集成有供电传输系统的封装件的封装方法技术方案

本发明专利技术提供一种集成有供电传输系统的封装件的封装方法，包括如下步骤：1）提供一载体；2）采用电镀工艺在载体表面形成第一金属连接柱；3）将有源模块及无源模块设置于载体形成有第一金属连接柱的表面上，并在有源模块及所述无源模块表面形成第二金属连接柱；4）将第一金属连接柱、有源模块、无源模块及第二金属连接柱封装成型；5）在塑封材料表面形成再布线层；6）将用电芯片设置于再布线层表面，用电芯片经由多个微凸块实现与低电压供电轨道的对接；7）剥离载体，形成与第一金属连接柱相连接的焊料凸块。本发明专利技术通过使用三维芯片堆叠技术，提高了电力输送效率，增加了不同电压轨道的可用数量。

【技术实现步骤摘要】
集成有供电传输系统的封装件的封装方法
本专利技术涉及半导体封装
，特别是涉及一种集成有供电传输系统的封装件的封装方法。
技术介绍
所有的计算和通信系统都需要供电传输系统。供电传输系统会将电源的高电压转换成系统中离散器件所需的许多不同的低电压。供电传输系统的效率决定了向下转换的电力损失，而供电轨道数决定了可支持的离散电压供应或器件的数量。目前的供电技术面临着如下挑战：一、随着过程中节点的收缩，设备电压的减小，电力输送的效率会随之降低，使功率消耗更大。二、添加更多的供电轨道需要复制更多的供电组件，如增加元件数量、增大电路板尺寸、增加电路板的层数、加大系统体积、成本和重量。三、由于再布线层的线距、线宽的限制，需要增加封装尺寸。因此，如何提高电力输送效率，增加不同电压轨道的可用数量，已成为本领域技术人员亟待解决的一个重要技术问题。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术，本专利技术的目的在于提供一种集成有供电传输系统的封装件的封装方法，用于解决现有技术中的种种问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种上述集成有供电传输系统的封装件的封装方法，所述封装方法包括以下步骤：1)提供一载体；2)采用电镀工艺在所述载体表面第一金属连接柱；3)将有源模块及无源模块设置于所述载体形成有所述第一金属连接柱的表面上，并在所述有源模块及所述无源模块表面形成第二金属连接柱；4)使用塑封材料将所述第一金属连接柱、所述有源模块、所述无源模块及所述第二金属连接柱封装成型，并去除部分所述塑封材料以裸露出所述第一金属连接柱及所述第二金属连接柱；5)在所述塑封材料表面形成再布线层，所述再布线层将所述第一金属连接柱、所述有源模块及所述无源模块电连接；所述有源模块、所述无源模块及所述再布线层共同构成供电传输系统；所述供电传输系统适于将外部电源提供的高电压转换成多个不同的低电压，并提供多条低电压供电轨道；6)提供用电芯片，将所述用电芯片设置于所述再布线层表面，所述用电芯片经由多个微凸块实现与所述低电压供电轨道的对接；7)剥离所述载体，形成与所述第一金属连接柱相连接的焊料凸块。可选地，步骤1)与步骤2)之间还包括在所述载体表面形成剥离层的步骤；步骤2)中，所述第一金属连接柱形成于所述剥离层表面；步骤3)中，所述有源模块及所述无源模块设置于所述剥离层表面；步骤7)中通过去除所述剥离层以剥离所述载体。可选地，用电镀工艺在所述载体表面第一金属连接柱包括如下步骤：2-1)在所述载体表面需要形成所述第一金属连接柱的位置或在所述载体表面需要形成所述第一金属连接柱的位置及需要设置有源模块及无源模块的位置形成虚拟焊垫；2-2)在所述载体表面及所述虚拟焊垫表面形成光刻胶层；2-3)在所述光刻胶层内对应于需要形成所述第一连接柱的所述虚拟焊垫的位置形成通孔，所述通孔暴露出所述虚拟焊垫；2-4)采用电镀工艺在所述通孔内形成所述第一金属连接柱；2-5)去除所述光刻胶层。可选地，步骤3)中，所述有源模块的背面及所述无源模块的背面为与所述载体相结合的结合面。可选地，所述有源模块包括控制器及降压变换器；所述无源模块包括电容、电感及电阻。可选地，步骤4)中，使用塑封材料将所述第一金属连接柱、所述有源模块、所述无源模块及所述第二金属连接柱封装成型的方法包括：压缩成型、传递模塑、液压成型、真空层压或旋涂。可选地，步骤5)中形成的所述再布线层包括：金属连线、金属插塞及设置于所述金属连线及金属插塞周围的介电层，所述金属连线用于实现所述第一金属连接柱、所述有源模块及所述无源模块的电连接，所述金属插塞用于实现各层之间的所述金属连线之间的层间连接。可选地，形成所述金属连线的方法包括电镀、化学镀及丝网印刷中的至少一种。可选地，所述再布线层表面设置有与所述金属连线电连接的凸块金属层，所述第一金属连接柱、所述有源模块、所述无源模块及所述用电芯片经由所述凸块金属层与所述再布线层相连接。可选地，步骤6)与步骤7)之间还包括在所述用电芯片底部的所述微凸块之间的区域进行底部填充的步骤，以将所述用电芯片固定于所述再布线层上。可选地，在所述用电芯片底部所述微凸块之间的区域进行底部填充之后，还包括在所述用电芯片周围及底部填充的底部填充材料周围形成塑封材料层的步骤。如上所述，本专利技术的集成有供电传输系统的封装件的封装方法，具有以下有益效果：(1)采用现有的有源元件和无源元件形成有源2.5D中介板，然后通过微凸块或其它凸块结构将用电芯片集成在有源2.5D中介板上，得到三维堆叠结构；其中，所述用电芯片可以是专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，简称ASIC)。(2)在三维堆叠结构中，有源2.5D中介板作为功率传输功率芯片，紧密集成于在用电芯片下方，解决了功率传输的问题。(3)整个系统电路板的功率传输系统由所述功率传输芯片实现，所述功率传输芯片包括控制器、降压变换器(buckconverter)、电容(CAP(3T))，电感(L(2T))和电阻，从而消除了系统板上所有的无源元件。(4)所述功率传输芯片中的降压变换器可以产生成千上万低电压功率传输轨道(供电轨道)，这些低电压功率传输轨道通过微凸块对接用电芯片。(5)本专利技术的封装结构由于集成了包含无源元件的功率传输芯片，可以消除封装基板例如PCB板上的寄生电阻，从而提高了功率传输效率，改善了功率控制的响应时间。(6)通过减少压降和噪声提高了保真度，从而改善了响应时间。由于需要更少的设计余量，可以获得更好的保真度性能改善。附图说明图1显示为本专利技术的集成有供电传输系统的封装件的封装方法的流程示意图。图2～图12显示为本专利技术的集成有供电传输系统的封装件的封装方法中各步骤的结构示意图。元件标号说明11载体12第一金属连接柱13剥离层14有源模块15无源模块151电容152电感16第二金属连接柱17塑封材料18再布线层181金属连线182介电层19用电芯片20微凸块21底部填充材料22塑封材料层23焊料凸块具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。请参阅图1至图12。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，虽图示中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的形态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。请参阅图1，本专利技术提供一种集成有供电传输系统的封装件的封装方法，所述封装方法包括以下步骤：1)提供一载体；2)采用电镀工艺在所述载体表面第一金属连接柱；3)将有源模块及无源模块设置于所述载体形成有所述第一金属连接柱的表面上，并在所述有源模块及所述无源模块表面形成第二金属连接柱；4)使用塑封材料将所述第一金属连接柱、所述有源模块、所述无源模块及所述第二金属连接柱封装成型，并去除部分所述塑封材料以裸露出所述第一金属连接柱及所述第二金属连接柱；5)在所述塑封材料表面形成再布线层，所述再布线层将所述第一金属连接柱、所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成有供电传输系统的封装件的封装方法，其特征在于，包括以下步骤：1)提供一载体；2)采用电镀工艺在所述载体表面第一金属连接柱；3)将有源模块及无源模块设置于所述载体形成有所述第一金属连接柱的表面上，并在所述有源模块及所述无源模块表面形成第二金属连接柱；4)使用塑封材料将所述第一金属连接柱、所述有源模块、所述无源模块及所述第二金属连接柱封装成型，并去除部分所述塑封材料以裸露出所述第一金属连接柱及所述第二金属连接柱；5)在所述塑封材料表面形成再布线层，所述再布线层将所述第一金属连接柱、所述有源模块及所述无源模块电连接；所述有源模块、所述无源模块及所述再布线层共同构成供电传输系统；所述供电传输系统适于将外部电源提供的高电压转换成多个不同的低电压，并提供多条低电压供电轨道；6)提供用电芯片，将所述用电芯片设置于所述再布线层表面，所述用电芯片经由多个微凸块实现与所述低电压供电轨道的对接；7)剥离所述载体，形成与所述第一金属连接柱相连接的焊料凸块。

【技术特征摘要】
1.一种集成有供电传输系统的封装件的封装方法，其特征在于，包括以下步骤：1)提供一载体；2)采用电镀工艺在所述载体表面第一金属连接柱；3)将有源模块及无源模块设置于所述载体形成有所述第一金属连接柱的表面上，并在所述有源模块及所述无源模块表面形成第二金属连接柱；4)使用塑封材料将所述第一金属连接柱、所述有源模块、所述无源模块及所述第二金属连接柱封装成型，并去除部分所述塑封材料以裸露出所述第一金属连接柱及所述第二金属连接柱；5)在所述塑封材料表面形成再布线层，所述再布线层将所述第一金属连接柱、所述有源模块及所述无源模块电连接；所述有源模块、所述无源模块及所述再布线层共同构成供电传输系统；所述供电传输系统适于将外部电源提供的高电压转换成多个不同的低电压，并提供多条低电压供电轨道；6)提供用电芯片，将所述用电芯片设置于所述再布线层表面，所述用电芯片经由多个微凸块实现与所述低电压供电轨道的对接；7)剥离所述载体，形成与所述第一金属连接柱相连接的焊料凸块。2.根据权利要求1所述的集成有供电传输系统的封装件的封装方法，其特征在于：步骤1)与步骤2)之间还包括在所述载体表面形成剥离层的步骤；步骤2)中，所述第一金属连接柱形成于所述剥离层表面；步骤3)中，所述有源模块及所述无源模块设置于所述剥离层表面；步骤7)中通过去除所述剥离层以剥离所述载体。3.根据权利要求1所述的集成有供电传输系统的封装件的封装方法，其特征在于：步骤2)中，采用电镀工艺在所述载体表面第一金属连接柱包括如下步骤：2-1)在所述载体表面需要形成所述第一金属连接柱的位置或在所述载体表面需要形成所述第一金属连接柱的位置及需要设置有源模块及无源模块的位置形成虚拟焊垫；2-2)在所述载体表面及所述虚拟焊垫表面形成光刻胶层；2-3)在所述光刻胶层内对应于需要形成所述第一连接柱的所述虚拟焊垫的位置形成通孔，所述通孔暴露出所述虚拟焊垫；2-4)采用电镀工艺在所述通孔内形成所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：林章申，林正忠，何志宏，周祖源，
申请(专利权)人：中芯长电半导体江阴有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32