CN117174652A - 玻璃芯基板制作方法及玻璃芯基板封装结构 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种玻璃芯基板封装方法及玻璃芯基板封装结构，涉及半导体制造技术领域。在上述玻璃芯基板封装方法及玻璃芯基板封装结构中，采用玻璃通孔技术制成的玻璃芯替代现有技术中的塑封通孔走线，不仅可以提供更好的信号传输性能，还可以实现较低的信号损耗和较高的频率响应。此外，在生产过程中只需要对基板进行一次塑封，只需一套塑封模具，降低生产成本的同时可以提高生产效率。
Description
技术领域
本申请涉及半导体制造技术领域，具体而言，涉及一种玻璃芯基板制作方法及玻璃芯基板封装结构。
背景技术
封装基板作为半导体封装的载体，为芯片提供电连接、保护、支撑和散热。受到电、热、尺寸、功能性以及周期成本的综合驱动，封装基板向着薄厚度、高散热性、精细线路、高集成度、短制造周期方向发展。
在现有技术中，封装基板通常采用塑封通孔技术进行走线制作，具体制作过程如下：首先在基板一侧进行第一次塑封，接着在基板相对的一侧贴合桥接晶圆后再进行第二次塑封，然后对塑封层进行打孔走线。在此过程中，两次塑封受尺寸影响需要两套不同的模具，生产成本较高，步骤较为繁琐。此外，采用塑封通孔技术制作走线，由于材料的导电性，可能会引起额外的信号损耗，高频特性较差。
发明内容
为了至少克服现有技术中的上述不足，本申请的目的在于提供一种玻璃芯基板制作方法及玻璃芯基板封装结构。
第一方面，本申请实施例提供一种玻璃芯基板制作方法，所述玻璃芯基板制作方法包括：
提供一第一载板；
在所述第一载板上排布基板，对排布好的所述基板进行塑封处理，得到塑封层；
在所述塑封层远离所述第一载板的一侧贴合第二载板，并将所述第一载板剥离；
在所述塑封层远离所述第二载板的一侧贴合玻璃芯及桥接晶圆；
在所述玻璃芯及所述桥接晶圆远离所述第二载板的一侧制作重布线层；
将所述第二载板剥离，在远离所述玻璃芯及所述桥接晶圆的一侧进行置球处理，得到与所述基板、所述玻璃芯及所述桥接晶圆电连接的导电球。
在一种可能的实现方式中，所述在所述塑封层远离所述第二载板的一侧贴合玻璃芯及桥接晶圆的步骤，包括：
对所述玻璃芯进行刻蚀，在所述玻璃芯上制作用于放置所述桥接晶圆的凹槽；
在所述塑封层远离所述第二载板的一侧贴合所述玻璃芯；
将所述桥接晶圆贴合于所述凹槽内。
在一种可能的实现方式中，所述将所述桥接晶圆贴合于所述凹槽内的步骤，包括：
在所述凹槽内制作一层粘连层；
将所述桥接晶圆与所述粘连层贴合。
在一种可能的实现方式中，所述在所述第一载板上排布基板，对排布好的所述基板进行塑封，得到塑封层的步骤，包括：
对所述第一载板进行清洗，在所述第一载板的一侧制作第一粘接层，并在所述第一粘接层远离所述第一载板的一侧排布基板；
将排布好所述基板的所述第一载板置于塑封模具中进行塑封处理，得到覆盖所述基板表面的所述塑封层；
对所述塑封层进行研磨，得到表面平整的所述塑封层。
在一种可能的实现方式中，所述在所述塑封层远离所述第一载板的一侧贴合第二载板，并将所述第一载板剥离的步骤，包括：
提供一第二载板；
在所述第二载板的一侧制作第二粘接层；
将所述第二粘接层与所述塑封层远离所述第一载板的一侧粘连；
将所述第一载板剥离。
在一种可能的实现方式中，所述将所述第二载板剥离，在远离所述玻璃芯及所述桥接晶圆的一侧进行置球处理，得到与所述基板、所述玻璃芯及所述桥接晶圆电连接的导电球的步骤，包括：
将所述第二载板剥离；
在所述塑封层远离所述玻璃芯及所述桥接晶圆的一侧进行激光开孔，得到多个连接孔；
在所述连接孔内进行置球处理，得到与所述基板、所述玻璃芯及所述桥接晶圆电连接的导电球。
在一种可能的实现方式中，所述在远离所述玻璃芯及所述桥接晶圆的一侧进行置球处理，得到与所述基板、所述玻璃芯及所述桥接晶圆电连接的导电球的步骤之后，还包括：
在所述基板的数量为多个时，将多个封装后的基板进行切割，得到包括一个基板及一个桥接晶圆的玻璃芯基板封装结构。
第二方面，本申请实施例还提供一种玻璃芯基板封装结构，所述玻璃芯基板封装结构包括基板、塑封层、玻璃芯、桥接晶圆、重布线层及导电球。
所述基板包括相对于的第一侧和第二侧，所述玻璃芯及所述桥接晶圆位于所述基板的第一侧，所述重布线层位于所述玻璃芯及所述桥接晶圆远离所述基板的一侧，所述塑封层将所述基板覆盖，所述塑封层在所述玻璃芯上的正投影覆盖所述基板在所述玻璃芯上的正投影，所述导电球位于所述塑封层远离所述基板的一侧，所述导电球通过所述塑封层与所述基板及所述重布线层电连接。
在一种可能的实现方式中，所述玻璃芯包括用于放置所述桥接晶圆的凹槽，所述凹槽的开口方向朝向远离所述基板的一侧，所述桥接晶圆置于所述凹槽内。
在一种可能的实现方式中，所述塑封层远离所述玻璃芯及所述桥接晶圆的一侧上设置有多个连接孔，所述导电球至少部分位于所述连接孔内。
基于上述任意一个方面，本申请实施例提供的玻璃芯基板封装方法及玻璃芯基板封装结构，采用玻璃通孔技术制成的玻璃芯替代现有技术中的塑封通孔走线，不仅可以提供更好的信号传输性能，还可以实现较低的信号损耗和较高的频率响应。此外，在生产过程中只需要对基板进行一次塑封，只需一套塑封模具，降低生产成本的同时可以提高生产效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要调用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。
图1为本申请提供的玻璃芯基板制作方法的一种可能的流程示意图；
图2为图1对应的工艺制程图；
图3为实现图1中步骤S14的一种可能的流程示意图；
图4为图3对应的工艺制程图；
图5为实现图1中步骤S12的一种可能的流程示意图；
图6为图5对应的工艺制程图；
图7为实现图1中步骤S13的一种可能的流程示意图；
图8为图7对应的工艺制程图；
图9为实现图1中步骤S16的一种可能的流程示意图；
图10为本申请提供的玻璃芯基板封装结构的一种可能的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连通”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可依具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的不同特征之间可以相互结合。
请参照图1及图2，图1示出了本申请实施例提供的玻璃芯基板制作方法的流程示意图，图2为图1对应的工艺制程图。下面结合图1和图2对本实施例提供的玻璃芯基板制作方法进行详细的介绍。
步骤S11：提供一第一载板110。
在本步骤中，第一载板110可以是，但不限于玻璃载板、金属载板或树脂载板等。
步骤S12：在第一载板110上排布基板120，对排布好的基板120进行塑封处理，得到塑封层130。
在本步骤中，可以使用重构设备将切割测试完好的基板120按要求摆放至第一载板110上，将排布好基板120的第一载板110置于塑封模具之内，再利用压注成型法将环氧模塑料(EMC－Epoxy Molding Compound)压入模具内，形成密封包埋基板120的塑封层130，其中，基板120的数量可以是多个。
步骤S13：在塑封层130远离第一载板110的一侧贴合第二载板140，并将第一载板110剥离。
在本步骤中，第二载板140可以是，但不限于玻璃载板、金属载板或树脂载板等。此外，将第一载板110剥离后，翻转第二载板140，使得基板120位于第二载板140之上，以便实现后续步骤。
步骤S14：在塑封层130远离第二载板140的一侧贴合玻璃芯150及桥接晶圆160。
在本步骤中，玻璃芯150可以环绕桥接晶圆160设置，桥接晶圆160在基板120上的投影可以与基板120的中心位置重合，并且桥接晶圆160的数量可以为多个。
步骤S15：在玻璃芯150及桥接晶圆160远离第二载板140的一侧制作重布线层170。
在本步骤中，重布线层170可以重新分布线路，改变其节点位置，使得基板120能够适用于不同的封装形式。
步骤S16：将第二载板140剥离，在远离玻璃芯150及桥接晶圆160的一侧进行置球处理，得到与基板120、玻璃芯150及桥接晶圆160电连接的导电球180。
在本步骤中，导电球180在玻璃芯基板封装结构进行焊接时，可以起到粘附和扩散的作用。
在本实施例中，采用玻璃通孔技术制成的玻璃芯150替代现有技术中的塑封通孔走线，不仅可以提供更好的信号传输性能，还可以实现较低的信号损耗和较高的频率响应。此外，在生产过程中只需要对基板120进行一次塑封，只需一套塑封模具，降低生产成本的同时可以提高生产效率。
请参考图3及图4，在本实施例的一种可能实施方式中，步骤S14可以通过以下方法实现。
子步骤S141：对玻璃芯150进行刻蚀，在玻璃芯150上制作用于放置桥接晶圆160的凹槽。
在本步骤中，提前制作凹槽可以进一步简化生产流程，提高生产效率。
子步骤S142：在塑封层130远离第二载板140的一侧贴合玻璃芯150。
在本步骤中，玻璃芯150的凹槽开口朝向远离第二载板的方向。采用玻璃芯150替代现有技术中的塑封通孔走线，不仅可以提供更好的信号传输性能，还可以实现较低的信号损耗和较高的频率响应。此外，在生产过程中只需要对基板120进行一次塑封，只需一套塑封模具，降低生产成本的同时可以提高生产效率。
子步骤S143：将桥接晶圆160贴合于凹槽内。
在本步骤中，凹槽可以起到定位桥接晶圆160位置的作用。
在本实施例中，玻璃芯150采用玻璃通孔技术制成，具有高结构完整性、抗振动和耐温性、环境耐久性和低电损耗等特性。基于上述特性，将玻璃芯150应用于基板120封装相对于现有技术而言，不仅可以提供更好的信号传输性能，还可以实现较低的信号损耗和较高的频率响应。
进一步地，可以先在凹槽内制作一层粘连层，而后将桥接晶圆160与粘连层贴合，可以使得桥接晶圆160与玻璃芯150贴合得更紧密，提高产品可靠性。
请参考图5及图6，在本实施例的一种可能实施方式中，步骤S12可以通过以下方法实现。
步骤S121：对第一载板110进行清洗，在第一载板110的一侧制作第一粘接层111，并在第一粘接层111远离第一载板110的一侧排布基板120。
在本步骤中，第一载板110与第一粘接层111可以起到支撑和固定基板120的作用。此外，第一粘接层111还可以隔离第一载板110及基板120，可以通过拆除第一粘接层111的方式拆除第一基板120，实现对第一载板110的循环利用，降低生产成本。具体地，可以使用热玻璃材料和/或激光玻璃材料在第一载板110上制作第一粘接层111，可以通过热剥离和/或激光剥离的方式将第一粘接层111去除，得到第一载板110，对第一载板110进行清洗后，可以重复利用第一载板110。
步骤S122：将排布好基板120的第一载板110置于塑封模具中进行塑封处理，得到覆盖基板120表面的塑封层130。
在本步骤中，塑封处理的具体操作可以是利用压注成型法将环氧模塑料压入模具，形成密封包埋基板120的塑封层130，其中，基板120的数量可以是多个。
步骤S123：对塑封层130进行研磨，得到表面平整的塑封层130。
在本步骤中，在对塑封层130研磨的过程中，需要保证产品的总厚度偏差。
在本实施例中，第一载板110与第一粘接层111可以支撑和固定基板120，塑封层130不仅可以安放、固定、密封、保护基板120，还可以最大可能地保护基板120的电学性能及可靠性。
请参考图7及图8，在本实施例的一种可能实施方式中，步骤S13可以通过以下方法实现。
子步骤S131：提供一第二载板140。
在本步骤中，第二载板140可以是，但不限于玻璃载板、金属载板或树脂载板等。
子步骤S132：在第二载板140的一侧制作第二粘接层141。
在本步骤中，第二粘接层141还可以隔离第二载板140及基板120，可以通过拆除第二粘接层141的方式拆除第二基板120，实现对第二载板140的循环利用，降低生产成本。具体地，可以使用热玻璃材料和/或激光玻璃材料在第二载板140上制作第二粘接层141，可以通过热剥离和/或激光剥离的方式将第二粘接层141去除，得到第二载板140，对第二载板140进行清洗后，可以重复利用第二载板140。
子步骤S133：将第二粘接层141与塑封层130远离第一载板110的一侧粘连。
在本步骤中，第二载板140与第一载板110相对设置。
子步骤S134：将第一载板110剥离。
在本步骤中，可以通过热解处理和/或激光处理的方式将第一载板110剥离，此外，将第一载板110剥离后，翻转第二载板140，使得基板120位于第二载板140之上，以便实现后续步骤。
在本实施例中，制作第二粘接层141，在塑封层130远离第一载板110的一侧贴合第二载板140，剥离第一载板110之后，第二载板140与第二粘接层141可以起到支撑、固定基板120的作用，便于后续步骤的实现。
请参考图9，在本实施例的一种可能实施方式中，步骤S16可以通过以下方法实现。
首先，将第二载板140剥离，接着，在塑封层130远离玻璃芯150及桥接晶圆160的一侧进行激光开孔，得到多个连接孔，最后，在连接孔内进行置球处理，得到与基板120、玻璃芯150及桥接晶圆160电连接的导电球180。
需要说明的是，导电球180的数量与连接孔的数量相同，且导电球180至少部分位于连接孔内。
进一步地，当基板120的数量为多个时，在远离玻璃芯150及桥接晶圆160的一侧进行置球处理，得到与基板120、玻璃芯150及桥接晶圆160电连接的导电球180的步骤之后，还需要将多个封装后的基板120进行切割，得到包括一个基板120及一个桥接晶圆160的玻璃芯基板封装结构。
请参考图10，本实施例还提供一种玻璃芯基板封装结构，包括基板120、塑封层130、玻璃芯150、桥接晶圆160、重布线层170及导电球180。
基板120包括相对于的第一侧和第二侧，玻璃芯150及桥接晶圆160位于基板120的第一侧，重布线层170位于玻璃芯150及桥接晶圆160远离基板120的一侧，塑封层130将基板120覆盖，塑封层130在玻璃芯150上的正投影覆盖基板120在玻璃芯150上的正投影，导电球180位于塑封层130远离基板120的一侧，导电球180通过塑封层130与基板120及重布线层170电连接。
在本实施例中，采用玻璃通孔技术制成的玻璃芯150替代现有技术中的塑封通孔走线，不仅可以提供更好的信号传输性能，还可以实现较低的信号损耗和较高的频率响应。此外，在生产过程中只需要对基板120进行一次塑封，只需一套塑封模具，降低生产成本的同时可以提高生产效率。
进一步地，请再次参考图10，玻璃芯150包括用于放置桥接晶圆160的凹槽，凹槽的开口方向朝向远离基板120的一侧，桥接晶圆160置于凹槽内。需要说明的是，凹槽可以提前制作，以进一步简化生产流程，提高生产效率。
在本实施例中，玻璃芯150采用玻璃通孔技术制成，具有高结构完整性、抗振动和耐温性、环境耐久性和低电损耗等特性。基于上述特性，将玻璃芯150应用于基板120封装相对于现有技术而言，不仅可以提供更好的信号传输性能，还可以实现较低的信号损耗和较高的频率响应。
更进一步地，塑封层130远离玻璃芯150及桥接晶圆160的一侧上设置有多个连接孔，导电球180至少部分位于连接孔内。
综上所述，本申请实施例提供一种玻璃芯基板封装方法及玻璃芯基板封装结构，在上述玻璃芯基板封装方法及玻璃芯基板封装结构中，采用玻璃通孔技术制成的玻璃芯替代现有技术中的塑封通孔走线，不仅可以提供更好的信号传输性能，还可以实现较低的信号损耗和较高的频率响应。此外，在生产过程中只需要对基板进行一次塑封，只需一套塑封模具，降低生产成本的同时可以提高生产效率。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种玻璃芯基板制作方法，其特征在于，所述方法包括：
提供一第一载板；
在所述第一载板上排布基板，对排布好的所述基板进行塑封处理，得到塑封层；
在所述塑封层远离所述第一载板的一侧贴合第二载板，并将所述第一载板剥离；
在所述塑封层远离所述第二载板的一侧贴合玻璃芯及桥接晶圆；
在所述玻璃芯及所述桥接晶圆远离所述第二载板的一侧制作重布线层；
将所述第二载板剥离，在远离所述玻璃芯及所述桥接晶圆的一侧进行置球处理，得到与所述基板、所述玻璃芯及所述桥接晶圆电连接的导电球。
2.如权利要求1所述的玻璃芯基板制作方法，其特征在于，所述在所述塑封层远离所述第二载板的一侧贴合玻璃芯及桥接晶圆的步骤，包括：
对所述玻璃芯进行刻蚀，在所述玻璃芯上制作用于放置所述桥接晶圆的凹槽；
在所述塑封层远离所述第二载板的一侧贴合所述玻璃芯；
将所述桥接晶圆贴合于所述凹槽内。
3.如权利要求2所述的玻璃芯基板制作方法，其特征在于，所述将所述桥接晶圆贴合于所述凹槽内的步骤，包括：
在所述凹槽内制作一层粘连层；
将所述桥接晶圆与所述粘连层贴合。
4.如权利要求1所述的玻璃芯基板制作方法，其特征在于，所述在所述第一载板上排布基板，对排布好的所述基板进行塑封，得到塑封层的步骤，包括：
对所述第一载板进行清洗，在所述第一载板的一侧制作第一粘接层，并在所述第一粘接层远离所述第一载板的一侧排布基板；
将排布好所述基板的所述第一载板置于塑封模具中进行塑封处理，得到覆盖所述基板表面的所述塑封层；
对所述塑封层进行研磨，得到表面平整的所述塑封层。
5.如权利要求4所述的玻璃芯基板制作方法，其特征在于，所述在所述塑封层远离所述第一载板的一侧贴合第二载板，并将所述第一载板剥离的步骤，包括：
提供一第二载板；
在所述第二载板的一侧制作第二粘接层；
将所述第二粘接层与所述塑封层远离所述第一载板的一侧粘连；
将所述第一载板剥离。
6.如权利要求1所述的玻璃芯基板制作方法，其特征在于，所述将所述第二载板剥离，在远离所述玻璃芯及所述桥接晶圆的一侧进行置球处理，得到与所述基板、所述玻璃芯及所述桥接晶圆电连接的导电球的步骤，包括：
将所述第二载板剥离；
在所述塑封层远离所述玻璃芯及所述桥接晶圆的一侧进行激光开孔，得到多个连接孔；
在所述连接孔内进行置球处理，得到与所述基板、所述玻璃芯及所述桥接晶圆电连接的导电球。
7.如权利要求1所述的玻璃芯基板制作方法，其特征在于，所述在远离所述玻璃芯及所述桥接晶圆的一侧进行置球处理，得到与所述基板、所述玻璃芯及所述桥接晶圆电连接的导电球的步骤之后，还包括：
在所述基板的数量为多个时，将多个封装后的基板进行切割，得到包括一个基板及一个桥接晶圆的玻璃芯基板封装结构。
8.一种玻璃芯基板封装结构，其特征在于，所述玻璃芯基板封装结构包括基板、塑封层、玻璃芯、桥接晶圆、重布线层及导电球；
所述基板包括相对于的第一侧和第二侧；
所述玻璃芯及所述桥接晶圆位于所述基板的第一侧；
所述重布线层位于所述玻璃芯及所述桥接晶圆远离所述基板的一侧；
所述塑封层将所述基板覆盖，所述塑封层在所述玻璃芯上的正投影覆盖所述基板在所述玻璃芯上的正投影；
所述导电球位于所述塑封层远离所述基板的一侧，所述导电球通过所述塑封层与所述基板及所述重布线层电连接。
9.如权利要求8所述的玻璃芯基板封装结构，其特征在于，所述玻璃芯包括用于放置所述桥接晶圆的凹槽，所述凹槽的开口方向朝向远离所述基板的一侧，所述桥接晶圆置于所述凹槽内。
10.如权利要求8所述的玻璃芯基板封装结构，其特征在于，所述塑封层远离所述玻璃芯及所述桥接晶圆的一侧上设置有多个连接孔，所述导电球至少部分位于所述连接孔内。
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