、液體密封劑固化成型工藝、真空層壓工藝以及旋涂工藝中的一種。
[0017]作為本發(fā)明的扇出型芯片的封裝方法的一種優(yōu)選方案，步驟5)中，采用蒸鍍工藝、濺射工藝、電鍍工藝或化學鍍工藝制作所述金屬布線層。
[0018]作為本發(fā)明的扇出型芯片的封裝方法的一種優(yōu)選方案，所述金屬布線層的材料包括鋁、銅、錫、鎳、金及銀中的一種。
[0019]作為本發(fā)明的扇出型芯片的封裝方法的一種優(yōu)選方案，所述微凸點包括金錫焊球、銀錫焊球、銅錫焊球中的一種，或者，所述微凸點包括銅柱，形成于銅柱上的鎳層、以及形成于所述鎳層上的焊球。
[0020]本發(fā)明還提供一種扇出型芯片的封裝結(jié)構(gòu)，包括:帶凸塊的第一芯片以及不帶凸塊的第二芯片，所述第二芯片表面形成有第一介質(zhì)層，且所述第一介質(zhì)層中制備有通孔;塑封材料，填充于各第一芯片及第二芯片之間，所述塑封材料的高度不超過各凸塊以及第一介質(zhì)層的高度，以露出第一芯片的凸塊以及第二芯片表面第一介質(zhì)層中的通孔;第二介質(zhì)層，覆蓋于第一芯片及第二芯片，所述第二介質(zhì)層于第一芯片的各凸塊處以及第二芯片的通孔處具有窗口 ；金屬布線層，填充于各窗口以及形成于所述第二介質(zhì)層表面，實現(xiàn)第一芯片以及第二芯片的電性引出，并實現(xiàn)第一芯片以及第二芯片之間的互連；凸塊下金屬層以及微凸點，形成于所述金屬布線層之上。
[0021]作為本發(fā)明的扇出型芯片的封裝結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選方案，所述第一介質(zhì)層包括二氧化硅、磷硅玻璃、碳氧化硅、碳化硅、以及聚合物中的一種。
[0022]作為本發(fā)明的扇出型芯片的封裝結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選方案，所述塑封材料包括聚酰亞胺、硅膠以及環(huán)氧樹脂中的一種。
[0023]作為本發(fā)明的扇出型芯片的封裝結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選方案，所述金屬布線層的材料包括鋁、銅、錫、鎳、金及銀中的一種。
[0024]作為本發(fā)明的扇出型芯片的封裝結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選方案，所述微凸點包括金錫焊球、銀錫焊球、銅錫焊球中的一種。
[0025]作為本發(fā)明的扇出型芯片的封裝結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選方案，所述微凸點包括銅柱，形成于銅柱上的鎳層、以及形成于所述鎳層上的焊球。
[0026]如上所述，本發(fā)明的扇出型芯片的封裝方法及封裝結(jié)構(gòu)，具有以下有益效果:本發(fā)明通過在帶凸塊的第一芯片以及不帶凸塊的第二芯片表面制作具有通孔的介質(zhì)層，露出第一芯片的凸塊以及露出第二芯片的金屬焊盤，后續(xù)制作金屬布線層實現(xiàn)第一芯片以及第二芯片的電性引出以及互連，以實現(xiàn)第一芯片及第二芯片的集成封裝。本發(fā)明提供了一種有效集成封裝帶凸塊的第一芯片以及不帶凸塊的第二芯片的方法及結(jié)構(gòu)，具有良好的效果，在半導體封裝領(lǐng)域具有廣泛的應用前景。
【附圖說明】
[0027]圖1?圖13顯示為本發(fā)明的扇出型芯片的封裝方法各步驟所呈現(xiàn)的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，圖13顯示為本發(fā)明的扇出型芯片的封裝結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]元件標號說明
[0029]101第二芯片
[0030]102金屬焊盤