【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子封装，具体为一种有机载板的芯片嵌入式封装方法及结构。
技术介绍
1、在消费级电子产品快速发展的驱动下，电子封装向着高密度、高可靠、低成本的方向发展，多功能和小型化需求给封装结构设计和工艺能力带来了新的挑战，推动着芯片封装向着更小的外形尺寸、更优良的散热特性及更高的集成度发展。芯片嵌入有机载板内部可有效地缩短芯片与封装基板的连接距离，嵌入表面的再布线将芯片和载板铜走线互连，提高封装设计的灵活性，是实现三维封装的方法之一。
2、典型的嵌入式封装通过环氧塑封将芯片封装在载体晶圆上，rdl再布线层直接沉积在重构的芯片上，塑封扩展了芯片的表面尺寸，相比引线键合和倒装芯片的封装尺寸更薄和更小，有机塑封材料的高cte和低模量提高了板级组装的可靠性；在此基础上，将芯片嵌入有机封装基板表面实现芯片的包封和扇出，载板作为封装结构的一部分为器件提供保护，同时避免了塑封过程中应力对芯片边缘的损伤；但是现有技术中现有芯片嵌入式封装采用的干法刻蚀和湿法腐蚀工艺成本高、周期长、实现难度大，大大影响了芯片封装效率。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种有机载板的芯片嵌入式封装方法及结构，以解决现有技术中芯片嵌入式封装采用的干法刻蚀和湿法腐蚀工艺成本高、周期长、实现难度大的技术问题。
2、本专利技术是通过以下技术方案来实现：
3、第一方面，本专利技术提供了一种有机载板的芯片嵌入式封装方法，包括：
4、通过激光
5、将绝缘贴片胶填充在盲腔内，并将半导体芯片贴附在盲腔内的绝缘贴片胶上；
6、在bt树脂载板基体和半导体芯片的上表面涂覆光敏介质层，进行光刻后在半导体芯片的上表面上得到带有刻蚀通孔的介质层；
7、在光敏介质层重复溅射金属层后进行激光器蚀刻使得bt树脂载板基体与半导体芯片得到金属化布线；
8、将焊球贴放在bt树脂载板基体的下表面的焊盘处，完成有机载板的芯片嵌入式封装方法。
9、优选的，通过激光技术对bt树脂载板基体的上表面进行加工得到容置半导体芯片的盲腔的具体过程如下：
10、根据半导体芯片的尺寸在bt树脂载板基体的上表面绘制待矩形刻蚀区域，并对待矩形刻蚀区域在bt树脂载板基体上设置对位标识；将bt树脂载板基体的吸附固定，使用bt树脂载板基体的上表面外层线路作为定位靶标，采用激光器在待矩形刻蚀区域进行定深蚀刻盲腔，其中盲腔的尺寸与待嵌入半导体芯片相匹配。
11、进一步的，采用激光器在待矩形刻蚀区域进行定深蚀刻盲腔时，bt树脂载板基体选用玻璃纤维增强的bt树脂复合基材，加工路径沿bt树脂载板基体中玻璃纤维垂直编织方向等距加工。
12、更进一步的，沿bt树脂载板基体中玻璃纤维垂直编织方向等距加工时分别根据激光聚焦面光斑参数、相邻光斑重叠率参数以水平和竖直方向间距参数进行加工。
13、优选的，在bt树脂载板基体和半导体芯片的上表面涂覆光敏介质层，经过预烘、曝光、显影，将表面有机介质材料覆盖的半导体芯片的pad层露出，得到显影区域，其中显影区域为介质层通孔，通过介质层通孔将半导体芯片与布线层连接。
14、优选的，bt树脂载板基体内设有内部通孔，内部通孔在bt树脂载板基体的上表面以及下表面的均设有端口，光敏介质层重复溅射金属层后进行激光器蚀刻，其中bt树脂载板基体上表面的端口通过内部通孔将布线层经bt树脂载板基体下表面的端口引出至bt树脂载板基体下表面。
15、进一步的，金属层的厚度为4-5μm，其中金属层的图形化采用激光选择性刻蚀。
16、优选的，焊球利用晶圆级植球系统加工得到载板植球，嵌入半导体芯片的bt树脂载板基体的封装结构通过焊球能够进行多层封装结构在垂直方向进行上三维堆叠组装，使得多层封装结构内的芯片相互之间进行电气互联。
17、第二方面，本专利技术提供了一种有机载板的芯片嵌入式封装结构，通过上述所述的一种有机载板的芯片嵌入式封装方法加工得到，该芯片嵌入式封装结构包括bt树脂载板基体以及嵌入bt树脂载板基体内的半导体芯片；
18、所述bt树脂载板基体的上表面处设有盲腔，所述盲腔内贴附绝缘贴片胶，所述半导体芯片放置在盲腔内，且贴附在绝缘贴片胶上；
19、所述bt树脂载板基体和半导体芯片的上表面铺设有间隙排布的光敏介质层，相邻光敏介质层之间形成显影区域；
20、所述显影区域内铺设有金属层；
21、所述bt树脂载板基体内设有内部通孔，内部通孔在bt树脂载板基体的上表面以及下表面的均设有端口，其中端口位于显影区域内，其中bt树脂载板基体上表面的端口通过内部通孔将布线层经bt树脂载板基体下表面的端口引出至bt树脂载板基体下表面；
22、所述bt树脂载板基体的下表面间隔分布有若干焊盘，所述焊盘上设有焊球。
23、优选的，盲腔的尺寸大小与半导体芯片尺寸大小对应。
24、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
25、本专利技术提供了一种有机载板的芯片嵌入式封装方法，通过激光技术对bt树脂载板基体的上表面进行加工得到容置半导体芯片的盲腔；将绝缘贴片胶填充在盲腔内，并将半导体芯片贴附在盲腔内的绝缘贴片胶上；在bt树脂载板基体和半导体芯片的上表面涂覆光敏介质层，进行光刻后在半导体芯片的上表面上得到带有刻蚀通孔的介质层；在光敏介质层重复溅射金属层后进行激光器蚀刻使得bt树脂载板基体与半导体芯片得到金属化布线；将焊球贴放在bt树脂载板基体的下表面的焊盘处，本专利技术基于激光加工技术刻蚀有机载板的上表面形成定深埋置的盲腔，将芯片粘贴至腔体内，芯片pad层自有机载板上表面露出，通过再布线工艺实现芯片的焊盘与载板内部走线之间的互连，载板植球后进行封装体的三维堆叠集成，提高载板在垂直方向的空间利用率以及封装结构的垂直布线密度。
26、进一步的，选用玻璃纤维增强的bt树脂复合基材，加工路径沿基材中玻纤垂直编织方向等距，优化激光功率、标刻速度和振镜加工次数等参数提高腔体表面的平整度。
27、进一步的，依据载板上表面的对位标识，利用流动性好绝缘胶进行粘接，将芯片置入所述空腔，精确控制点胶量、贴片温度、压力、芯片下降速度，当芯片嵌入盲腔内一定深度后，使绝缘胶恰好填充盲腔内未被芯片占据的空间。
28、进一步的，在载板上表面喷涂一定厚度的低固化温度的有机光敏介质材料，经过预烘、曝光、显影，将表面有机介质材料覆盖的芯片pad层露出，获得介质层通孔，通过介质层通孔将芯片与布线层连接，光敏介质材料省去涂胶和去胶的步骤，简化光刻流程。
29、进一步的，为降低膜层间的内应力，在介质层表面重复溅射沉积纳米厚度ti/au膜层，厚度为4-5μm，金属布线层的图形化采用激光选择性刻蚀代替腐蚀去胶工艺进行，超短脉冲紫外皮秒激光与蚀刻面相互作用的时间约12ps，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种有机载板的芯片嵌入式封装方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种有机载板的芯片嵌入式封装方法，其特征在于，通过激光技术对BT树脂载板基体(101)的上表面进行加工得到容置半导体芯片的盲腔(103)的具体过程如下：
3.根据权利要求2所述的一种有机载板的芯片嵌入式封装方法，其特征在于，采用激光器在待矩形刻蚀区域进行定深蚀刻盲腔(103)时，BT树脂载板基体(101)选用玻璃纤维增强的BT树脂复合基材，加工路径沿BT树脂载板基体(101)中玻璃纤维垂直编织方向等距加工。
4.根据权利要求3所述的一种有机载板的芯片嵌入式封装方法，其特征在于，沿BT树脂载板基体(101)中玻璃纤维垂直编织方向等距加工时分别根据激光聚焦面光斑参数、相邻光斑重叠率参数以水平和竖直方向间距参数进行加工。
5.根据权利要求1所述的一种有机载板的芯片嵌入式封装方法，其特征在于，在BT树脂载板基体(101)和半导体芯片的上表面涂覆光敏介质层(108)，经过预烘、曝光、显影，将表面有机介质材料覆盖的半导体芯片的PAD层(102)露出，得到显影区域(
6.根据权利要求1所述的一种有机载板的芯片嵌入式封装方法，其特征在于，所述BT树脂载板基体(101)内设有内部通孔(105)，内部通孔(105)在BT树脂载板基体(101)的上表面以及下表面的均设有端口(106)，光敏介质层(108)重复溅射金属层(110)后进行激光器蚀刻，其中BT树脂载板基体(101)上表面的端口(106)通过内部通孔(105)将布线层经BT树脂载板基体(101)下表面的端口(106)引出至BT树脂载板基体(101)下表面。
7.根据权利要求6所述的一种有机载板的芯片嵌入式封装方法，其特征在于，金属层(110)的厚度为4-5μm，其中金属层(110)的图形化采用激光选择性刻蚀。
8.根据权利要求1所述的一种有机载板的芯片嵌入式封装方法，其特征在于，所述焊球(111)利用晶圆级植球系统加工得到载板植球，嵌入半导体芯片的BT树脂载板基体(101)的封装结构通过焊球(111)能够进行多层封装结构在垂直方向进行上三维堆叠组装，使得多层封装结构内的芯片相互之间进行电气互联。
9.一种有机载板的芯片嵌入式封装结构，其特征在于，通过权利要求1-7任一项所述的一种有机载板的芯片嵌入式封装方法加工得到，该芯片嵌入式封装结构包括BT树脂载板基体(101)以及嵌入BT树脂载板基体(101)内的半导体芯片；
10.根据权利要求9所述的一种有机载板的芯片嵌入式封装结构，其特征在于，所述盲腔(103)的尺寸大小与半导体芯片尺寸大小对应。
...【技术特征摘要】
1.一种有机载板的芯片嵌入式封装方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种有机载板的芯片嵌入式封装方法，其特征在于，通过激光技术对bt树脂载板基体(101)的上表面进行加工得到容置半导体芯片的盲腔(103)的具体过程如下：
3.根据权利要求2所述的一种有机载板的芯片嵌入式封装方法，其特征在于，采用激光器在待矩形刻蚀区域进行定深蚀刻盲腔(103)时，bt树脂载板基体(101)选用玻璃纤维增强的bt树脂复合基材，加工路径沿bt树脂载板基体(101)中玻璃纤维垂直编织方向等距加工。
4.根据权利要求3所述的一种有机载板的芯片嵌入式封装方法，其特征在于，沿bt树脂载板基体(101)中玻璃纤维垂直编织方向等距加工时分别根据激光聚焦面光斑参数、相邻光斑重叠率参数以水平和竖直方向间距参数进行加工。
5.根据权利要求1所述的一种有机载板的芯片嵌入式封装方法，其特征在于，在bt树脂载板基体(101)和半导体芯片的上表面涂覆光敏介质层(108)，经过预烘、曝光、显影，将表面有机介质材料覆盖的半导体芯片的pad层(102)露出，得到显影区域(109)，其中显影区域(109)为介质层通孔，通过介质层通孔将半导体芯片与布线层连接。
6.根据权利要求1所述的一种有机载板的芯片嵌入式封装方法，其特征在于，所述bt树脂载板基体(101)内...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘陶欣，刘盼，张恒博，顾毅欣，
申请(专利权)人：西安微电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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