一种扇出型芯片封装结构及封装方法技术

本申请提供了一种扇出型芯片封装结构及封装方法，该芯片封装结构包括第一芯片、封装层、第一重布线层、第二芯片和第二重布线层。通过将第一重布线层和第二重布线层相互电连接的方式，将包覆在封装层和第二重布线层内的第一芯片与第一重布线层上的第二芯片电连接，实现第一芯片和第二芯片的电性引出和控制。本申请还提供了一种适用于上述扇出型芯片封装结构的封装方法，代替了传统电子元器件所需要的电路基板和焊线，大大缩小芯片封装结构的封装尺寸和封装高度。尺寸和封装高度。尺寸和封装高度。

【技术实现步骤摘要】
一种扇出型芯片封装结构及封装方法


[0001]本专利技术涉及半导体封装相关
，尤其涉及一种扇出型芯片封装结构及封装方法。

技术介绍

[0002]随着电子信息技术的飞速发展，以及人们消费水平的不断提升，单个电子设备的功能日益多元化，尺寸日益小型化，使得在电子设备的内部结构中，芯片及功能元器件的密度不断增加，而关键尺寸却在不断减小，这给半导体封装行业带来极大的挑战。
[0003]在传统的传感器芯片的封装方式中，IC控制芯片通过焊线向基板引入电性能，传感器芯片位于IC控制芯片的上方，并通过与IC控制芯片倒装连接，实现由基板到IC控制芯片和传感器芯片的电连接，进而实现传感器芯片的电路控制。然而，由于传统封装方式使用了焊线工艺和基板，焊线工艺和基板会使芯片在完成封装后的尺寸较大，厚度较厚，不利于芯片封装关键尺寸的减小。
[0004]因此，如何提供一种扇出型芯片封装结构及封装方法，能够进一步缩小传感器芯片的封装尺寸和封装厚度，成为本领域亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种扇出型芯片封装结构及封装方法，其通过利用第一重布线层和第二重布线层代替传统电子元器件所需要的电路基板和焊线的方式，进而大大缩小了芯片封装结构的封装尺寸和封装高度。
[0006]第一方面，本专利技术提供一种扇出型芯片封装结构，其包括：第一芯片，包括第一面和第二面，第一面上设有电极；封装层，包覆所述第一芯片的第二面和侧面；第一重布线层，包括第一介质层、第一金属布线及与第一金属布线电连接的金属柱，所述第一重布线层包括第一面和相对的第二面，所述封装层结合于所述第一重布线层的第一面；第二芯片，结合于所述第一重布线层的第二面，并与所述第一重布线层的金属柱电连接；第二重布线层，形成于所述第一芯片的第一面，包括交替层叠的第二介质层和第二金属布线，所述第二重布线层的第二金属布线与第一重布线层的第一金属布线电连接，实现所述第一芯片与第二芯片的电性引出和控制。
[0007]可选地，所述封装层的材料包括硅胶、聚酰亚胺和环氧树脂的一种。
[0008]可选地，所述封装层还包括靠近所述第一芯片的贯穿孔，所述第一金属布线覆盖所述贯穿孔内壁并延伸至所述第二重布线层表面并与所述第二金属布线电连接。
[0009]可选地，所述第一介质层覆盖所述第一金属布线并填充所述贯穿孔，所述金属柱贯穿所述第一介质层，与所述第一金属布线电连接。
[0010]可选地，所述第一金属布线与第二金属布线的材料包括由铜、铝、镍、金、银及钛组成的群组中的一种或两种以上组合，所述金属柱的材料包括金、银、铝、铜中的一种。
[0011]可选地，该封装结构还包括互连结构，所述互连结构形成于所述第二重布线层远离第一芯片的一面，包括UBM层和连接端子，所述UBM层与第二金属布线电连接，所述连接端子形成于所述UBM层上，用于将所述第二重布线层电性的引出。
[0012]第二方面，本专利技术还提供一种扇出型芯片封装结构的封装方法，其包括：1)，提供支撑衬底，并于所述支撑衬底上形成分离层；2)，提供第一芯片，包括第二面和镀有电极的第一面，将所述第一芯片的第一面固定于所述分离层上；3)，于所述第一芯片的第二面及其周围的侧面形成封装层，所述封装层包裹所述第一芯片并与所述分离层接触；4)，在所述第一芯片周围的封装层上形成贯穿孔，显露所述分离层的表面；5)，于所述封装层上形成第一重布线层，包括依次形成的第一金属布线、第一介质层及金属柱，所述金属柱贯穿所述第一介质层并与所述第一金属布线电连接；6)，将所述支撑衬底从封装后的第一芯片处剥离，暴露所述封装层、贯穿孔位置的第一金属布线、以及第一芯片的第一面；7)，于所述第一芯片第一面的一侧形成第二重布线层，包括图案化的第二介质层和第二金属布线，所述第二介质层和第二金属布线交替层叠，所述第二金属布线在贯穿孔位置与所述第一金属布线电连接；8)，提供第二芯片，将所述第二芯片固定于所述第一重布线层远离所述封装层的一面，并将所述第二芯片的电极与所述金属柱电连接。
[0013]可选地，所述封装层封装所述第一芯片的方法包括压缩成型、传递模塑成型、液封成型、真空层压机旋涂中的一种。
[0014]可选地，所述支撑衬底包括玻璃衬底、金属衬底、半导体衬底、聚合物衬底及陶瓷衬底中的一种。
[0015]可选地，所述分离层包括光热转换层。
[0016]可选地，所述步骤5)包括：5
‑
1)，电镀形成第一金属布线，包括形成于所述封装层表面、贯穿孔侧壁及底部分离层露出位置；5
‑
2)，将带有离型膜的介质干膜置于封装层远离所述第一芯片第二面一侧的表面；5
‑
3)，利用真空热压合技术，将所述介质干膜贴合在封装层及第一金属布线的表面，并注入于贯穿孔中，剥离离型膜形成第一介质层；5
‑
4)，利用曝光和显影，于所述第一介质层远离所述封装层一面的预设位置形成显露所述第一金属布线的凹槽，并于凹槽内填充金属材料形成金属柱。
[0017]可选地，所述步骤7)包括：7
‑
1)，于所述第一芯片第一面的一侧形成第二重布线层；7
‑
2)，于所述第二重布线层上沉积UBM层以与所述第二金属布线电连接。
[0018]可选地，所述步骤8)包括：
8
‑
1)，提供第二芯片，将所述第二芯片固定于所述第一重布线层远离所述封装层的一面，并将所述第二芯片的电极与所述金属柱电连接；8
‑
2)，于所述第二芯片与第一重布线层之间填充底填胶。
[0019]可选地，所述步骤8)后还包括步骤9)，于所述UBM层上形成连接端子。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：本专利技术提供了一种扇出型芯片封装结构及封装方法，该芯片封装结构包括第一芯片、封装层、第一重布线层、第二芯片和第二重布线层。通过将第一重布线层和第二重布线层相互电连接的方式，将包覆在封装层内和第二重布线层内的第一芯片与第一重布线层上的第二芯片电连接，实现第一芯片和第二芯片的电性引出和控制。利用第一重布线层和第二重布线层代替了传统电子元器件所需要的电路基板和焊线，进而大大缩小了芯片封装结构的封装尺寸和封装高度。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对专利技术中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0022]图1为根据现有技术示出的一种封装结构示意图。
[0023]图2为根据本专利技术实施例示出的一种扇出型芯片封装结构示意图。
[0024]图3为根据本专利技术实施例示出的一种支撑衬底结构示意图。
[0025]图4为根据本专利技术实施例示出的一种在支撑衬底上形成分离层的结构示意图。
[0026]图5为根据本专利技术实施例示出的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种扇出型芯片封装结构，其特征在于，包括：第一芯片，包括第一面和第二面，第一面上设有电极；封装层，包覆所述第一芯片的第二面和侧面；第一重布线层，包括第一介质层、第一金属布线及与第一金属布线电连接的金属柱，所述第一重布线层包括第一面和相对的第二面，所述封装层结合于所述第一重布线层的第一面；第二芯片，结合于所述第一重布线层的第二面，并与所述第一重布线层的金属柱电连接；第二重布线层，形成于所述第一芯片的第一面，包括交替层叠的第二介质层和第二金属布线，所述第二重布线层的第二金属布线与第一重布线层的第一金属布线电连接，实现所述第一芯片与第二芯片的电性引出和控制；互连结构，形成于所述第二重布线层远离第一芯片的一面，包括UBM层和连接端子，所述UBM层与第二金属布线电连接，所述连接端子形成于所述UBM层上，用于所述第二重布线层电性的引出。2.根据权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，所述封装层的材料包括硅胶、聚酰亚胺和环氧树脂的一种。3.根据权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，所述封装层还包括靠近所述第一芯片的贯穿孔，所述第一金属布线覆盖所述贯穿孔内壁并延伸至所述第二重布线层表面与所述第二金属布线电连接。4.根据权利要求3所述的芯片封装结构，其特征在于，所述第一介质层覆盖所述第一金属布线并填充所述贯穿孔，所述金属柱贯穿所述第一介质层，与所述第一金属布线电连接。5.根据权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，所述第一金属布线与第二金属布线的材料包括由铜、铝、镍、金、银及钛中的一种或两种以上组合，所述金属柱的材料包括金、银、铝、铜中的一种。6.一种扇出型芯片封装方法，其特征在于，包括：1)，提供支撑衬底，并于所述支撑衬底上形成分离层；2)，提供第一芯片，包括第二面和镀有电极的第一面，将所述第一芯片的第一面固定于所述分离层上；3)，于所述第一芯片的第二面及其周围的侧面形成封装层，所述封装层包裹所述第一芯片并与所述分离层接触；4)，在所述第一芯片周围的封装层上形成贯穿孔，并显露所述分离层的表面；5)，于所述封装层上形成第一重布线层，包括依次形成的第一金属布线、第一介质层及金属柱，所述金属柱贯穿所述第一介质层并与所述第一金属布线电连接；6)，将所述支撑衬底从封装后的第一芯片处剥离，暴露所述封装层、贯穿孔位置的第一金属布线、以及第一芯片的...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡汉龙，陈彦亨，薛兴涛，林正忠，
申请(专利权)人：盛合晶微半导体江阴有限公司，
类型：发明
国别省市：