[实用新型]一种扇出型圆片级芯片封装结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种圆片级芯片封装结构，属于半导体芯片封装技术领域。

背景技术

在当前的半导体行业中，电子封装已经成为行业发展的一个重要方面。几十年的封装技术的发展，使高密度、小尺寸的封装要求成为封装的主流方向。

随着电子产品向更薄、更轻、更高引脚密度、更低成本方面发展，采用单颗芯片封装技术已经逐渐无法满足产业需求，一种新的封装技术——圆片级封装技术的出现为封装行业向低成本封装发展提供了契机。同时，制约着封装技术向高密度方向发展的另外一个重要原因是基板技术本身在细小电极节距方面的加工能力，必须通过载体，如塑料基板阵列封装（PBGA）中的有机基板载体和陶瓷载带球栅阵列（CBGA）中的陶瓷载体，对阵列节距的放大完成封装过程。

圆片级扇出（Fanout）结构，其通过重构圆片和圆片级再布线的方式，实现芯片扇出结构的塑封，最终切割成单颗封装体。但其仍存在如下不足：

1）、芯片外面包覆塑封料，塑封料为环氧类树脂材料，其强度偏低，使扇出（Fanout）结构的支撑强度不够，在薄型封装中难以应用；

2）、扇出（Fanout）结构在封装工艺中由于重构晶圆热膨胀系数较硅片大很多，工艺过程翘曲较大，设备可加工能力较低，良率损失较大；

3）、现有工艺为满足低的热膨胀系数，包封树脂较为昂贵，不利于产品的低成本化。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种封装成本低、扇出（Fanout）结构的支撑强度牢固、封装良率高、适用于薄型封装的扇出型圆片级芯片封装。

本实用新型的目的是这样实现的：一种扇出型圆片级芯片封装结构，包括芯片、高密度布线层和焊球凸点，所述芯片包括芯片本体，所述芯片本体的上表面设置数个芯片电极，所述高密度布线层包括介电层和设置在介电层内部的再布线金属走线，所述再布线金属走线的两端分别设置金属电极Ⅰ和金属电极Ⅱ，所述封装结构还包括金属微结构、硅腔体和键合层，所述金属微结构包括金属柱和设置在金属柱一端的金属微凸点，所述金属柱另一端与芯片电极连接，所述金属电极Ⅰ的上端面与金属微凸点连接，所述金属电极Ⅱ的下端面与焊球凸点连接，所述芯片通过金属微结构倒装在高密度布线层上表面的金属电极Ⅰ上；

所述硅腔体包括硅本体，所述硅本体上设有硅腔，所述硅腔体将芯片扣置在硅腔内，所述高密度布线层与硅腔体通过键合层键合，所述芯片和硅腔之间设置包封料层。

所述硅腔的纵切面呈梯形、长方形或方形。

所述封装结构还包括填充料。

所述填充料设置在金属微结构和金属微结构之间以及金属微结构的外围空间。

所述填充料设置在芯片和高密度布线层之间的空间。

所述包封料层的包封材料为环氧树脂。

所述金属柱的材料为铜或铜/镍复合层。

所述金属微凸点的材料为锡或锡合金。

所述键合层为键合胶。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的特点是在芯片的外层不仅包覆有包封树脂，而且还有一带有硅腔的硅本体，芯片扣置在带有包封树脂的硅腔内，质地坚硬的硅本体给扇出（Fanout）结构一牢固的支撑，有利于圆片级封装中的薄型封装的推进。

硅本体取代原有结构的大部分包封树脂，只留一小部分填充在芯片与硅本体之间，克服了扇出（Fanout）结构在封装工艺中由于重构晶圆产生的不良翘曲，提高了产品的良率。

同时，低热膨胀系数的硅取代较为昂贵的包封树脂的大部分，有利于降低产品生产成本，适合现代产业的发展需求。

附图说明

图1为本实用新型一种扇出型圆片级芯片封装结构示意图。 

图中： 

芯片1

芯片本体11

芯片电极111

金属微结构2

金属柱21

金属微凸点22

填充料3

高密度布线层4

介电层41

再布线金属走线42

金属电极Ⅰ421

金属电极Ⅱ422

硅腔体5

硅本体51

硅腔511

包封料层52

键合层6

焊球凸点7。

具体实施方式