CN206758424U - 一种封装结构 - Google Patents

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CN206758424U CN201720473077.XU CN201720473077U CN206758424U CN 206758424 U CN206758424 U CN 206758424U CN 201720473077 U CN201720473077 U CN 201720473077U CN 206758424 U CN206758424 U CN 206758424U
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Abstract

本实用新型提供一种封装结构,该封装结构包括设置于再布线层底面的第一金属垫和第二金属垫;将底面至少分隔为第一区域和第二区域的分隔层;第一区域包括部分第一金属垫的底面,第二区域包括第一金属垫的剩余底面和第二金属垫底面的部分或全部;设置于第一区域、与第一金属垫电连接的导电部;设置于第二区域,一端与第一金属垫电连接、另一端与第二金属垫电连接的供电模块;固定封装供电模块和导电部的塑封层。通过将元件封装在一个封装体,供电模块直接与水平或垂直方向的用电模块电连接,无需绕线,有效减少传输距离和寄生电阻,进而提高供电效率;而且,本实用新型采用高深宽比的导电部,进一步提高信号传输效率。

Description

一种封装结构
技术领域
本实用新型涉及半导体封装技术领域,特别是涉及一种封装结构。
背景技术
在集成电路的发展过程中,封装是其中的关键技术;它为芯片提供了连接至电路基板的电气连接,同时对脆弱敏感的芯片加以保护,便于测试、返修、标准化输入,输出端口,以及改善芯片与电路基板的热失配。
为了增加芯片的信号传导路径的灵活性以及封装的集成度,搭载着微电子组件的一个或多个芯片通常设置于一转接基板(英文:Interposer substrate)上;转接基板上设置再布线层,再布线层内设置有多条供电轨道,通过再布线层将芯片的微电子组件与电路基板电连接;电路基板上还设置供电模块,所述供电模块包括电源控制器等有源模块,以及电容、电感和电阻等无源模块,它们将外接电源转换成各个微电子组件所需的电压和电流,为芯片供电。
然而实用新型人通过研究发现,在芯片供电过程中,外接电源的电流通过电路基板流入供电模块,供电模块转换后的电流再流回电路基板才能够传输到转接基板实现供电,这样传输路径很长,很容易引入寄生电阻,从而降低供电效率。
因此,如何提供一种封装结构,以提高供电效率,是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本实用新型的目的在于提供一种封装结构,用于解决现有技术中供电效率低的问题。
为实现上述目的及其他相关目的,本实用新型提供一种封装结构,该封装结构包括再布线层、分隔层、塑封层、供电模块和导电部,其中:
所述再布线层包括钝化层,以及被所述钝化层分隔的金属垫,所述再布线层的顶面及底面分别用于设置第一用电模块及第二用电模块并为其提供供电轨道;设置于所述再布线层底面的金属垫至少包括第一金属垫和第二金属垫;
所述分隔层设置在再布线层的底面上,并将所述底面至少分隔为第一区域和第二区域;所述第一区域包括部分第一金属垫的底面,所述第二区域包括第一金属垫的剩余底面和第二金属垫底面的部分或全部;
所述导电部设置于所述第一区域、与第一金属垫电连接,用于形成高深宽比的信号传输结构、且与外接电源电连接;
所述供电模块设置于所述第二区域,所述供电模块的一端与第一金属垫电连接、另一端与第二金属垫电连接;
所述塑封层形成于供电模块和导电部上,用于固定封装供电模块和导电部。
可选地,所述金属垫包括从外到内依次分布的溅射金属层和电镀金属层;所述电镀金属层还包括从外到内依次分布的第一电镀金属层和第二电镀金属层。
可选地,所述再布线层包括多层钝化层,以及分隔设置在每层钝化层内的金属垫,相邻钝化层内的金属垫能够通过堆叠孔电连接;位于再布线层顶面钝化层内的金属垫和堆叠孔均包括从外到内依次分布的溅射金属层和电镀金属层;其他钝化层内的金属垫和堆叠孔均包括电镀金属层;所述电镀金属层还包括从外到内依次分布的第一电镀金属层和第二电镀金属层。
可选地,所述再布线层的底部还设置有与第一金属垫和第二金属垫均相分隔的第三金属垫;所述分隔层还将再布线层的底面分隔出第三区域,所述第三区域包括所述第三金属垫底面的部分或全部;于所述第三区域上设置与第三金属垫电连接的第二用电模块。
可选地,所述供电模块包括电容、电阻、电感、控制器和降压转换器的任意一种或多种的组合。
可选地,所述供电模块、第一用电模块以及第二用电模块均通过锡焊块或者凸块下金属层与相应的金属垫电连接。
可选地,所述封装结构还包括:
绝缘层,位于所述塑封层的底面上,所述绝缘层具有露出所述导电部的开口;
焊球下金属化层,形成于所述开口内并与导电部电连接;
焊球,位于所述焊球下金属化层上,且与所述焊球下金属化层电连接。
可选地,所述导电部环绕设置在所述供电模块的外周。
如上所述,本实用新型的封装结构,具有以下有益效果:所述封装结构包括再布线层、分隔层、塑封层、供电模块和导电部;其中,所述再布线层包括钝化层,以及被所述钝化层分隔的金属垫,所述再布线层的顶面和底面分别用于设置第一用电模块以及第二用电模块并为其提供供电轨道;设置于所述再布线层底面的金属垫至少包括第一金属垫和第二金属垫;所述分隔层设置在再布线层的底面上,并将所述底面至少分隔为第一区域和第二区域;所述第一区域包括部分第一金属垫的底面,所述第二区域包括第一金属垫的剩余底面和第二金属垫底面的部分或全部;所述导电部设置于所述第一区域、与第一金属垫电连接;所述供电模块设置于所述第二区域,所述供电模块的一端与第一金属垫电连接、另一端与第二金属垫电连接;所述塑封层形成于供电模块和导电部上,用于固定封装供电模块和导电部。通过将供电模块和导电部等元件封装制作在一个封装体内,供电模块能够直接与水平和竖直方向上的用电模块电连接,无需绕线,有效减少元件之间的传输距离,降低寄生电阻,进而提高供电效率;而且,本实用新型采用高深宽比的导电部,能够进一步提高信号传输效率。
附图说明
图1显示为本实用新型实施例提供的一种封装结构的示意图。
图2显示为本实用新型实施例提供的一种金属垫和堆叠孔的结构示意图。
图3显示为本实用新型实施例提供的一种封装结构的局部放大示意图。
图4显示为本实用新型实施例提供的一种封装方法的流程示意图。
图5至13显示为本实用新型实施例提供的一种封装方法各步骤的结构示意图。
元件标号说明
1 再布线层
11 第一再布线层
12 第二再布线层
13 第三再布线层
14 金属垫
141 第一金属垫
142 第二金属垫
143 第三金属垫
15 钝化层
16 堆叠孔
2 分隔层
21 第一区域
22 第二区域
23 第三区域
3 导电部
4 供电模块
5 塑封层
6 绝缘层
7 焊球下金属化层
8 焊球
91 第一用电模块
92 第二用电模块
300 溅射金属层
301、3011、3012 第一电镀金属层
302 第二电镀金属层
S1~S7 步骤
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1至图12。需要说明的是,本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想,遂图示中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
参见图1,为本实用新型实施例提供的一种封装结构的示意图,如图1所示,该封装结构至少包括再布线层1、分隔层2、塑封层5、供电模块4和导电部3。
其中,所述再布线层1包括钝化层15,以及被所述钝化层15所风的金属垫14。在具体实施时,所述再布线层1可以包括任意多层结构,例如所述再布线层1可以包括1层钝化层以及被所述钝化层15所掩埋分隔的金属垫14;或者所述再布线层1可以包括2-3层钝化层15,以及在每个钝化层15中被钝化层15所掩埋分隔的金属垫14。当然需要说明的是,本领域技术人员可以根据实际布线的复杂度,设置任意多层的再布线层1,在本实用新型实施例中不做限定。为了清楚说明本实用新型的封装结构,在本实用新型实施例中将以包括3层结构的再布线层1为例进行详细说明。
在一示例性实施例中,所述再布线层1包括3层结构,从顶到底依次为第一再布线层11、第二再布线层12、第三再布线层13;所述第一再布线层11、第二再布线层12以及第三再布线层13均分别包括相应的钝化层15,以及被所述钝化层15所掩埋分隔的金属垫14;相邻再布线层1之间,例如第一再布线层11与第二再布线层12,以及第二再布线层12与第三再布线层13之间,分别通过相应的堆叠孔16进行电连接,从而形成不同的导电通路。这样,在实际使用过程中,第一用电模块91可以设置于再布线层1顶面,与第一再布线层11的堆叠孔16电接触,从而使得该封装结构为第一用电模块91提供多条供电轨道,所述第一用电模块91可以理解为集成的具有特定功能的用电芯片或者分立的用电器件等。而且,所述第三再布线层13位于所述再布线层1的底部,所述第三再布线层13中至少设置有第一金属垫141和第二金属垫142;当然需要说明的是,在具体实施时,于所述第三再布线层13中可以设置任意多个金属垫14,例如3个、4个等,在本实用新型实施例中不做限定。本实用新型实施例将以设置至少3个金属垫的情况对封装结构进行详细说明,即在本实用新型实施例中,所述第三再布线层13包括第一金属垫141、第二金属垫142和第三金属垫143。
在本实用新型实施例中,每层再布线层1中的金属垫14和堆叠孔16均可以多层金属结构,参见图2,为本实用新型实施例提供的一种金属垫和堆叠孔的结构示意图,如图2所示,在每层再布线层1内可以通过光刻定义出相应的金属垫14以及堆叠孔16的形状,进而通过溅射和电镀的工艺实现多层金属结构,在图2中,所述金属垫14和堆叠孔16可以从外到内依次分布有溅射金属层300和电镀金属层,其中,所述电镀金属层还进一步包括从外到内依次分布的第一电镀金属层301和第二电镀金属层302;在一种具体实施情况下,所述溅射金属层300可以为溅射Cu金属层;所述第一电镀金属层301可以包括Au金属层和/或Ni金属层,如图2所示的结构中,所述第一电镀金属层301从外到内还可以进一步包括第一电镀金属层3011和第一电镀金属层3012,具体地,所述第一电镀金属层3011可以为Au金属层,所述第一电镀金属层3012可以为Ni金属层;所述第二电镀金属层包括电镀Cu金属层。由于在制备工艺中,该封装结构形成于一载体上,即再布线层1的顶面与载体相接触,该载体能够有效抑制金属扩散,因此无需在形成溅射金属层300之前首先形成金属阻挡层,减少工艺步骤;而且,在第一再布线层11形成后,也无需在第一再布线层11顶部通过光刻再定义出与第一用电模块91的电接触,从而降低工艺复杂度;另外,由于只使用了溅射金属层300而没有金属阻挡层,在形成再布线层时,能够减少底切,从而有利于小线宽线距再布线层的制作,在低线宽线距的情况下,能够实现稳定的电连接,保证供电效率。当然,需要说明的是,所述溅射金属层300、第一电镀金属层301和第二电镀金属层302的实施方式仅是一示例性实施例,在具体实施时,所述溅射金属层300与第二电镀金属层302可以选用相同或者不同的材料,而且所述溅射金属层300、第一电镀金属层301和第二电镀金属层302还可以选用其他单一材料或者合金材料的金属层,在本实用新型实施例中不做限定。
通常再布线层1具有多层的结构,为了进一步降低工艺复杂度,在一示例性实施例中,所述第一再布线层11位于再布线层1的顶部,所述第一再布线层11内的金属垫14和堆叠孔16可均包括从外到内依次分布的溅射金属层300和电镀金属层,且所述电镀金属层包括从外到内依次分布的第一电镀金属层301和第二电镀金属层302,所述第二电镀金属层302与所述溅射金属层300的材料相同。所述第二再布线层12和第三再布线层13位于所述再布线层1的内部,由于第一再布线层11中的金属垫14最底部的金属层为第二电镀金属层302,第二电镀金属层302与溅射金属层300的材料相同,因此在制备第二再布线层12的金属垫14和堆叠孔16时,可以仅以电镀的工艺,只形成电镀金属层,该电镀金属层的结构与第一再布线层11内的结构相同;同样,对于第三再布线层13,也以电镀的方式形成电镀金属层。在本实用新型实施例中的溅射金属层和电镀金属层的结构可以参见上面实施例的详细描述,在此不再赘述。
所述分隔层2设置于所述再布线层1的底面上,并将所述底面至少分隔为第一区域21和第二区域22;其中,所述第一区域21包括部分第一金属垫141的底面,所述第二区域22包括第一金属垫141的剩余底面和第二金属垫142底面的部分或全部。在本实用新型实施例中,所述分隔层2还于所述第三金属垫143的对应位置设置有第三区域23,所述第三区域23包括第三金属垫143底面的部分或全部。当然,在具体实施时,可以根据供电模块以及引线的设置位置,使用分隔层2将再布线层1的底面设置任意多个相互分隔的区域,在本实用新型实施例中不做限定。
所述导电部3设置于第一区域21内,且所述导电部3与第一金属垫141电连接。在具体实施时,所述导电部3可以理解为引线,或者其他用于导电的结构例如导电柱等,在本实用新型实施例中不做限定。于第一区域21内可以设置任意多条导电部3,如图1所示的示例性实施例中,3条导电部3设置于第一区域内。所述导电部3可以使用锡焊块焊接到所述第一金属垫141上,或者还可以使用凸块下金属层与所述第一金属垫141电连接。
当然,需要说明的是,根据实际的封装需求,可以设置任意多条导电部3,而且所述导电部3还可以分布在其他区域内,例如使用分隔层定义出更多的区域、并在相应的区域内形成导电部3,导电部3可以与相应区域的金属垫14电连接。在一优选实施例中,导电部3采用引线的方式,能够形成高深宽比的信号传输结构;尤其对于多芯片封装,芯片高度范围比较大,打线方式能够轻易拉出大于或等于700μm高度的引线从而满足芯片封装需求,而且有效降低成本。
所述供电模块4设置于所述第二区域22内,且所述供电模块4的一端与第一金属垫141电连接,所述供电模块4的另一端与第二金属垫142电连接。所述第二用电模块92设置于所述第三区域23内,且所述第二用电模块92与第三金属垫143电连接。所述供电模块4和第二用电模块92可以均是封装后的模块,所述供电模块4可以理解为无源供电模块,例如电容、电感和电阻等,或者有源供电模块,例如控制器和降压转换器等,所述第二用电模块92可以理解为集成有源模块和无源模块的具有特定功能的用电芯片或者分立的用电器件等;在本实用新型实施例中,示例性地所述供电模块4为电容,当然根据实际的供电需要,可以设置任意多个所述供电模块4,而且,所述供电模块4可以选用同样类型的供电模块或者不同类型的供电模块,例如使用电容和控制器的结合等为第二用电模块92供电,在本实用新型中不做限定。为了实现供电模块与金属垫之间的电连接,所述供电模块4与第一金属垫141以及第二金属垫142之间,以及所述第二用电模块92与第三金属垫143之间,可以均通过锡焊块或者凸块下金属层进行连接;而且所述供电模块4与所述第二用电模块92横向分布于所述再分布层2的底面。
这样,供电模块4与导电部3同时连接到一块金属垫即第一金属垫141上,第二用电模块92与导电部3同时连接到一块金属垫即第三金属垫143,通过这种设置方式,导电部3与供电模块直接电连接;当外接电源通过导电部3引入时,可以很快传输到供电模块4上,供电模块4进一步通过再布线层2与水平方向上分布的第一用电模块91以及垂直方向上分布的第一用电模块91电连接,从而有效减少了传输路径,提高供电效率。
而且,参见图3,为本实用新型实施例提供的一种封装结构局部放大示意图,作为一优选实施例,所述导电部3还可以于第一区域21内,以环绕供电模块4的方式设置于供电模块4的外周,从而使得导电部3更加靠近供电模块4,进一步减少传输路径,同时减少继生电阻。
为了对供电模块和导电部进行保护,在本实用新型实施例中,该封装结构还包括塑封层5,所述塑封层5形成于供电模块4、导电部3以及第二用电模块92上,从而完成塑封;塑封之后,通过打磨所述塑封层5打磨平整并露出导电部3。
另外,为了便于该封装结构的电连接,在一示例性实施例中,所述封装结构还可以包括绝缘层6、焊球下金属化层7以及焊球8。其中,所述绝缘层6位于所述塑封层5的底面上,且通过光刻、刻蚀等工艺手段于绝缘层6上形成露出导电部3的开口;所述焊球下金属化层7形成于所述开口内并与导电部3电连接;所述焊球8位于所述焊球下金属化层7上,且与所述焊球下金属化层7电连接。这样,该封装结构可以通过焊球8可以实现与电路基板的电连接,将外接电源引入到封装结构内。
由上述实施例的描述可见,本实用新型实施例提供的一种封装结构,包括再布线层1、分隔层2、塑封层5、供电模块4和导电部3;其中,所述再布线层1包括钝化层15,以及被所述钝化层15分隔的金属垫14,所述再布线层1的顶面用于设置第一用电模块91并为其提供供电轨道;设置于所述再布线层1底面的金属垫14至少包括第一金属垫141和第二金属垫142;所述分隔层2设置在再布线层1的底面上,并将所述底面至少分隔为第一区域21和第二区域22;所述第一区域21包括部分第一金属垫141的底面,所述第二区域22包括第一金属垫141的剩余底面和第二金属垫142底面的部分或全部;所述导电部3设置于所述第一区域21、与第一金属垫141电连接;所述供电模块4设置于所述第二区域22,所述供电模块4的一端与第一金属垫141电连接、另一端与第二金属垫142电连接;所述塑封层5形成于供电模块4和导电部3上,用于固定封装供电模块4和导电部3。通过将供电模块和导电部等元件封装制作在一个封装体内,供电模块4能够直接与水平方向上的第一用电模块91和竖直方向上的第二用电模块92电连接,无需绕线,有效减少传输距离,降低寄生电阻,进而提高供电效率;而且,以固定金属层顺序形成的金属垫结构能够减少工艺复杂度,并减少底切,有利于小线宽线距再布线层的制作。
与本实用新型实施例提供的封装结构的装置实施例相对应,本实用新型实施例还提供一种封装方法。
参见图4,为本实用新型实施例提供的一种封装方法的流程示意图,如图4所示,该方法包括以下步骤:
步骤S1:提供载体;
步骤S2:于所述载体上形成再布线层1,所述再布线层1包括钝化层15,以及被所述钝化层15分隔的金属垫14;所述金属垫14至少包括露出的第一金属垫141和第二金属垫142;
步骤S3:于所述再布线层1上形成分隔层2,所述分隔层2将所述再布线层1表面至少分隔为第一区域21和第二区域22;所述第一区域21包括部分第一金属垫141的表面,所述第二区域22包括第一金属垫141的剩余表面和第二金属垫表142面的部分或全部;
步骤S4:于所述第一区域21设置导电部3,所述导电部3与第一金属垫141电连接;
步骤S5:于所述第二区域22上设置供电模块4,所述供电模块4的一端与第一金属垫141电连接、另一端与第二金属垫142电连接;
步骤S6:于所述供电模块4和导电部3上形成塑封层5,用于固定封装供电模块4和导电部3,以及通过露出的导电部3与电路基板电连接;
步骤S7:去除载体100,以露出所述再布线层1。
下面通过具体实例来详细说明上述封装方法。
在步骤S1中,如图5所示,提供载体100,所述载体100的材料可以选自玻璃、不锈钢、硅、氧化硅、金属或陶瓷中的一种或多种的组合,或其他类似物;所述载体100可以为平板型,例如,所述载体100可以为具有一定厚度的玻璃圆形平板。为了便于粘附后续步骤中的再布线层1,本实施例中,在所述载体100表面形成粘合层200,在后续去除所述载体100时,粘合层200也一并去除。例如,粘合层200可以是采用加热或UV解胶的双面胶带,或者,粘合层200也可以是镭射解胶的牺牲层,形成这层牺牲层后,在牺牲层上涂胶水可以粘附固定再布线层1。剥离时,可采用镭射去除牺牲层,然后再清除胶水,牺牲层可以在载体100上采用CVD沉积,也可以涂覆LTHC(light to heat)材料得到,胶水可以采用化学试剂清除。
在步骤S2中,于所述载体100上通过粘合层200粘附再布线层1,所述再布线层1可以包括任意多层的结构,即形成多层钝化层15以及在每层钝化层15内的一个或多个金属垫14。
在第一种实施情况下,所述再布线层1可以包括一层钝化层15以及被所述钝化层15所掩埋分隔的金属垫14,步骤S2可以进一步包括以下步骤:
步骤S21:于所述载体上形成钝化层15:。
于载体100上形成钝化层15,所述钝化层15可以通过粘合层200固定粘附到载体100上。
步骤S22:于所述钝化层15上形成金属垫开口,所述金属垫开口至少包括第一金属垫开口和第二金属垫开口。
通过光刻手段,于所述钝化层15上形成金属垫开口,所述金属垫开口至少包括第一金属垫开口和第二金属垫开口。根据布线需求,可以设置任意多个金属垫开口,以定义在所述多个金属垫开口中定义相应的金属垫,例如在本实用新型实施例中,还可以于钝化层15上形成第三金属垫开口。同时为了便于金属垫14的外连,还通过光刻在第一金属垫开口、第二金属垫开口以及第三金属垫开口中定义相应的堆叠孔16。
步骤S23:分别于所述第一金属垫开口和第二金属垫开口内,溅射形成溅射金属层300。
在本实用新型实施例中,通过溅射形成溅射金属层300,且所述溅射金属层300覆盖在第一金属垫开口、第二金属垫开口、第三金属垫开口以及相应的堆叠孔16内;所述溅射金属层300可以为溅射Cu金属层。
步骤S24:于所述溅射金属层300上电镀形成第一电镀金属层301,以及于第一电镀金属层301上电镀形成第二电镀金属层302。
于溅射金属层300上电镀依次形成第一电镀金属层301,并于第一电镀金属层301上电镀形成第二电镀金属层302。在一具体实施例中,所述第一电镀金属层301可以包括Au金属层和/或Ni金属层,所述第二电镀金属层302包括电镀Cu金属层。
在第二种实施情况下,所述再布线层1可以包括多层钝化层15以及被每层所述钝化层15所掩埋分隔的金属垫14,在本实用新型实施例中将以3层结构为例进行详细描述。如图6所示,首先形成第一再布线层11,根据上述实施例的描述,形成钝化层15以及被钝化层15所分隔的多个金属垫14和多个堆叠孔16;如图7所示,在第一再布线层11上按照上述实施例所描述的相同的方式形成第二再布线层12;如图8所示,在第二再布线层12上同样按照上述实施例描述的方式形成第三再布线层13,其中,所示第三再布线层13至少包括第一金属垫141和第二金属垫142,在本实用新型实施例中,所述第三再布线层13还可以包括第三金属垫143。
在第三种实施情况下,所述再布线层1包括多层钝化层15以及被每层所述钝化层15所掩埋分隔的金属垫14,对于第一再布线层11,于金属垫开口和堆叠孔16内依次通过溅射和电镀,形成溅射金属层300和电镀金属层,所述电镀金属层还包括依次电镀的第一电镀金属层301和第二电镀金属层302;对于第二再布线层12和第三再布线层13,可以于相应的金属垫开口和堆叠孔16内通过电镀形成电镀金属层。本实施情况的工艺过程减少了第二再布线层12和第三再布线层13形成过程中的溅射工艺,从而降低工艺复杂度,本实施例与上述实施例相同之处,可参见上述实施例的描述,在此不再赘述。
在步骤S3中,如图9所示,于所述再布线层1上形成分隔层2,所述分隔层2可以选用聚合物层,所述可以通过光刻刻蚀,在分隔层2上形成多个开口,这样分隔层2就可以将再布线层1的表面至少分隔为第一区域21和第二区域22,在本实用新型实施例中,所述分隔层2可以还可以再分隔出第三区域23。其中,所述第一区域21包括部分第一金属垫141的表面,所述第二区域22包括第一金属垫141的剩余表面和第二金属垫142表面的部分或全部,所述第三区域23包括所述第三金属垫143表面的部分或全部。
在步骤S4中,如图10所示,在第二区域22内设置供电模块4,所述供电模块4的一端与第一金属垫电141连接、另一端与第二金属垫142电连接;在第三区域23内设置第二用电模块92,所述第二用电模块92与第三金属垫143电连接。其中,所述供电模块4可以包括电容、电感和电阻等无源模块,还可以包括控制器和降压转换器等有源模块;当然,在具体实施时,实际的封装结构中也可以包括一个或者更多的供电模块以满足供电需求,所述供电模块4可以为同类型的供电模块或者不同类型供电模块的结合;所述第二用电模块92可以为集成有源模块和无源模块的具有特定功能的集成电路芯片,或者包括有源模块和/或无源模块的独立器件。所述供电模块4、第一用电模块91以及第二用电模块92均可以通过锡焊块或者凸块下金属层与相应的金属垫14电连接。
在步骤S5中,如图11所示,在第一区域21内形成导电部3,所述导电部3可以采用引线金键合的方法形成,且所述导电部3与第一金属垫141电连接,所述导电部3可以包括多条;另外,所述导电部3还可以分布在其他区域内,例如使用分隔层定义出更多的区域、并在相应的区域内形成导电部3,导电部3可以与相应区域的金属垫14电连接。为了减少传输路径,进而减少继生电阻,在本实用新型实施例中,在第一区域21内的导电部3可以环绕供电模块4设置;这样通过导电部3引入的外接电源能够很快到达同一金属垫上的供电模块4,从而有效减少传输路径。
在步骤S6中,如图12所示,于供电模块4、第二用电模块92、导电部3上形成塑封层5,进行封装成型;然后通过研磨去除多余的塑封层5,并露出导电部3。所述封装成型方法可以为压缩成型、传递模塑、液封成型、真空层压、旋涂或其他适合的方法。封装成型的材料可以为环氧类树脂、液体型热固性环氧树脂、塑料成型化合物或类似物。研磨的方法可以包括机械研磨、化学抛光、刻蚀中的一种或多种。
在塑封成型之后,本实用新型实施例还在导电部3上形成焊球8,以方便封装结构与电路基板的电连接,如图13所示,具体地焊球8形成过程包括:于所述塑封层5上形成绝缘层6,所述绝缘层6具有露出所述导电部3的开口;于所述开口内形成焊球下金属化层7,所述焊球下金属化层7与导电部3电连接;于所述焊球下金属化层7上形成焊球8,所述焊球8与所述焊球下金属化层7电连接。
在步骤S7中,去除载体100以及粘合层200;去除所述载体100可以包括机械研磨、化学抛光、刻蚀、紫外线剥离、机械剥离中的一种或多种,或其他适合的方法;还可以通过解胶的方式去除粘合层200,从而去除所述载体100。去除载体100以及粘合层200之后,就可以露出再布线层1的表面,并在露出的再布线层1表面上安装第一用电模块91,第一用电模块91与再布线层1提供的供电轨道电接触,使得封装结构对第一用电模块91供电。
本实用新型封装方法实施例与上述封装结构装置实施例相对应,相同之处可参见上述装置实施例的描述,在此不再赘述。
由上述实施例的描述可见,本实用新型实施例提供的一种封装方法,通过提供载体;于所述载体上形成再布线层1,所述再布线层1包括钝化层15,以及被所述钝化层15分隔的金属垫14;所述金属垫14至少包括露出的第一金属垫141和第二金属垫142;于所述再布线层1上形成分隔层2,所述分隔层2将所述再布线层1表面至少分隔为第一区域21和第二区域22;所述第一区域21包括部分第一金属垫141的表面,所述第二区域22包括第一金属垫141的剩余表面和第二金属垫142表面的部分或全部;于所述第一区域21设置导电部3,所述导电部3与第一金属垫电141连接;于所述第二区域22上设置供电模块4,所述供电模块4的一端与第一金属垫电141连接、另一端与第二金属垫电142连接;于所述供电模块4和导电部3上形成塑封层5,用于固定封装供电模块4和导电部3,以及通过露出的导电部3与电路基板电连接;去除载体100,以露出所述再布线层1。通过将供电模块等元件封装制作在一个封装体内,供电模块4能够直接与水平和竖直方向上的用电模块电连接,无需绕线,而且由于导电部3和供电模块设置在同一金属垫上,且导电部3环绕设置供电模块外周,这样,通过导电部3引入的外接电源能够利用较短的路径很快传输到相应的供电模块,有效减少了寄生电阻,提高了供电效率;而且,在再布线层1中通过控制金属层顺序,能够减少工艺步骤,降低工艺复杂度,并有效抑制底切,有利于小线宽线距条件下稳定供电的实现。
综上所述,本实用新型提供了一种封装结构及封装方法,导电部与供电模块电连接于同一金属垫上,且导电部靠近供电模块环绕设置,从而用较短的传输路径进行供电,抑制了寄生电阻,提高了供电效率;再布线层的形成工艺中,控制金属层的形成顺序,避免了金属阻挡层形成工艺以及减少了载体去除后再布线层表面的光刻,降低工艺复杂度,并有效抑制底切,有利于小线宽线距条件下稳定供电的实现。所以,本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效,而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下,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实用新型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,仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种封装结构,其特征在于,所述封装结构包括再布线层、分隔层、塑封层、供电模块和导电部,其中:
所述再布线层包括钝化层,以及被所述钝化层分隔的金属垫,所述再布线层的顶面及底面分别用于设置第一用电模块及第二用电模块并为其提供供电轨道;设置于所述再布线层底面的金属垫至少包括第一金属垫和第二金属垫;
所述分隔层设置在再布线层的底面上,并将所述底面至少分隔为第一区域和第二区域;所述第一区域包括部分第一金属垫的底面,所述第二区域包括第一金属垫的剩余底面和第二金属垫底面的部分或全部;
所述导电部设置于所述第一区域、与第一金属垫电连接,用于形成高深宽比的信号传输结构、且与外接电源电连接;
所述供电模块设置于所述第二区域,所述供电模块的一端与第一金属垫电连接、另一端与第二金属垫电连接;
所述塑封层形成于供电模块和导电部上,用于固定封装供电模块和导电部。
2.根据权利要求1所述的封装结构,其特征在于,所述金属垫包括从外到内依次分布的溅射金属层和电镀金属层;所述电镀金属层还包括从外到内依次分布的第一电镀金属层和第二电镀金属层。
3.根据权利要求1所述的封装结构,其特征在于,
所述再布线层包括多层钝化层,以及分隔设置在每层钝化层内的金属垫,相邻钝化层内的金属垫能够通过堆叠孔电连接;
位于再布线层顶面钝化层内的金属垫和堆叠孔均包括从外到内依次分布的溅射金属层和电镀金属层;
其他钝化层内的金属垫和堆叠孔均包括电镀金属层;
所述电镀金属层还包括从外到内依次分布的第一电镀金属层和第二电镀金属层。
4.根据权利要求1至3任一所述的封装结构,其特征在于,
所述再布线层的底部还设置有与第一金属垫和第二金属垫均相分隔的第三金属垫;
所述分隔层还将再布线层的底面分隔出第三区域,所述第三区域包括所述第三金属垫底面的部分或全部;
于所述第三区域上设置与第三金属垫电连接的第二用电模块。
5.根据权利要求4所述的封装结构,其特征在于,所述供电模块包括电容、电阻、电感、控制器和降压转换器的任意一种或多种的组合。
6.根据权利要求5所述的封装结构,其特征在于,所述供电模块、第一用电模块以及第二用电模块均通过锡焊块或者凸块下金属层与相应的金属垫电连接。
7.根据权利要求1所述的封装结构,其特征在于,所述封装结构还包括:
绝缘层,位于所述塑封层的底面上,所述绝缘层具有露出所述导电部的开口;
焊球下金属化层,形成于所述开口内并与导电部电连接;
焊球,位于所述焊球下金属化层上,且与所述焊球下金属化层电连接。
8.根据权利要求1所述的封装结构,其特征在于,所述导电部环绕设置在所述供电模块的外周。
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