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CN104659021A - 一种三维圆片级扇出PoP封装结构及其制造方法 - Google Patents

一种三维圆片级扇出PoP封装结构及其制造方法 Download PDF

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CN104659021A
CN104659021A CN201410848910.5A CN201410848910A CN104659021A CN 104659021 A CN104659021 A CN 104659021A CN 201410848910 A CN201410848910 A CN 201410848910A CN 104659021 A CN104659021 A CN 104659021A
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Application number
CN201410848910.5A
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夏国峰
于大全
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Huatian Technology Xian Co Ltd
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Huatian Technology Xian Co Ltd
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    • H01L2924/18161Exposing the passive side of the semiconductor or solid-state body of a flip chip

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Abstract

本发明公开了一种三维圆片级扇出PoP封装结构及其制造方法,该三维圆片级扇出PoP封装通过至少一个扇出PoP封装单元堆叠形成,扇出PoP封装单元包含IC芯片、金属凸点结构、塑封材料、金属层、介电材料层、再布线金属走线层、焊球。所述方法:配置金属基材圆片,在圆片上表面制作金属凸点结构,倒装芯片贴片、塑封,在塑封材料上制作通孔,在通孔中制作金属凸点结构,制作再布线金属走线层,配置和去除圆片,对圆片下表面进行蚀刻,形成再布线金属走线层,堆叠回流焊,去除圆片,植球和回流焊形成三维圆片级扇出PoP封装。该发明解决了现有PoP封装技术所存在的封装密度、成本和可靠性问题。

Description

一种三维圆片级扇出PoP封装结构及其制造方法
技术领域
本发明涉及微电子封装技术以及三维集成技术领域,特别涉及一种三维圆片级扇出PoP封装技术及其制造方法。
背景技术
随着电子封装产品向高密度、多功能、低功耗、小型化方向的不断发展,采用三维集成技术的系统级封装(System in Package,SiP)取得了突飞猛进的发展。硅通孔(Through Silicon Via,TSV)技术方案,由于具有堆叠密度最高,外形尺寸最小,极大提升芯片速度和降低功耗等特点,是实现三维集成技术的最优方案。然而,目前TSV技术面临的制造难度、工艺成本以及成品良率、可靠性等问题及其突出。现有成熟的三维集成技术主要为堆叠封装(Package on Package,PoP),其中上、下封装体通常为采用印刷电路基板的封装结构。由于印刷电路基板具有一定的厚度,而且成本较高,导致整个PoP封装的高度和成本难以得到有效降低,难以满足高密度和低成本的要求。现有的PoP封装的由于上、下封装体结构的差异,导致制造工艺过程中封装翘曲难以得到有效控制,严重影响焊球互联结构的可靠性。现有PoP封装的制造工艺由于采用传统的非圆片级封装制造模式,导致效率低而且成本高,不利于PoP封装的推广。
因此,仍然需要新的封装结构和制造技术,以解决现有技术所存在的问题。
发明内容
本发明针对三维PoP封装技术提出一种封装结构和制造方法,以解决现有PoP封装技术所存在的封装密度、成本和可靠性问题。
为了实现上述目的,本发明采用下述技术方案:
一种三维圆片级扇出PoP封装结构,通过至少一个扇出PoP封装单元堆叠形成;一个扇出PoP封装单元由两个相同结构的封装体构成;
所述一个封装体包括有第一金属凸点结构、IC芯片、凸点、第一塑封材料、第二金属凸点结构、第一再布线金属走线层、第一金属层、第一介电材料层、第二再布线金属走线层、第二介电材料层、第二金属层;所述IC芯片带有凸点,凸点连接于第一金属凸点结构上,与凸点未连接的第一金属凸点结构连接有第二金属凸点结构,第一塑封材料包围了第一金属凸点结构、IC芯片、凸点和第二金属凸点结构,IC芯片和第二金属凸点结构与第一再布线金属走线层连接,第一再布线金属走线层上制作有第一金属层,第一介电材料层包围第一再布线金属走线层,并涂覆在IC芯片、第二金属凸点结构和第一塑封材料同一侧面;在第一金属凸点结构和第一塑封材料另一个侧面涂覆有第二介电材料层,第二介电材料层包围第二再布线金属走线层,第二再布线金属走线层与第一金属凸点结构相连,第二再布线金属走线层上制作有第一金属层;
两个相对放置的封装体的第二金属层由第一焊球连接,并在一个封装体的第一金属层上连接第二焊球,形成一个扇出PoP封装单元;
所述扇出PoP封装单元的第二焊球再连接有一个相对放置的扇出PoP封装单元的第一金属层,所述未植球部分的第一金属层、第一焊球及其连接的一对第二金属层、第二焊球及其连接的一对第一金属层包围有第二塑封材料,形成一个三维圆片级扇出PoP封装结构。
利用该结构,首先封装体由于无基板结构,直接通过再布线金属走线层实现与外部环境的互联,因此整体封装体厚度可以得到大幅降低,制造成本也得到降低;进一步地,低成本的模塑料通孔TMV具有TSV同样的上、下结构互联导通的功能,因此可取代TSV结构实现细节距互联端口,从而使上、下封装体之间,以及与外部结构的I/O互联通道数量和密度得到大幅提高,提升了封装的密度;另外,三维圆片级扇出PoP封装结构的扇出(Fan-Out)特性可显著增加PoP封装的I/O互联通道数量。最后,由于三维圆片级扇出PoP封装结构中所有的扇出PoP封装单元相同,而且都通过面对面方式进行堆叠回流焊,因此三维圆片级扇出PoP封装具有高度对称性,从而可极大改善封装的翘曲。
采用模塑料通孔实现上、下封装体之间,以及与外部结构的三维集成互联。
第一金属凸点结构可以是但不局限于铜、铜合金、铁、铁合金、镍、镍合金、钨等金属材料。
第二金属凸点结构可以是但不局限于铜、铜合金、铁、铁合金、镍、镍合金、钨等金属材料、或者钎焊料材料。
第一再布线金属走线层和第二再布线金属走线层可以是但不局限于铜、铜合金、铁、铁合金、镍、镍合金、钨等金属材料。
第一介电材料层和第二介电材料层可以是但不局限于热固性塑封材料、塞孔树脂、油墨以及阻焊绿油等绝缘材料。
IC芯片的背面、第一塑封材料的上表面与第二金属凸点结构的上表面在同一平面上。
三维圆片级扇出PoP封装通过至少一个扇出PoP封装单元堆叠形成,相邻扇出PoP封装单元之间通过第二焊球实现互联。
第一塑封材料中通孔采用激光或者机械开孔,或者塑封工艺时采用特制塑封模具直接形成。
IC芯片的凸点可以为但不局限于铜柱凸点。
一种三维圆片级扇出PoP封装结构的制造方法,其特征在于,按照以下步骤进行:
步骤1:准备第一载体圆片,通过第一粘贴材料将金属基材圆片配置于第一载体圆片上;
步骤2:在金属基材圆片的上表面采用蚀刻或者电镀方法制作第一金属凸点结构;
步骤3:将具有凸点的IC芯片倒装贴装配置于第一金属凸点结构上;
步骤4:采用高温加热注塑方法,将第一塑封材料包覆密封具有凸点的IC芯片和第一金属凸点结构,并裸露出IC芯片的背面,塑封后进行烘烤后固化;
步骤5:采用激光或者机械开孔方法在第一塑封材料中制作通孔,裸露出第一金属凸点结构的上表面;
步骤6:采用电镀或者液态金属填充方法在制作的通孔中形成第二金属凸点结构,第一金属凸点结构和第二金属凸点结构共同组成模塑料通孔;
步骤7:在IC芯片的背面、第二金属凸点结构的上表面和第一塑封材料的上表面涂覆第一介电材料层,采用电镀或者化学镀方法制作第一再布线金属走线层,在第一再布线金属走线层上制作第一金属层,采用第一介电材料层涂覆包裹第一再布线金属走线层;
步骤8:通过第三粘贴材料将上述步骤7制作形成的结构配置于第二载体圆片上;
步骤9:通过机械、蚀刻或者曝光等方法去除第一载体圆片和第一粘贴材料;
步骤10:采用与步骤2相同的蚀刻方法对金属基材圆片的下表面进行蚀刻,形成第二再布线金属走线层,在第二再布线金属走线层上制作第二金属层,采用第二介电材料层涂覆包裹第二再布线金属走线层;
步骤11:在第二金属层上进行植球工艺,并进行回流焊工艺,得到呈阵列排布的第一焊球;
步骤12:将上述步骤11制作形成的结构进行面对面堆叠回流焊工艺,第一焊球成为上、下结构的互联结构;
步骤13:通过机械、蚀刻或者曝光等方法去除第二载体圆片和第三粘贴材料;
步骤14:在第一金属层上进行植球和回流焊工艺,得到呈阵列排布的第二焊球,形成扇出PoP封装单元;
步骤15:将至少一个扇出PoP封装单元进行堆叠回流焊,第二焊球成为上、下相邻扇出PoP封装单元的互联结构;
步骤16:采用高温加热注塑方法,将第二塑封材料进行包覆密封,塑封后进行烘烤后固化工艺,形成三维圆片级扇出PoP封装;
步骤17:采用刀片切割方法分离三维圆片级扇出PoP封装的产品阵列,形成单个三维圆片级扇出PoP封装。
所述步骤5中第一塑封材料中通孔采用特制塑封模具直接形成。
附图说明
图1是在第一载体圆片上配置金属基材圆片的示意图;
图2是在金属基材圆片上制作第一金属凸点结构的示意图;
图3是在金属基材圆片上配置IC芯片的示意图;
图4是将IC芯片、凸点和金属凸点结构包覆密封在第一塑封材料内,并裸露出IC芯片的背面的示意图;
图5是在第一塑封材料上制作通孔的示意图;
图6是在通孔中制作第二金属凸点结构的示意图;
图7是制作第一再布线金属走线层,在第一再布线金属走线层上制作第一金属层,采用第一介电材料层涂覆包裹第一再布线金属走线层的示意图;
图8是配置第二载体圆片的示意图;
图9是去除第一载体圆片的示意图;
图10是采用蚀刻方法对金属基材圆片的下表面进行蚀刻,形成第二再布线金属走线层,在第二再布线金属走线层上制作第二金属层,采用第二介电材料层涂覆包裹第二再布线金属走线层的示意图;
图11是在第二金属层上进行植球和回流焊工艺,得到第一焊球阵列的示意图;
图12是进行面对面堆叠回流焊工艺的示意图;
图13是去除第二载体圆片的示意图;
图14是在第一金属层上进行植球和回流焊工艺,得到第二焊球阵列,形成扇出PoP封装单元的示意图;
图15是将至少一个扇出PoP封装单元进行堆叠回流焊的示意图;
图16是三维圆片级扇出PoP封装一实施例的示意图。
图中,100为第一载体圆片、100a为第一粘贴材料、200为第二载体圆片、200a为第三粘贴材料、1为金属基材圆片、2为第一金属凸点结构、3为IC芯片、4为凸点、5为第一塑封材料、6为第二金属凸点结构、7为第一再布线金属走线层、8为第一金属层、9为第一介电材料层、10为第二再布线金属走线层、11为第二介电材料层、12为第二金属层、13为第一焊球、14为第二焊球、15为第二塑封材料。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
如图16所示,一种三维圆片级扇出PoP封装结构,通过至少一个扇出PoP封装单元堆叠形成;一个扇出PoP封装单元由两个相同结构的封装体构成;
所述一个封装体包括有第一金属凸点结构2、IC芯片3、凸点4、第一塑封材料5、第二金属凸点结构6、第一再布线金属走线层7、第一金属层8、第一介电材料层9、第二再布线金属走线层10、第二介电材料层11、第二金属层12;所述IC芯片3带有凸点4,凸点4连接于第一金属凸点结构2上,与凸点4未连接的第一金属凸点结构2连接有第二金属凸点结构6,第一塑封材料5包围了第一金属凸点结构2、IC芯片3、凸点4和第二金属凸点结构6,IC芯片3和第二金属凸点结构6与第一再布线金属走线层7连接,第一再布线金属走线层7上制作有第一金属层8,第一介电材料层9包围第一再布线金属走线层7,并涂覆在IC芯片3、第二金属凸点结构6和第一塑封材料5同一侧面;在第一金属凸点结构2和第一塑封材料5另一个侧面涂覆有第二介电材料层11,第二介电材料层11包围第二再布线金属走线层10,第二再布线金属走线层10与第一金属凸点结构2相连,第二再布线金属走线层10上制作有第一金属层12;
第一焊球13连接两个相对放置的封装体的第二金属层12,并在一个封装体的第一金属层8上连接第二焊球14,形成一个扇出PoP封装单元;
所述扇出PoP封装单元的第二焊球14再连接有一个相对放置的扇出PoP封装单元的第一金属层8,所述未植球部分的第一金属层8、第一焊球13及其连接的一对第二金属层12、第二焊球14及其连接的一对第一金属层8包围有第二塑封材料15,形成一个三维圆片级扇出PoP封装结构。
第一金属凸点结构2和第二金属凸点结构6可以是但不局限于铜、铜合金、铁、铁合金、镍、镍合金、钨金属材料、或者钎焊料材料组成。
第一再布线金属走线层7和第二再布线金属走线层10可以是但不局限于铜、铜合金、铁、铁合金、镍、镍合金、钨金属材料。
第一介电材料层9和第二介电材料层11可以是但不局限于热固性塑封材料、塞孔树脂、油墨以及阻焊绿油等绝缘材料。
IC芯片3的背面、第一塑封材料5的上表面与第二金属凸点结构6的上表面在同一平面上。
IC芯片3的凸点4可以为但不局限于铜柱凸点。
下面将以本发明中实施例的三维圆片级扇出PoP封装结构为例,以图1至图16来详细说明三维圆片级扇出PoP封装结构的制造流程。
步骤1:准备第一载体圆片,通过第一粘贴材料将金属基材圆片配置于第一载体圆片上,如图1所示。
请参照图1,准备第一载体圆片100,第一载体圆片100可以为金属、晶圆、玻璃、高分子有机材料等。通过第一粘贴材料100a将金属基材圆片1配置于第一载体圆片100上。在本发明中,金属基材圆片1可以为铜、铜合金、铁、铁合金、镍、镍合金等金属材料,优先选择铜或者铜合金材料,第一粘贴材料100a可以是但不局限于胶带、高分子树脂等材料。金属基材圆片1的尺寸不大于第一载体圆片100的尺寸。
步骤2:在金属基材圆片上表面制作第一金属凸点结构,如图2所示。
请参照图2,在金属基材圆片1的上表面制作第一金属凸点结构2。在本发明中,第一金属凸点结构2采用蚀刻或者电镀方法制作。在蚀刻方法中,在金属基材圆片1的上表面涂覆或者粘贴光感湿膜或者干膜,通过曝光显影方法制作图形,以具有图形的光感湿膜或者干膜作为抗蚀层,选用仅蚀刻金属基材圆片1的蚀刻液对其上表面进行蚀刻,形成第一金属凸点结构2。在电镀方法中,在金属基材圆片1的上表面涂覆或者粘贴具有一定厚度的光感湿膜或者干膜,通过曝光显影方法制作图形,采用电镀方法制作形成第一金属凸点结构2,光感湿膜或者干膜的厚度要超过所制作的第一金属凸点结构2的高度尺寸。在本发明中,第一金属凸点结构2可以是但不局限于铜、铜合金、铁、铁合金、镍、镍合金、钨等金属材料。
步骤3:将具有凸点的IC芯片倒装贴装配置于第一金属凸点结构上,如图3所示。
请参照图3,采用倒装贴片设备将具有凸点4的IC芯片3倒装贴装配置于第一金属凸点结构2上,并进行回流工艺实现实现电气互联。在本发明中,IC芯片3上的凸点4可以为但不局限于铜柱凸点。
步骤4:采用注塑方法将具有凸点的IC芯片和第一金属凸点结构包覆密封在第一塑封材料内,并裸露出IC芯片的背面,塑封后进行烘烤后固化,如图4所示。
请参照图4,采用高温加热注塑方法,将低吸水率、低应力的环保型第一塑封材料5包覆密封具有凸点4的IC芯片3和第一金属凸点结构2,并裸露出IC芯片3的背面,IC芯片3的背面与第一塑封材料5的表面在同一平面上。在本发明中,第一塑封材料5是热固性聚合物等材料。塑封后进行烘烤后固化工艺。
步骤5:在第一塑封材料上制作通孔,裸露出第一金属凸点结构的上表面,如图5所示。
请参照图5,采用激光或者机械开孔方法在第一塑封材料5中制作通孔,或者在步骤4中采用特制塑封模具直接形成通孔,裸露出第一金属凸点结构2的上表面。
步骤6:在通孔中制作第二金属凸点结构,如图6所示。
请参照图6,在通孔中制作第二金属凸点结构6,采用电镀或者液态金属填充方法在制作的通孔中形成第二金属凸点结构6,第二金属凸点结构6可以为铜、铜合金、铁、铁合金、镍、镍合金、钨等金属材料,或者钎焊料材料组成,但不局限于这些材料。在本发明中,第二金属凸点结构6也可以采用钎焊料膏印刷方法制作形成。第一金属凸点结构2和第二金属凸点结构6共同组成模塑料通孔TMV。
步骤7:制作第一再布线金属走线层,在第一再布线金属走线层上制作第一金属层,采用第一介电材料层涂覆包裹第一再布线金属走线层,如图7所示。
请参照图7,在IC芯片3的背面、第二金属凸点结构6的上表面和第一塑封材料5的上表面涂覆第一介电材料层9,通过曝光、显影方法在第一介电材料层9上形成图形,采用电镀或者化学镀方法制作第一再布线金属走线层7,在第一再布线金属走线层7上制作第一金属层8,采用第一介电材料层9涂覆包裹第一再布线金属走线层7。在本发明中,第一再布线金属走线层7可以是但不局限于铜、铜合金、铁、铁合金、镍、镍合金、钨等金属材料,第一金属层8可以是但不限于是铜、镍、金、钛、锡等金属多层结构组合,第一介电材料层9可以是但不局限于热固性塑封材料、塞孔树脂、油墨以及阻焊绿油等绝缘材料。
步骤8:配置第二载体圆片,如图8所示。
请参照图8,通过第三粘贴材料200a将上述步骤7制作形成的结构配置于第二载体圆片200上。在本发明中,第二载体圆片200可以为金属、晶圆、玻璃、高分子有机材料等,第三粘贴材料200a可以是但不局限于胶带、高分子树脂等材料。
步骤9:去除第一载体圆片,如图9所示。
请参照图9,通过机械、蚀刻或者曝光等方法去除第一载体圆片100和第一粘贴材料100a。
步骤10:采用蚀刻方法对金属基材圆片的下表面进行蚀刻,形成第二再布线金属走线层,在第二再布线金属走线层上制作第二金属层,采用第二介电材料层涂覆包裹第二再布线金属走线层,如图10所示。
请参照图10,采用与步骤2相同的蚀刻方法对金属基材圆片1的下表面进行蚀刻,形成第二再布线金属走线层10,在第二再布线金属走线层10上制作第二金属层12,采用第二介电材料层11涂覆包裹第二再布线金属走线层10。在本发明中,第二金属层12是但不限于是铜、镍、金、钛、锡等金属多层结构组合。
步骤11:在第二金属层上进行植球和回流焊工艺,得到第一焊球阵列,如图11所示。
请参照图11,在第二金属层12上进行植球工艺,并进行回流焊工艺,得到呈阵列排布的第一焊球13。
步骤12:将上述步骤11形成的结构进行面对面堆叠回流焊工艺,如图12所示。
请参照图12,将上述步骤11制作形成的结构进行面对面堆叠回流焊工艺,第一焊球13成为上、下结构的互联结构。
步骤13:去除第二载体圆片,如图13所示。
请参照图13,通过机械、蚀刻或者曝光等方法去除第二载体圆片200和第三粘贴材料200a。
步骤14:在第一金属层上进行植球和回流焊工艺,得到第二焊球阵列,形成扇出PoP封装单元,如图14所示。
请参照图14,在第一金属层8上进行植球和回流焊工艺,得到呈阵列排布的第二焊球14,形成扇出PoP封装单元。
步骤15:至少一个扇出PoP封装单元进行堆叠回流焊,如图15所示。
请参照图15,将至少一个扇出PoP封装单元进行堆叠回流焊,第二焊球14成为上、下相邻扇出PoP封装单元的互联结构。
步骤16:进行塑封工艺,形成三维圆片级扇出PoP封装,如图16所示。
请参照图16,采用高温加热注塑方法,将低吸水率、低应力的环保型第二塑封材料15进行包覆密封,塑封后进行烘烤后固化工艺,形成三维圆片级扇出PoP封装。
步骤17:切割形成单颗三维圆片级扇出PoP封装。如图16所示,该图即为切割后的单颗POP封装件。
采用刀片切割方法分离三维圆片级扇出PoP封装的产品阵列,形成单个三维圆片级扇出PoP封装。
IC芯片的有源面指具有集成电路的那一面,一般位于芯片的表面,图中未示出。
模塑料通孔英文为TMV(Through Mold Via)。
对本发明的实施例的描述是出于有效说明和描述本发明的目的,并非用以限定本发明,任何所属本领域的技术人员应当理解:凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种三维圆片级扇出PoP封装结构,其特征在于,通过至少一个扇出PoP封装单元堆叠形成;一个扇出PoP封装单元由两个相同结构的封装体构成;
所述一个封装体包括有第一金属凸点结构(2)、IC芯片(3)、凸点(4)、第一塑封材料(5)、第二金属凸点结构(6)、第一再布线金属走线层(7)、第一金属层(8)、第一介电材料层(9)、第二再布线金属走线层(10)、第二介电材料层(11)、第二金属层(12);所述IC芯片(3)带有凸点(4),凸点(4)连接于第一金属凸点结构(2)上,与凸点(4)未连接的第一金属凸点结构(2)连接有第二金属凸点结构(6),第一塑封材料(5)包围了第一金属凸点结构(2)、IC芯片(3)、凸点(4)和第二金属凸点结构(6),IC芯片(3)和第二金属凸点结构(6)与第一再布线金属走线层(7)连接,第一再布线金属走线层(7)上制作有第一金属层(8),第一介电材料层(9)包围第一再布线金属走线层(7),并涂覆在IC芯片(3)、第二金属凸点结构(6)和第一塑封材料(5)同一侧面;在第一金属凸点结构(2)和第一塑封材料(5)另一个侧面涂覆有第二介电材料层(11),第二介电材料层(11)包围第二再布线金属走线层(10),第二再布线金属走线层(10)与第一金属凸点结构(2)相连,第二再布线金属走线层(10)上制作有第一金属层(12);
两个相对放置的封装体的第二金属层(12)连接第一焊球(13),并在一个封装体的第一金属层(8)上连接第二焊球(14),形成一个扇出PoP封装单元;
所述扇出PoP封装单元的第二焊球(14)再连接有一个相对放置的扇出PoP封装单元的第一金属层(8),所述未植球部分的第一金属层(8)、第一焊球(13)及其连接的一对第二金属层(12)、第二焊球(14)及其连接的一对第一金属层(8)包围有第二塑封材料(15),形成一个三维圆片级扇出PoP封装结构。
2.根据权利要求1所述一种三维圆片级扇出PoP封装结构,其特征在于,第一金属凸点结构(2)和第二金属凸点结构(6)是但不局限于铜、铜合金、铁、铁合金、镍、镍合金、钨金属材料或者钎焊料材料组成。
3.根据权利要求1所述一种三维圆片级扇出PoP封装结构,其特征在于,第一再布线金属走线层(7)和第二再布线金属走线层(10)是但不局限于铜、铜合金、铁、铁合金、镍、镍合金或者钨金属材料。
4.根据权利要求1所述一种三维圆片级扇出PoP封装结构,其特征在于,第一介电材料层(9)和第二介电材料层(11)是但不局限于热固性塑封材料、塞孔树脂、油墨或者阻焊绿油绝缘材料。
5.根据权利要求1所述一种三维圆片级扇出PoP封装结构,其特征在于,IC芯片(3)的背面、第一塑封材料(5)的上表面与第二金属凸点结构(6)的上表面在同一平面上。
6.根据权利要求1所述一种三维圆片级扇出PoP封装结构,其特征在于,IC芯片(3)的凸点(4)是但不局限于铜柱凸点。
7.一种三维圆片级扇出PoP封装结构的制造方法,其特征在于,按照以下步骤进行:
步骤1:准备第一载体圆片(100),通过第一粘贴材料(100a)将金属基材圆片(1)配置于第一载体圆片(100)上;
步骤2:在金属基材圆片(1)的上表面采用蚀刻或者电镀方法制作第一金属凸点结构(2);
步骤3:将具有凸点(4)的IC芯片(3)倒装贴装配置于第一金属凸点结构(2)上;
步骤4:采用高温加热注塑方法,将第一塑封材料(5)包覆密封具有凸点(4)的IC芯片(3)和第一金属凸点结构(2),并裸露出IC芯片(3)的背面,塑封后进行烘烤后固化;
步骤5:采用激光或者机械开孔方法在第一塑封材料(5)中制作通孔,裸露出第一金属凸点结构(2)的上表面;
步骤6:采用电镀或者液态金属填充方法在制作的通孔中形成第二金属凸点结构(6),第一金属凸点结构(2)和第二金属凸点结构(6)共同组成模塑料通孔;
步骤7:在IC芯片(3)的背面、第二金属凸点结构(6)的上表面和第一塑封材料(5)的上表面涂覆第一介电材料层(9),采用电镀或者化学镀方法制作第一再布线金属走线层(7),在第一再布线金属走线层(7)上制作第一金属层(8),采用第一介电材料层(9)涂覆包裹第一再布线金属走线层(7);
步骤8:通过第三粘贴材料(200a)将上述步骤7制作形成的结构配置于第二载体圆片(200)上;
步骤9:通过机械、蚀刻或者曝光方法去除第一载体圆片(100)和第一粘贴材料(100a);
步骤10:采用与步骤2相同的蚀刻方法对金属基材圆片1的下表面进行蚀刻,形成第二再布线金属走线层(10),在第二再布线金属走线层(10)上制作第二金属层(12),采用第二介电材料层(11)涂覆包裹第二再布线金属走线层(10);
步骤11:在第二金属层(12)上进行植球工艺,并进行回流焊工艺,得到呈阵列排布的第一焊球(13);
步骤12:将上述步骤11制作形成的结构进行面对面堆叠回流焊工艺,第一焊球(13)成为上、下结构的互联结构;
步骤13:通过机械、蚀刻或者曝光方法去除第二载体圆片(200)和第三粘贴材料(200a);
步骤14:在第一金属层(8)上进行植球和回流焊工艺,得到呈阵列排布的第二焊球(14),形成扇出PoP封装单元;
步骤15:将至少一个扇出PoP封装单元进行堆叠回流焊,第二焊球(14)成为上、下相邻扇出PoP封装单元的互联结构;
步骤16:采用高温加热注塑方法,将第二塑封材料(15)进行包覆密封,塑封后进行烘烤后固化工艺,形成三维圆片级扇出PoP封装;
步骤17:采用刀片切割方法分离三维圆片级扇出PoP封装的产品阵列,形成单个三维圆片级扇出PoP封装。
8.根据权利要求7所述一种三维圆片级扇出PoP封装结构的制造方法,其特征在于,所述步骤5中第一塑封材料中通孔采用特制塑封模具直接形成。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106847705A (zh) * 2016-09-21 2017-06-13 新华三技术有限公司 将芯片封装pcb的方法及芯片封装结构
CN112038329A (zh) * 2020-10-12 2020-12-04 长电集成电路(绍兴)有限公司 一种圆片级芯片扇出三维堆叠封装结构及其制作方法
CN112117254A (zh) * 2019-06-20 2020-12-22 南亚科技股份有限公司 半导体元件及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102214615A (zh) * 2010-04-02 2011-10-12 日月光半导体制造股份有限公司 具扇出且具堆栈用连接组件的半导体装置封装件及其制法
CN103515362A (zh) * 2012-06-25 2014-01-15 台湾积体电路制造股份有限公司 堆叠式封装器件和封装半导体管芯的方法
CN103887279A (zh) * 2014-04-02 2014-06-25 华进半导体封装先导技术研发中心有限公司 三维扇出型晶圆级封装结构及制造工艺
CN103887291A (zh) * 2014-04-02 2014-06-25 华进半导体封装先导技术研发中心有限公司 三维扇出型PoP封装结构及制造工艺
CN103904057A (zh) * 2014-04-02 2014-07-02 华进半导体封装先导技术研发中心有限公司 PoP封装结构及制造工艺
CN103904056A (zh) * 2014-04-02 2014-07-02 华进半导体封装先导技术研发中心有限公司 一种PoP封装结构及制造工艺

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102214615A (zh) * 2010-04-02 2011-10-12 日月光半导体制造股份有限公司 具扇出且具堆栈用连接组件的半导体装置封装件及其制法
CN103515362A (zh) * 2012-06-25 2014-01-15 台湾积体电路制造股份有限公司 堆叠式封装器件和封装半导体管芯的方法
CN103887279A (zh) * 2014-04-02 2014-06-25 华进半导体封装先导技术研发中心有限公司 三维扇出型晶圆级封装结构及制造工艺
CN103887291A (zh) * 2014-04-02 2014-06-25 华进半导体封装先导技术研发中心有限公司 三维扇出型PoP封装结构及制造工艺
CN103904057A (zh) * 2014-04-02 2014-07-02 华进半导体封装先导技术研发中心有限公司 PoP封装结构及制造工艺
CN103904056A (zh) * 2014-04-02 2014-07-02 华进半导体封装先导技术研发中心有限公司 一种PoP封装结构及制造工艺

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106847705A (zh) * 2016-09-21 2017-06-13 新华三技术有限公司 将芯片封装pcb的方法及芯片封装结构
CN106847705B (zh) * 2016-09-21 2019-05-07 新华三技术有限公司 将芯片封装pcb的方法及芯片封装结构
CN112117254A (zh) * 2019-06-20 2020-12-22 南亚科技股份有限公司 半导体元件及其制备方法
US11699635B2 (en) 2019-06-20 2023-07-11 Nanya Technology Corporation Method for manufacturing semiconductor device
CN112038329A (zh) * 2020-10-12 2020-12-04 长电集成电路(绍兴)有限公司 一种圆片级芯片扇出三维堆叠封装结构及其制作方法

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