一種基于載體的扇出2.5d/3d封裝結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于電子封裝領域，尤其涉及一種基于載體的扇出2.5/3D封裝結構。
[0002]
【背景技術】
[0003]隨著消費類電子產品的需求驅動，如智能手機、平板電腦等，電子產品的封裝面向薄、小及低成本的方向發展。目前有關2.f5D和3D的先進封裝方法已得到業界的關注，并取得一定的發展成果。但基于硅通孔的先進封裝設計面臨著許多技術難題和成本居高不下的困境。
[0004]扇出封裝是近年來推出的一種新的先進封裝方法，其最初結合了晶圓級封裝制造技術與單顆裸片的傳統封裝優勢進行批量制造，從而大幅度降低了電子產品的封裝成本。典型的扇出封裝工藝流程，首先將裸片正面貼裝在晶圓載體上，塑封后將載體晶圓拆鍵合，其后制作RDL (再布線層)并植球，最后切片做可靠性測試及產品包封。
[0005]目前，無論是晶圓級扇出封裝還是板級扇出封裝均面臨兩大技術挑戰，一是翹曲問題，二是芯片偏移。翹曲問題主要是由于在封裝工藝中采用了不同熱膨脹系數的封裝材料，如塑封料、芯片和載體等。若所采用的材料間熱膨脹系數不匹配，會引起幾毫米、甚至幾十毫米的大翹曲。芯片偏移主要是由于塑封料在固化工藝中發生漲縮引起。因此塑封料對整個封裝結構的可靠性影響不容小覷。
[0006]
【發明內容】
[0007]為了解決以上技術問題，本發明提供了一種基于載體的扇出2.5/3D封裝結構，該封裝結構結合了扇出及轉接板技術實現系統級封裝，相比傳統2.5D/3D封裝，降低了厚度，降低了生產成本，有利于減小翹曲，減小芯片偏移量，提高工藝的可行性及封裝體的可靠性。
[0008]解決以上技術問題的本發明中的一種基于載體的扇出2.5/3D封裝結構，其特征在于:包括TSV轉接板、倒裝芯片、底部填充膠、塑封料、BGA焊球，倒裝芯片倒裝焊在TSV轉接板的正面；塑封料包封倒裝芯片以及TSV轉接板，并裸露TSV轉接板背面；TSV轉接板背面植BGA焊球，底部填充膠位于倒裝芯片與TSV轉接板之間。
[0009]所述倒裝芯片為單顆裸芯片，或多顆裸芯片，或單組多層堆疊芯片組件，或若干組多層堆疊芯片組件，或裸芯片和多層堆疊芯片的組合。
[0010]所述單顆裸芯片倒裝焊在每個TSV轉接板上；所述多顆裸芯片分別倒裝焊在每個TSV轉接板上；所述單組多層堆疊芯片組件組裝在每個TSV轉接板上；所述若干組多層堆疊芯片組件分別組裝在每個TSV轉接板上；所述裸芯片和多層堆疊芯片分別組裝在每個TSV轉接板上。
[0011 ] 所述TSV轉接板為硅轉接板，硅轉接板上設有硅通孔，硅通孔里電鍍銅；TSV轉接板正面和背面分別設有再布線層I和II。
[0012]所述TSV轉接板正面有多層再布線層I，再布線層I與倒裝芯片之間有微凸點。
[0013]所述TSV轉接板背面與BGA焊球之間還依次設有鈍化層1、種子層1、再布線層II，鈍化層2、種子層2、UBM底部金屬層。
[0014]所述種子層1、再布線層I1、種子層2和UBM底部金屬層互連。
[0015]所述倒裝芯片通過微凸點、再布線層1、轉接板硅通孔、再布線層I1、UBM底部金屬層和BGA球互連。
[0016]所述鈍化層材料為PI或ΡΒ0，種子層材料為Ti/Cu。
[0017]所述再布線層的厚度約為3~5 μπι，材料為銅。本發明中芯片通過TSV轉接板的正面RDL進行互連，然后通過硅通孔引出并扇出至下面的BGA焊球上，以便與PCB板進行焊接。使用TSV轉接板，有效地壓縮了封裝芯片的占用空間，使塑封形成的塑封體比較薄，有利于減少待封裝芯片與塑封體熱膨脹系數不同的影響。且結構簡單，使生產成本低。
[0018]本發明中的結構結合了圓片級扇出技術及轉接板技術實現系統級封裝，降低了生產成本；可降低翹曲量，減小芯片偏移量，有利于提高工藝的可行性。
[0019]
【附圖說明】
[0020]圖1為本發明中封裝結構示意圖
圖2為本發明中單顆正面帶有再布線層的TSV轉接板圖3-13為本發明中封裝結構形成流程中的結構示意圖
其中，圖中標識具體為:1.TSV轉接板，2.倒裝芯片，3.底部填充膠，4.塑封料，5.BGA焊球，6.轉接板硅通孔，7.再布線層I，8.再布線層II，9.微凸點，10.鈍化層1，11.種子層1，12.鈍化層2.，13.種子層2，14.UBM底部金屬層，15.臨時粘合膠，16.載板
【具體實施方式】
[0021]本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0022]本說明書(包括任何附加權利要求、摘要)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。
[0023]實施例1
一種基于載體的扇出2.5/3D封裝結構，包括TSV轉接板、倒裝芯片、底部填充膠、塑封料、BGA焊球，倒裝芯片倒裝焊在TSV轉接板的正面；塑封料包封倒裝芯片以及TSV轉接板，并裸露TSV轉接板背面；TSV轉接板背面植BGA焊球，底部填充膠位于倒裝芯片與TSV轉接板之間。
[0024]倒裝芯片為單顆裸芯片，或多顆裸芯片，或單組多層堆疊芯片組件，或若干組多層堆疊芯片組件。單顆裸芯片倒裝焊在每個TSV轉接板上；所述多顆裸芯片分別倒裝焊在每個TSV轉接板上；所述單組多層堆疊芯片組件組裝在每個TSV轉接板上；所述若干組多層堆疊芯片組件分別組裝在每個TSV轉接板上。
[0025]TSV轉接板為硅轉接板，硅轉接板上設有硅通孔，硅通孔里電鍍銅；TSV轉接板正面和背面分別設有1層再布線層I和再布線層II。再布線層I或II的厚度約為3~5 μ m，材料為銅。
[0026]TSV轉接板背面與BGA焊球之間還依次設有依次為鈍化層1、種子層1、再布線層
II，鈍化層2、種子層2、UBM底部金屬層。鈍化層材料為PI或ΡΒ0，種子層材料為Ti/Cu。
[0027]種子層1、再布線層I1、種子層2和UBM底部金屬層互連。倒裝芯片通過再布線層1、轉接板娃通孔、再布線層I1、UBM底部金屬層和BGA球互連。
[0028]實施例2
一種基于載體的扇出2.5/3D封裝結構，包括TSV轉接板、倒裝芯片、底部填充膠、塑封料、BGA焊球，倒裝芯片倒裝焊在TSV轉接板的正面；塑封料包封倒裝芯片以及TSV轉接板，并裸露TSV轉接板背面；TS