一种带有预成型高铜柱的SIP封装结构制造技术

一种带有预成型高铜柱的SIP封装结构，涉及半导体封装技术领域，SIP封装结构包括封装基体、被动元件、芯片元件，封装基体相对设置的两侧分别设为第一封装表面、第二封装表面，SIP封装结构还包括预成型高铜柱结构；预成型高铜柱结构包括有第一铜柱，第一铜柱的一端设有镀镍层，镀镍层上还设有镀锡层，镀锡层与封装基体焊接。预成型高铜柱结构还包括第二铜柱、集成平台、镀盘以及焊球，第一铜柱的另一端可直接连接集成平台，或者第一铜柱的另一端依次连接集成平台、第二铜柱、镀盘以及焊球，本封装结构能够更好地兼容多种封装结构，相对于植球、中间板植球、曲面导电柱等加工方式，加工成本更低，封装效率更高，并且，能够更加高密度地设置连接点。置连接点。置连接点。

【技术实现步骤摘要】
一种带有预成型高铜柱的SIP封装结构


[0001]本技术涉及半导体封装
，具体涉及到一种带有预成型高铜柱的SIP封装结构。

技术介绍

[0002]芯片封装是将半导体集成电路芯片用外壳密封固定，以起到保护芯片和增强芯片电热性能的作用，封装在内的半导体集成电路芯片的接点用导体连接到封装外壳的引脚上，以起到连通芯片内部与外部电路的作用，这些引脚又通过印制电路板上的导线与其他器件建立连接。随着半导体封装技术的发展，芯片封装结构越来越多的向高频、多芯片模块(MCM)，系统集成封装(SiP)，堆叠封装(PiP,PoP)方向发展。其中，器件内置器件(PiP,Package in Package)和元件堆叠装配(PoP,Package on Package)封装技术因其在性能提升与成本控制综合方面具备优势而得到广泛应用。
[0003]在芯片封装领域，集成无源器件逐渐引起了封装行业的广泛关注，集成无源器件的出现为电子封装领域带来了性能飞跃的机遇，同时也带来了挑战。
[0004]现阶段的集成无源器件相关封装大多为将集成无源器件与主芯片一起和基板进行焊接，目前的背贴技术主要是贴装片式多层陶瓷电容等被动元件，通过表面贴装技术的方式将被动元件或芯片焊接在基板的植球面开窗处，以达到特殊的电性需求。
[0005]背贴被动元件的技术在封装产业中也已趋于成熟，制程较为完善，拥有不错的封装良率，现有的背贴芯片技术主要包括以下几种：一、挖球基板背贴芯片封装结构；二、挖球中间板垫高基板背贴封装结构；三、曲面导电柱基板背贴芯片封装结构；四、导电柱基板背贴
‑
EPad(Exposed pad)封装结构。
[0006]但是上述背贴芯片封装技术都存在一定的缺陷，其中：
[0007]一、挖球基板背贴芯片封装结构具有如下缺陷：(1)背贴芯片厚度受到球高约束，球径是标准系列，离散分布，背贴芯片厚度选择自由度少；(2)锡球连接，节距缩小受限，高密度连接封装受限；(3)锡球连接，细节距存在质量风险；
[0008]二、挖球中间板垫高基板背贴封装结构具有如下缺陷：(1)锡球连接，节距缩小受限，高密度连接封装受限；(2)锡球连接，细节距存在质量风险；(3)中间板的变形问题、共面度问题难控制，容易导致焊接质量问题，可靠性问题；
[0009]三、曲面导电柱基板背贴芯片封装结构具有如下缺陷：(1)导电柱加工精度不高，蚀刻后尺寸一致性控制难度大；(2)节距pitch缩小受限，高密度连接封装受限，存在连锡质量隐患；(3)导电柱的焊接中，缺少镀镍层金属的阻挡作用，存在焊点界面处金属间化合物IMC微观组织粗大，存在可靠性问题；
[0010]因此，存在待改进之处，本技术提供一种带有预成型高铜柱的SIP封装结构。

技术实现思路

[0011]针对现有技术所存在的不足，本技术目的在于提出一种带有预成型高铜柱的
SIP封装结构，具体方案如下：
[0012]一种带有预成型高铜柱的SIP封装结构，所述SIP封装结构包括封装基体、被动元件、芯片元件，所述封装基体相对设置的两侧分别设为第一封装表面、第二封装表面，所述SIP封装结构还包括预成型高铜柱结构；
[0013]所述预成型高铜柱结构包括有第一铜柱，所述第一铜柱的一端设有镀镍层，所述镀镍层上还设有镀锡层，所述镀锡层与所述封装基体焊接，所述预成型高铜柱结构还包括第二铜柱、集成平台、镀盘以及焊球，所述第一铜柱的另一端可直接连接所述集成平台，或者所述第一铜柱的另一端依次连接所述集成平台、第二铜柱、镀盘以及焊球。
[0014]进一步的，所述封装基体进行单面或者双面封装时，所述第一铜柱的另一端可直接连接所述焊球；或者所述第一铜柱的另一端与所述镀盘或者集成平台连接后再连接所述焊球；又或者所述第一铜柱的另一端依次设有所述集成平台以及焊球，且所述集成平台和所述焊球之间设有所述第二铜柱和/或镀盘。
[0015]进一步的，所述封装基体双面封装时，所述第一铜柱的另一端设有焊球。
[0016]进一步的，所述封装基体双面封装时，所述第一铜柱的另一端依次设有镀盘以及焊球。
[0017]进一步的，所述封装基体双面封装时，所述第一铜柱的另一端依次设有集成平台、镀盘以及焊球。
[0018]进一步的，所述封装基体双面封装时，所述第一铜柱的另一端依次设有集成平台、第二铜柱、镀盘以及焊球。
[0019]进一步的，所述封装基体单面封装时，所述第一铜柱的另一端设有焊球。
[0020]进一步的，所述封装基体单面封装时，所述第一铜柱的另一端依次设有集成平台以及焊球。
[0021]进一步的，所述封装基体单面封装时，所述第一铜柱的另一端依次设有集成平台、第二铜柱以及焊球。
[0022]进一步的，所述封装基体双面均不封装时，所述第一铜柱的另一端依次设有集成平台、第二铜柱以及焊球。
[0023]与现有技术相比，本技术的有益效果如下：
[0024](1)预成型高铜柱结构相对于植球、中间板植球、曲面导电柱等加工方式，加工成本更低，封装效率更高，并且，通过设置预成型高铜柱结构，相比占空间的锡球能够更加高密度地设置连接点。
[0025]详述来说，预成型高铜柱结构中的铜柱至少一端设有镀镍层和镀锡层，镀镍层和镀锡层较为柔软，能够吸收和分散应力，焊点不易断裂，封装质量和封装可靠性得以提升。预成型高铜柱结构中的铜柱另一端还可焊接集成平台、新的铜柱、锡球这几个结构之间的组合，在改善挖球中间板垫高基板背贴封装结构、曲面导电柱基板背贴芯片封装结构的缺陷的基础上，还同时结合这两种封装结构的优点赋予在本技术中的封装结构。
[0026](2)本封装结构能够更好地兼容多种封装结构数位封装工艺技术实施，采用本封装结构时，所使用的封装基体可采用普通封装基板、线路重分布层、预封装芯片等，各种封装基体之间可灵活搭配，有利于推广到各种芯片封装结构中使用。
附图说明
[0027]图1为对比例一的整体示意图；
[0028]图2为对比例二的整体示意图；
[0029]图3
‑
4分别为对比例三中两个封装结构的整体示意图；
[0030]图5为对比例四的整体示意图；
[0031]图6为实施例一的整体示意图；
[0032]图7为实施例一的制作流程图；
[0033]图8为实施例二的整体示意图；
[0034]图9为实施例二的制作流程图；
[0035]图10为实施例三的整体示意图；
[0036]图11为实施例三的制作流程图；
[0037]图12为实施例四的整体示意图；
[0038]图13为实施例四的制作流程图；
[0039]图14为实施例五的整体示意图；
[0040]图15为实施例五的制作流程图；
[0041]图16为实施例六的整体示意图；
[0042]图17为实施例六的制作流程图；
[0043本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带有预成型高铜柱的SIP封装结构，所述SIP封装结构包括封装基体(2)、被动元件(3)、芯片元件(4)，所述封装基体(2)相对设置的两侧分别设为第一封装表面(5)、第二封装表面(6)，其特征在于，所述SIP封装结构还包括预成型高铜柱结构(1)；所述预成型高铜柱结构(1)包括有第一铜柱(9)，所述第一铜柱(9)的一端设有镀镍层(10)，所述镀镍层(10)上还设有镀锡层(11)，所述镀锡层(11)与所述封装基体(2)焊接，所述预成型高铜柱结构(1)还包括第二铜柱(12)、集成平台(13)、镀盘(14)以及焊球(15)，所述第一铜柱(9)的另一端可直接连接所述集成平台(13)，或者所述第一铜柱(9)的另一端依次连接所述集成平台(13)、第二铜柱(12)、镀盘(14)以及焊球(15)。2.根据权利要求1所述的带有预成型高铜柱的SIP封装结构，其特征在于，所述封装基体(2)进行单面或者双面封装时，所述第一铜柱(9)的另一端可直接连接所述焊球(15)；或者所述第一铜柱(9)的另一端与所述镀盘(14)或者集成平台(13)连接后再连接所述焊球(15)；又或者所述第一铜柱(9)的另一端依次设有所述集成平台(13)以及焊球(15)，且所述集成平台(13)和所述焊球(15)之间设有所述第二铜柱(12)和/或镀盘(14)。3.根据权利要求2所述的带有预成型高铜柱的SIP封装结构，其特征在于，所述封装基体(2)双面封装时，所述第一铜柱(9)的另一端设有焊球...

【专利技术属性】
技术研发人员：申旭佳，饶跃峰，
申请(专利权)人：上海白泽芯半导体科技有限公司，
类型：新型
国别省市：