一种扇出型圆片级芯片封装方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及集成电路封装技术领域，尤其涉及一种扇出型圆片级芯片封装方法。
【背景技术】
[0002]在当前的半导体行业中，电子封装已经成为行业发展的一个重要方面。几十年的封装技术的发展，使高密度、小尺寸的封装要求成为封装的主流方向。扇出WLP是在晶圆一级加工的埋置型封装，也是一个I/O数量大，集成灵活性高的主要先进封装工艺。而且，它能在一个封装内实现垂直和水平方向多芯片集成且不用衬底。这样，扇出WLP技术目前正在发展成为下一代封装技术，如多芯片、低剖面封装和3DSip。随着电子产品向更薄、更轻、更高引脚密度、更低成本方面发展，采用单颗芯片封装技术已经逐渐无法满足产业需求，一种新的封装技术即圆片级封装技术的出现为封装行业向低成本封装发展提供了契机。
[0003]目前，圆片级扇出(Fan-out)结构，其通过重构圆片和圆片级再布线的方式，实现芯片扇出结构的塑封，最终切割成单颗封装体，但其仍存在如下不足:
[0004]I)、扇出(Fan-out)结构较为单一，应用不够广泛；
[0005]2)、I/O端密度相对较低；
[0006]3)、现有工艺不利于产品的低成本化。
[0007]如CN102881644A公开了一种圆片级芯片封装方法，其工艺步骤如下:步骤一:取集成了芯片电极及芯片感应区的芯片本体组成的晶圆；步骤二:通过健合工艺将盖板与晶圆Tl通过隔离层粘接在一起；步骤三:将上述结构上下翻转180°，通过磨片、干法刻蚀或湿法腐蚀方法，将晶圆减薄到设定厚度；步骤四:对上述结构依次通过光刻、干法刻蚀、去除光刻胶、再次干法刻蚀的方法，形成喇叭形的硅通孔，所述硅通孔的顶部直达芯片电极的下表面；步骤五:在硅通孔内部及芯片本体下表面通过化学气相沉积(CVD)的方法，形成绝缘层；步骤六:通过干法刻蚀的方法，使芯片电极的下表面露出绝缘层；步骤七:在芯片电极的下表面和在绝缘层上依次通过溅射、光刻、电镀、光刻胶剥离以及金属刻蚀工艺，或者通过溅射、光刻、金属刻蚀及化学镀工艺，形成选择性的金属线路层；步骤八:在所述绝缘层和金属线路层上通过光刻工艺选择性地形成线路保护层，并在所述金属线路层的露出线路保护层的地方印刷焊料或电镀焊料或植放焊球，然后使焊料或焊球通过回流的方法形成与金属线路层连接的焊球；步骤九:将上述晶圆进行切割，形成单颗的圆片级喇叭形孔芯片封装结构。其利用盖板但是最后并没有去除盖板，不利于低成本且和应用于各种封装形式以及较高的精准度。
[0008]又如CN103552977A公开了一种微机电系统晶圆级封装结构及封装方法，其包括以下步骤:①准备光学玻璃和环氧树脂基板，根据待封装的晶圆的形状将环氧树脂基板裁切形成和晶圆外形大小一致的环氧树脂圆片，然后在该裁切好的环氧树脂圆片上打孔形成若干个通孔，且通孔的位置分别对应晶圆上的每个芯片位置；②将上述晶圆、环氧树脂圆片和光学玻璃按顺序压合形成一体，且该晶圆的IC面正对环氧树脂圆片，以及该晶圆的IC位置分别对应所述环氧树脂的通孔位置。其采用环氧树脂作为封装材料强度偏低，使扇出(Fan-out)结构的支撑强度不够，在薄型封装中难以应用，而且其I/O端密度相对较低，待封装芯片在塑封工艺中容易出现偏移。
【发明内容】
[0009]为克服现有技术中扇出型圆片级芯片封装存在的成本高、I/O端密度相对较低、强度低和结构单一的问题，本发明提供了一种扇出型圆片级芯片封装方法，包括如下步骤:用填料将芯片8、导线9、导电基材2以及载板I进行包封形成塑封层4 ;去除载板I ;在塑封层4和导电基材2的底部填充电介层5。在形成塑封层4之前，还包括步骤:将芯片8正装安装固定在导电基材2上，并设置导线9连接芯片8和键合层3。在将芯片8正装安装固定在导电基材2上之前，还包括步骤:在导电基材2上形成键合层3。
[0010]进一步，在导电基材2上形成键合层3之前，还包括步骤:在载板I上形成导电基材2，去除膜料。
[0011]在载板I上形成导电基材2的步骤为:在载板I上形成导电基材2 ;在载板I的导电基材一面进行贴膜，使膜料成一定的形状分布，并通过曝光显影处理去除部分导电基材。也可以是:在载板I上进行贴膜，使膜料成一定的形状分布；在载板I上形成导电基材2，并通过曝光显影处理去除部分导电基材2。
[0012]优选地，所述电介层5不完全覆盖导电基材2。在电介层5和导电基材2之间填充导电层6，使得导电层6和导电基材2相连。继续在塑封层4底部填充电介层5，电介层5不完全覆盖导电基材2，在电介层5和导电基材2之间填充导电层6以形成多层导电层6，多层导电层6紧密相连。还包括步骤:在塑封层4底部对封装芯片8进行减薄、切割，形成单颗的扇出型圆片级芯片封装结构，在底部填充的导电层6底部位置设置锡球7。
[0013]另一方面，本发明还提供了一种扇出型圆片级芯片封装方法，包括如下步骤:在载板I上布置焊盘；将芯片8倒装固定于焊盘上；用填料将芯片8、焊盘以及载板I包封形成塑封层4 ;去除载板I ;在塑封层4底部填充电介层5，电介层5不完全覆盖焊盘。还包括步骤:在电介层5和焊盘之间填充导电层6以形成多层导电层6，多层导电层6紧密相连；在导电层6底部设置焊接锡球7。
[0014]与现有技术相比，本发明的有益效果是:使用如上方法得到的扇出型圆片级芯片封装结构，芯片8外面包覆塑封料，塑封料为酚醛树脂或者增强不饱和树脂材料，其强度高，使扇出(Fan - out)结构的支撑强度增强，适合在薄型封装应用；而且扇出(Fan - out)结构多变，应用广泛；使用铜的含量降低有利于低成本化；1/0端密度一般不会偏低；另外本发明通过去除载板I并在底层进行再布线，实现了低成本且可用于各种封装形式以及较高的精准度，同时植球间距利用线路层中铜的部分可以明显降低，加强整体的支撑强度。
【附图说明】
[0015]图1是本发明一种扇出型圆片级芯片封装方法第一【具体实施方式】和第二【具体实施方式】中载板I的结构示意图；
[0016]图2是本发明一种扇出型圆片级芯片封装方法第一【具体实施方式】和第二【具体实施方式】中载板I上金属镀层和覆膜的结构示意图；
[0017]图3是本发明一种扇出型圆片级芯片封装方法第一【具体实施方式】和第二【具体实施方式】中载板I上去除覆膜后金属镀层的结构示意图；
[0018]图4是本发明一种扇出型圆片级芯片封装方法第一【具体实施方式】和第二【具体实施方式】中载板I上金属镀层和键合层3的结构示意图；
[0019]图5是本发明一种扇出型圆片级芯片封装方法第一【具体实施方式】和第二【具体实施方式】中包封后的结构示意图；
[0020]图6是本发明一种扇出型圆片级芯片封装方法第一【具体实施方式】中和第二【具体实施方式】去除载板的结构示意图；
[0021]图7是本发明一种扇出型圆片级芯片封装方法第一【具体实施方式】中和第二【具体实施方式】底部填充电介层5的结构示意图；
[0022]图8是本发明一种扇出型圆片级芯片封装方法第一【具体实施方式】和第二【具体实施方式】中填充电介层5和导电层6的结构示意图；
[0023]图9是本发明一种扇出型圆片级芯片封装方法第一【具体实施方式】和第二【具体实施方式】中植球后的结构示意图；
[0024]图10是本发明一种扇出型圆片级芯片封装方法第三【具体实施方式】中在载板I上固定焊盘后的结构示意图；
[0025]图11是本发明一种扇出型圆片级芯片封装方法第三【具体实施方式】中在焊盘上倒装芯片8并填充间隙后的结构示意图；
[0026]图12是本发明一种扇出型圆片级芯片封装方法第三【具体实施方式】中包封后的结构示意图；
[0027]图13是本发明一种扇出型圆片级芯片封装方法第三【具体实施方式】中去除载板I的结构不意图；
[0028]图14是本发明一种扇出型圆片级芯片封装方法第三【具体实施方式】中填充电介层5的结构示意图；
[0029]图15是本发明一种扇出型圆片级芯片封装方法第三【具体实施方式】中填充电介层5和填充导电层6的结构示意图；
[0030]图16是本发明一种扇出型圆片级芯片封装方法第三【具体实施方式】中植球后的结构示意图；
[0031]图17是本发明一种扇出型圆片级芯片封装方法第三【具体实施方式】中分切后单颗晶圆封装的结构示意图；
【具体实施方式】
[0032]以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0033]第一【具体实施方式】:一种扇出型圆片级芯片封装方法包括如下步骤:
[0034]如图1所示，准备载板1，载板I由玻璃片或硅片或者陶瓷片制成。
[0035]在载板I上形成导电基材和贴膜。在载板I上形成导电基材2。如图2所示，图2中的2为导电基材2，这里导电基材2优选为金属镀层。可通过电镀、化学镀或溅射的方式在载板I上制作金属镀层。在载板I金属镀层