具有低翹曲度的封裝結構的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種具有低翹曲度的封裝結構，包括塑封體及芯片，所述塑封體包覆所述芯片，所述封裝結構還包括沿所述芯片高度方向延伸的熱膨脹系數調和層，所述塑封體包覆所述熱膨脹系數調和層，所述熱膨脹系數調和層與所述塑封體的熱膨脹系數不同。本發明的優點在于，所述熱膨脹系數調和層設置在所述塑封體中，可以減小所述塑封體的熱膨脹系數與芯片等元器件的熱膨脹系數的差異，減小所述封裝結構的翹曲度，提高封裝結構的品質。
【專利說明】
具有低翹曲度的封裝結構
技術領域
[0001]本發明涉及半導體封裝領域，尤其涉及一種具有低翹曲度的封裝結構。
【背景技術】
[0002]隨著電子產品的發展，半導體科技已廣泛地應用于制造內存、中央處理器(CPU)、液晶顯示裝置(LCD)、發光二極管(LED)、激光二極管以及其它裝置或芯片組等。由于半導體組件、微機電組件(MEMS)或光電組件等電子組件具有微小精細的電路及構造，因此為避免粉塵、酸堿物質、濕氣和氧氣等污染或侵蝕電子組件，進而影響其可靠度及壽命，工藝上需通過封裝技術來提供上述電子組件有關電能傳送(PowerDistribut1n)、信號傳送(SignalDistribut1n)、熱量散失(HeatDissipat1n)，以及保護與支持(Protect1nandSupport)等功能。
[0003]目前比較流行的扇出型(Fan-out)封裝技術有兩大技術分支，一種是以Wafer為主體的扇出封裝技術，另一種是基于大尺寸封裝載板(substrate)的封裝技術。Wafer的直徑一般為200mm或300mm，而大尺寸封裝載帶的尺寸一般為300X300的矩形，而有些科研機構甚至已經在研究基于500X600mm尺寸載板的封裝技術。眾說周知，翹曲問題對于這么大尺寸的塑封面積是一個不可回避的問題。
[0004]參見圖1，現有的扇出型半導體封裝結構采用塑封體10將芯片11封裝，芯片11可以通過引載板12等與外部實現電連接，或者所述芯片11可通過本領域技術人員熟知的其他連接方式與外部實現電連接。現有的封裝結構存在一缺點:由于塑封體材料的熱膨脹系數與芯片或者載板或者金屬導線的熱膨脹系數不同，且在普遍情況下，塑封體僅位于載板的一側(即塑封體并非對稱式的包覆所述芯片)，這會導致塑封體發生翹曲，與所述芯片、載板或者導線發生分層，影響封裝結構的性能。
[0005]因此，亟需一種封裝結構，改善塑封體的翹曲，提高封裝結構的性能。
【發明內容】
[0006]本發明所要解決的技術問題是，提供一種具有低翹曲度的封裝結構，其能夠減小所述封裝結構的翹曲度，提高封裝結構的品質。
[0007]為了解決上述問題，本發明提供了一種具有低翹曲度的封裝結構，包括塑封體及芯片，所述塑封體包覆所述芯片，所述封裝結構還包括沿所述芯片高度方向延伸的熱膨脹系數調和層，所述塑封體包覆所述熱膨脹系數調和層，所述熱膨脹系數調和層與所述塑封體的熱膨脹系數不同。
[0008]進一步，所述熱膨脹系數調和層為金屬層。
[0009]進一步，所述熱膨脹系數調和層包圍或部分包圍所述芯片，在所述芯片四周形成框架。
[0010]進一步，所述封裝結構包括多個芯片，所述熱膨脹系數調和層分別包圍或部分包圍每一所述芯片。
[0011]進一步，所述封裝結構包括多個芯片，所述熱膨脹系數調和層包圍或部分包圍所有芯片，形成外圍框架。
[0012]進一步，所述熱膨脹系數調和層的熱膨脹系數小于所述塑封體的熱膨脹系數。
[0013]進一步，所述熱膨脹系數調和層貫穿所述塑封體，所述熱膨脹系數調和層的上表面和/或下表面分別從所述塑封體的上表面及下表面裸露。
[0014]進一步，所述熱膨脹系數調和層的上表面及下表面包覆在所述塑封體內。
[0015]進一步，所述熱膨脹系數調和層的橫向截面為不連續結構。
[0016]進一步，所述不連續結構為有規律排列或無規律排列的圖形結構。
[0017]本發明的優點在于，所述熱膨脹系數調和層設置在所述塑封體中，可以減小所述塑封體的熱膨脹系數與芯片等元器件的熱膨脹系數的差異，減小所述封裝結構的翹曲度，提尚封裝結構的品質。
【附圖說明】
[0018]圖1是現有的封裝結構的不意圖；
[0019]圖2是本發明具有低翹曲度的封裝結構的一【具體實施方式】的結構示意圖；
[0020]圖3是本發明具有低翹曲度的封裝結構的另一【具體實施方式】的結構示意圖；
[0021 ]圖4是圖2所示的封裝結構的俯視示意圖；
[0022]圖5是熱膨脹系數調和層部分包圍所述芯片的示意圖；
[0023]圖6是熱膨脹系數調和層分別包圍或部分包圍每一所述芯片的示意圖；
[0024]圖7是熱膨脹系數調和層包圍或部分包圍所有芯片的示意圖；
[0025]圖8是本發明具有低翹曲度的封裝結構的另一【具體實施方式】的結構示意圖；
[0026]圖9是本發明具有低翹曲度的封裝結構的另一【具體實施方式】的結構示意圖；
[0027]圖10是所述熱膨脹系數調和層的橫向截面為不連續結構的示意圖。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖對本發明提供的具有低翹曲度的封裝結構的【具體實施方式】做詳細說明。
[0029]參見圖2，本發明具有低翹曲度的封裝結構包括塑封體20及芯片21。所述芯片21通過一粘結層23設置在一基板22上表面，所述粘結層23由導電材料或者不導電材料形成。所述塑封體20包覆所述芯片21及基板22。所述基板22下表面暴露于所述塑封體20下表面或者所述基板22下表面被所述塑封體20包覆，在本【具體實施方式】中，所述基板22下表面暴露于所述塑封體20下表面，在其他【具體實施方式】中，參見圖3，所述基板22下表面被所述塑封體20包覆。所述芯片21可通過重新布線層(RDL)25與外部實現電連接，或者通過重新布線層(RDL) 25進行扇出。
[0030]所述封裝結構還包括沿所述芯片21高度方向延伸的熱膨脹系數調和層24，所述熱膨脹系數調和層24可以為金屬層，例如銅金屬層，所述塑封體20包覆所述金屬層24，所述熱膨脹系數調和層24的熱膨脹系數與所述塑封體的熱膨脹系數不同。一般情況下，所述熱膨脹系數調和層24可采用比塑封體熱膨脹系數小的材料，例如銅金屬層，以降低所述塑封體的翹曲度，提供封裝結構品質。
[0031]所述熱膨脹系數調和層24包圍或部分包圍所述芯片21，在所述芯片21四周形成框架。
[0032]圖4是封裝結構的俯視示意圖，參見圖4，所述熱膨脹系數調和層24包圍所述芯片21。當所述熱膨脹系數調和層24為金屬層時，所述熱膨脹系數調和層24包圍所述芯片21的優點在于，所述金屬層不僅起到改善翹曲度的作用，還可起到電磁屏蔽的作用。
[0033]所述熱膨脹系數調和層24部分包圍所述芯片21是指所述金屬層24不是完全閉合結構，參見圖5所示，所述熱膨脹系數調和層24僅在所述芯片21的兩側設置，形成部分包圍所述芯片21的結構，在其他【具體實施方式】中，所述熱膨脹系數調和層24也可以在所述芯片21的一側設置，形成部分包圍芯片21的結構。
[0034]當所述封裝結構包括多個芯片時，參見圖6所示，所述熱膨脹系數調和層24分別包圍或部分包圍每一所述芯片21，參考圖7所示，或者所述熱膨脹系數調和層24包圍或部分包圍所有芯片21，形成外圍框架。
[0035]進一步，所述熱膨脹系數調和層24的上表面及下表面包覆在所述塑封體20內。在本【具體實施方式】中，所述熱膨脹系數調和層24的下表面與所述基板22上表面接觸，即所述熱膨脹系數調和層24位于所述基板22上方，所述熱膨脹系數調和層24的上表面包覆在所述塑封體20內。在本發明其他【具體實施方式】中，參見圖8，所述熱膨脹系數調和層24的下表面與所述基板22上表面接觸，所述熱膨脹系數調和層24的上表面從所述塑封體20的上表面暴露；參見圖9，所述熱膨脹系數調和層24貫穿所述塑封體20，所述熱膨脹系數調和層24的上表面及下表面分別從所述塑封體20的上表面及下表面裸露。
[0036]繼續參見圖4，在本【具體實施方式】中，所述熱膨脹系數調和層24的橫向截面為連續結構，而在本發明其他【具體實施方式】中，參見圖10，所述熱膨脹系數調和層24的橫向截面為不連續結構，所述不連續結構為有規律排列的圖形結構或者無規律排列的圖形結構。
[0037]在本發明中，所述熱膨脹系數調和層24設置在所述塑封體20中，可以減小所述塑封體的熱膨脹系數與芯片等元器件的熱膨脹系數的差異，減小所述封裝結構的翹曲度，提尚封裝結構的品質。
[0038]以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種具有低翹曲度的封裝結構，包括塑封體及芯片，所述塑封體包覆所述芯片，其特征在于，所述封裝結構還包括沿所述芯片高度方向延伸的熱膨脹系數調和層，所述塑封體包覆所述熱膨脹系數調和層，所述熱膨脹系數調和層與所述塑封體的熱膨脹系數不同。2.根據權利要求1所述的具有低翹曲度的封裝結構，其特征在于，所述熱膨脹系數調和層為金屬層。3.根據權利要求1所述的具有低翹曲度的封裝結構，其特征在于，所述熱膨脹系數調和層包圍或部分包圍所述芯片，在所述芯片四周形成框架。4.根據權利要求1所述的具有低翹曲度的封裝結構，其特征在于，所述封裝結構包括多個芯片，所述熱膨脹系數調和層分別包圍或部分包圍每一所述芯片。5.根據權利要求1所述的具有低翹曲度的封裝結構，其特征在于，所述封裝結構包括多個芯片，所述熱膨脹系數調和層包圍或部分包圍所有芯片，形成外圍框架。6.根據權利要求1所述的具有低翹曲度的封裝結構，其特征在于，所述熱膨脹系數調和層的熱膨脹系數小于所述塑封體的熱膨脹系數。7.根據權利要求1所述的具有低翹曲度的封裝結構，其特征在于，所述熱膨脹系數調和層貫穿所述塑封體，所述熱膨脹系數調和層的上表面和/或下表面分別從所述塑封體的上表面及下表面裸露。8.根據權利要求1所述的具有低翹曲度的封裝結構，其特征在于，所述熱膨脹系數調和層的上表面及下表面包覆在所述塑封體內。9.根據權利要求1所述的具有低翹曲度的封裝結構，其特征在于，所述熱膨脹系數調和層的橫向截面為不連續結構。10.根據權利要求9所述的具有低翹曲度的封裝結構，其特征在于，所述不連續結構為有規律排列或無規律排列的圖形結構。
【文檔編號】H01L23/29GK106057750SQ201610607541
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月28日
【發明人】譚小春, 陸培良
【申請人】合肥矽邁微電子科技有限公司