CN114204249A - 一种具有天线的扇出封装及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有天线的扇出封装及其制备方法，涉及半导体封装领域。通过旋涂金属纳米线溶液的方式在第一、第二预定天线图案中形成第一、第二天线结构，上述制备工艺的进行，便于提高天线结构与柔性树脂封装层的接合紧密性，进而可以避免天线结构剥离脱落。进一步设置第一天线结构和第二天线结构层叠设置且相互电连接，有效提高了天线结构发射信号的强度或提高其接收信号的能力，进而提高了扇出封装的功能性。

Description

一种具有天线的扇出封装及其制备方法
技术领域
本发明涉及半导体封装领域，特别是涉及一种具有天线的扇出封装及其制备方法。
背景技术
在现有的具有天线的扇出封装结构的制备过程中，通常需要是在电路基板上直接设置一半导体芯片，常规设置的，所述半导体芯片通过引线键合工艺或者是倒装工艺与所述电路基板电连接，接着在所述半导体芯片上设置塑封树脂层，进而在所述塑封树脂层上设置天线结构，上述制备工艺容易导致天线结构不稳固，进而容易发生剥离和脱落。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种具有天线的扇出封装及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种具有天线的扇出封装的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
提供一临时载体基板，在所述临时载板上设置一临时粘结层。
在所述临时粘结层上形成第一无机牺牲材料层，接着在所述第一无机牺牲材料层上形成第一柔性树脂封装层。
接着去除所述第一柔性树脂封装层的一部分以在所述第一柔性树脂封装层中形成第一预定天线图案，所述第一预定天线图案贯穿所述第一柔性树脂封装层且伸入到所述第一无机牺牲材料层中。
接着在所述第一预定天线图案中旋涂金属纳米线溶液以形成第一天线结构。
接着在所述第一柔性树脂封装层上形成第二柔性树脂封装层，接着在所述第二柔性封装层中形成多个开孔，多个所述开孔均暴露所述第一天线结构，接着在所述开孔中沉积导电材料以形成与所述第一天线结构电连接的多个导电柱。
接着在所述第二柔性树脂封装层上形成第三柔性树脂封装层，接着去除所述第三柔性树脂封装层的一部分以在所述第三柔性树脂封装层中形成第二预定天线图案，所述第二预定天线图案暴露多个所述导电柱。
接着在所述第二预定天线图案中旋涂金属纳米线溶液以形成第二天线结构，所述第二天线结构通过多个所述导电柱与所述第一天线结构电连接。
接着在所述第三柔性树脂封装层上形成第四柔性树脂封装层，并在所述第四柔性树脂封装层中设置一承载凹腔，并在所述承载凹腔中设置一半导体芯片。
接着在所述第四柔性树脂封装层中形成电连接至所述第二天线结构的导电结构。
接着在所述第四柔性树脂封装层上形成重新分布线路层，所述导电结构通过所述重新分布线路层与所述半导体芯片电连接。
接着在所述重新分布线路层上形成多个电引出结构。
在更优选的技术方案中，所述第一无机牺牲材料层的厚度为10-50纳米，所述第一无机牺牲材料层的材质为氧化硅、氮化硅、氧化铝、氧化钛、氮氧化硅中的一种。
在更优选的技术方案中，所述第一天线结构从所述第一柔性树脂封装层的侧面露出。
在更优选的技术方案中，所述第二预定天线图案的俯视图案与所述第一预定天线图案的俯视图案相同。
在更优选的技术方案中，在所述承载凹腔中设置一半导体芯片的过程中，通过加热所述第四柔性树脂封装层使得所述第四柔性树脂封装层与所述半导体芯片紧密结合。
在更优选的技术方案中，通过对所述第四柔性树脂封装层进行开孔处理，进而填充导电材料，以形成所述导电结构。
在更优选的技术方案中，所述重新分布线路层包括临近所述半导体芯片的第一布线结构以及位于所述第一布线结构上方的第二布线结构，所述第一布线结构与所述第二布线结构电连接，且所述第一布线结构的线宽小于所述第二布线结构的线宽。
在更优选的技术方案中，本发明还提出一种具有天线的扇出封装，其采用上述制备方法形成的。
相较于现有技术，本发明的具有天线的扇出封装及其制备方法有如下的有益效果：
第一无机牺牲材料层的存在是为了保护第一柔性树脂封装层，而通过旋涂金属纳米线溶液的方式在第一、第二预定天线图案中形成第一、第二天线结构，上述制备工艺的进行，便于提高天线结构与柔性树脂封装层的接合紧密性，进而可以避免天线结构剥离脱落。进一步设置第一天线结构和第二天线结构层叠设置且相互电连接，有效提高了天线结构发射信号的强度或提高其接收信号的能力，进而提高了扇出封装的功能性。
附图说明
图1为本发明的具有天线的扇出封装的制备方法中形成第一无机牺牲材料层和第一柔性树脂封装层的结构示意图；
图2为本发明的具有天线的扇出封装的制备方法中形成第一预定天线图案的结构示意图；
图3为本发明的具有天线的扇出封装的制备方法中形成第一天线结构的结构示意图；
图4为本发明的具有天线的扇出封装的制备方法中形成第二柔性封装层的结构示意图；
图5为本发明的具有天线的扇出封装的制备方法中形成第三柔性树脂封装层和第二预定天线图案的结构示意图；
图6为本发明的具有天线的扇出封装的制备方法中形成第二天线结构的结构示意图；
图7为本发明的具有天线的扇出封装的制备方法中形成第四柔性树脂封装层的结构示意图；
图8为本发明的具有天线的扇出封装的制备方法中在第四柔性树脂封装层中形成导电结构的结构示意图；
图9为本发明的具有天线的扇出封装的制备方法中形成重新分布线路层和电引出结构的结构示意图。
具体实施方式
为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其 它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提出一种具有天线的扇出封装的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
提供一临时载体基板，在所述临时载板上设置一临时粘结层。
在所述临时粘结层上形成第一无机牺牲材料层，接着在所述第一无机牺牲材料层上形成第一柔性树脂封装层。
接着去除所述第一柔性树脂封装层的一部分以在所述第一柔性树脂封装层中形成第一预定天线图案，所述第一预定天线图案贯穿所述第一柔性树脂封装层且伸入到所述第一无机牺牲材料层中。
接着在所述第一预定天线图案中旋涂金属纳米线溶液以形成第一天线结构。
接着在所述第一柔性树脂封装层上形成第二柔性树脂封装层，接着在所述第二柔性封装层中形成多个开孔，多个所述开孔均暴露所述第一天线结构，接着在所述开孔中沉积导电材料以形成与所述第一天线结构电连接的多个导电柱。
接着在所述第二柔性树脂封装层上形成第三柔性树脂封装层，接着去除所述第三柔性树脂封装层的一部分以在所述第三柔性树脂封装层中形成第二预定天线图案，所述第二预定天线图案暴露多个所述导电柱。
接着在所述第二预定天线图案中旋涂金属纳米线溶液以形成第二天线结构，所述第二天线结构通过多个所述导电柱与所述第一天线结构电连接。
接着在所述第三柔性树脂封装层上形成第四柔性树脂封装层，并在所述第四柔性树脂封装层中设置一承载凹腔，并在所述承载凹腔中设置一半导体芯片。
接着在所述第四柔性树脂封装层中形成电连接至所述第二天线结构的导电结构。
接着在所述第四柔性树脂封装层上形成重新分布线路层，所述导电结构通过所述重新分布线路层与所述半导体芯片电连接。
接着在所述重新分布线路层上形成多个电引出结构。
其中，所述第一无机牺牲材料层的厚度为10-50纳米，所述第一无机牺牲材料层的材质为氧化硅、氮化硅、氧化铝、氧化钛、氮氧化硅中的一种。
其中，所述第一天线结构从所述第一柔性树脂封装层的侧面露出。
其中，所述第二预定天线图案的俯视图案与所述第一预定天线图案的俯视图案相同。
其中，在所述承载凹腔中设置一半导体芯片的过程中，通过加热所述第四柔性树脂封装层使得所述第四柔性树脂封装层与所述半导体芯片紧密结合。
其中，通过对所述第四柔性树脂封装层进行开孔处理，进而填充导电材料，以形成所述导电结构。
其中，所述重新分布线路层包括临近所述半导体芯片的第一布线结构以及位于所述第一布线结构上方的第二布线结构，所述第一布线结构与所述第二布线结构电连接，且所述第一布线结构的线宽小于所述第二布线结构的线宽。
进一步的，本发明还提出一种具有天线的扇出封装，其采用上述制备方法形成的。
如图1～图9所示，本实施例提供一种具有天线的扇出封装的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
如图1所示，提供一临时载体基板100，在所述临时载板上设置一临时粘结层101。接着在所述临时粘结层101上形成第一无机牺牲材料层102，接着在所述第一无机牺牲材料层102上形成第一柔性树脂封装层103。
在具体的实施中，所述第一无机牺牲材料层102的厚度为10-50纳米，所述第一无机牺牲材料层102的材质为氧化硅、氮化硅、氧化铝、氧化钛、氮氧化硅中的一种。
在具体的实施例中，所述第一柔性树脂封装层103的材质是聚酰亚胺、硅橡胶等合适的柔性树脂材料。
如图2所示，接着去除所述第一柔性树脂封装层103的一部分以在所述第一柔性树脂封装层103中形成第一预定天线图案104，所述第一预定天线图案104贯穿所述第一柔性树脂封装层103且伸入到所述第一无机牺牲材料层102中。
在具体的实施例中，通过切割工艺或刻蚀工艺形成所述第一预定天线图案104。
如图3所示，接着在所述第一预定天线图案104中旋涂金属纳米线溶液以形成第一天线结构105。
在具体的实施例中，所述金属纳米线的材质为银、铜、金、镍、铂中的一种或多种的合金。更具体的，所述金属纳米线的直径为20-60纳米。
在具体的实施例中，所述第一天线结构105从所述第一柔性树脂封装层103的侧面露出
如图4所示，接着在所述第一柔性树脂封装层103上形成第二柔性树脂封装层106，接着在所述第二柔性封装层106中形成多个开孔，多个所述开孔均暴露所述第一天线结构105，接着在所述开孔中沉积导电材料以形成与所述第一天线结构105电连接的多个导电柱107。
在具体的实施例中，所述第二柔性树脂封装层106的材质与所述第一柔性树脂封装层103的材质相同。
在具体的实施例中，通过电镀工艺或磁控溅射工艺沉积铜、铝、银、ITO等材料作为导电柱107。
如图5所示，接着在所述第二柔性树脂封装层106上形成第三柔性树脂封装层108，接着去除所述第三柔性树脂封装层108的一部分以在所述第三柔性树脂封装层108中形成第二预定天线图案109，所述第二预定天线图案109暴露多个所述导电柱107。
在具体的实施例中，所述第三柔性树脂封装层108的材质与所述第一柔性树脂封装层103的材质相同。
在具体的实施例中，通过切割工艺或刻蚀工艺形成所述第二预定天线图案109。
在具体的实施例中，所述第二预定天线图案109的俯视图案与所述第一预定天线图案104的俯视图案相同。
如图6所示，接着在所述第二预定天线图案109中旋涂金属纳米线溶液以形成第二天线结构110，所述第二天线结构110通过多个所述导电柱107与所述第一天线结构105电连接。
在具体的实施例中，所述金属纳米线的材质为银、铜、金、镍、铂中的一种或多种的合金。更具体的，所述金属纳米线的直径为20-60纳米。
在具体的实施例中，所述第二天线结构110从所述第三柔性树脂封装层108的侧面露出。
如图7所示，接着在所述第三柔性树脂封装层108上形成第四柔性树脂封装层111，并在所述第四柔性树脂封装层111中设置一承载凹腔112，并在所述承载凹腔112中设置一半导体芯片113。
在具体的实施例中，所述第四柔性树脂封装层111的材质与所述第一柔性树脂封装层103的材质相同。
在具体的实施例中，在所述承载凹腔112中设置一半导体芯片113的过程中，通过加热所述第四柔性树脂封装层111使得所述第四柔性树脂封装层111与所述半导体芯片113紧密结合。
如图8所示，接着在所述第四柔性树脂封装层111中形成电连接至所述第二天线结构110的导电结构114。
在具体的实施例中，通过对所述第四柔性树脂封装层111进行开孔处理，进而填充导电材料，以形成所述导电结构114。
更具体的，通过电镀工艺或磁控溅射工艺沉积铜、铝、银、ITO等材料作为导电结构114。
如图9所示，接着在所述第四柔性树脂封装层111上形成重新分布线路层115，所述导电结构114通过所述重新分布线路层115与所述半导体芯片113电连接，接着在所述重新分布线路层115上形成多个电引出结构116，最后去除所述临时载体基板100、临时粘结层101和第一无机牺牲材料层102。
在具体的实施例中，所述重新分布线路层115包括临近所述半导体芯片的第一布线结构以及位于所述第一布线结构上方的第二布线结构，所述第一布线结构与所述第二布线结构电连接，且所述第一布线结构的线宽小于所述第二布线结构的线宽。进而可以增加重新分布线路层115的电连接的多样性。
如图9所示，本发明还提出一种具有天线的扇出封装，其采用上述制备方法形成的。
相较于现有技术，本发明的具有天线的扇出封装及其制备方法有如下的有益效果：
第一无机牺牲材料层的存在是为了保护第一柔性树脂封装层，而通过旋涂金属纳米线溶液的方式在第一、第二预定天线图案中形成第一、第二天线结构，上述制备工艺的进行，便于提高天线结构与柔性树脂封装层的接合紧密性，进而可以避免天线结构剥离脱落。进一步设置第一天线结构和第二天线结构层叠设置且相互电连接，有效提高了天线结构发射信号的强度或提高其接收信号的能力，进而提高了扇出封装的功能性。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种具有天线的扇出封装的制备方法，其特征在于：该制备方法包括以下步骤：
提供一临时载体基板，在所述临时载板上设置一临时粘结层；
在所述临时粘结层上形成第一无机牺牲材料层，接着在所述第一无机牺牲材料层上形成第一柔性树脂封装层；
接着去除所述第一柔性树脂封装层的一部分以在所述第一柔性树脂封装层中形成第一预定天线图案，所述第一预定天线图案贯穿所述第一柔性树脂封装层且伸入到所述第一无机牺牲材料层中；
接着在所述第一预定天线图案中旋涂金属纳米线溶液以形成第一天线结构；
接着在所述第一柔性树脂封装层上形成第二柔性树脂封装层，接着在所述第二柔性封装层中形成多个开孔，多个所述开孔均暴露所述第一天线结构，接着在所述开孔中沉积导电材料以形成与所述第一天线结构电连接的多个导电柱；
接着在所述第二柔性树脂封装层上形成第三柔性树脂封装层，接着去除所述第三柔性树脂封装层的一部分以在所述第三柔性树脂封装层中形成第二预定天线图案，所述第二预定天线图案暴露多个所述导电柱；
接着在所述第二预定天线图案中旋涂金属纳米线溶液以形成第二天线结构，所述第二天线结构通过多个所述导电柱与所述第一天线结构电连接；
接着在所述第三柔性树脂封装层上形成第四柔性树脂封装层，并在所述第四柔性树脂封装层中设置一承载凹腔，并在所述承载凹腔中设置一半导体芯片；
接着在所述第四柔性树脂封装层中形成电连接至所述第二天线结构的导电结构；
接着在所述第四柔性树脂封装层上形成重新分布线路层，所述导电结构通过所述重新分布线路层与所述半导体芯片电连接；
接着在所述重新分布线路层上形成多个电引出结构。
2.根据权利要求1所述的具有天线的扇出封装的制备方法，其特征在于：所述第一无机牺牲材料层的厚度为10-50纳米，所述第一无机牺牲材料层的材质为氧化硅、氮化硅、氧化铝、氧化钛、氮氧化硅中的一种。
3.根据权利要求1所述的具有天线的扇出封装的制备方法，其特征在于：所述第一天线结构从所述第一柔性树脂封装层的侧面露出。
4.根据权利要求1所述的具有天线的扇出封装的制备方法，其特征在于：所述第二预定天线图案的俯视图案与所述第一预定天线图案的俯视图案相同。
5.根据权利要求1所述的具有天线的扇出封装的制备方法，其特征在于：在所述承载凹腔中设置一半导体芯片的过程中，通过加热所述第四柔性树脂封装层使得所述第四柔性树脂封装层与所述半导体芯片紧密结合。
6.根据权利要求1所述的具有天线的扇出封装的制备方法，其特征在于：通过对所述第四柔性树脂封装层进行开孔处理，进而填充导电材料，以形成所述导电结构。
7.根据权利要求1所述的具有天线的扇出封装的制备方法，其特征在于：所述重新分布线路层包括临近所述半导体芯片的第一布线结构以及位于所述第一布线结构上方的第二布线结构，所述第一布线结构与所述第二布线结构电连接，且所述第一布线结构的线宽小于所述第二布线结构的线宽。
8.一种具有天线的扇出封装，其特征在于，采用权利要求1-7任一项所述的制备方法形成的。
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