[发明专利]一种基于多芯片扇出型晶圆级封装的红外成像微系统

说明书

本发明公开一种基于多芯片扇出型晶圆级封装的红外成像微系统，属于微电子封装领域，包括陶瓷管壳，其中间为一个带有热沉的腔体；在该腔体中设有晶圆级扇出型封装，所述晶圆级扇出型封装由多个裸芯片、两个以上TSV板和塑封料构成，所述晶圆级扇出型封装的背面设有再布线层；所述晶圆级扇出型封装的正面设有键合指。再布线层的一面与晶圆级扇出型封装的背面接触，另一面粘接有散热金属板。所述晶圆级扇出型封装的正面粘接有温度敏感芯片。上述结构放置在所述陶瓷管壳中，所述散热金属板的一面与所述再布线层接触，另一面通过制冷板与所述热沉接触。本发明通过混合集成的三维集成封装技术，实现了红外成像微系统超小尺寸、超低功耗和信号质量优化。

技术领域

本发明涉及微电子封装技术领域，特别涉及一种基于多芯片扇出型晶圆级封装的红外成像微系统。

背景技术

随着电子封装产品向高密度、低功耗、小型化方向的不断发展，采用三维集成技术的SiP系统级封装（System in Package，系统级封装）取得了快速的发展。

晶圆级重构+TSV技术方案，由于具有堆叠密度高、外形尺寸小、信号损耗小、数据传输稳定性高和系统功耗低等优势，是实现三维集成技术的最优方案。然而，现实中温度敏感器件无法通过晶圆级封装的方式来实现三维堆叠。现有封装工艺多采用如图1所示传统的封装形式，基板正面安装探测器、背面安装FC芯片，导致整个系统封装的尺寸和成本难以有效降低，难以满足高密度和低成本的要求。

因此，需要新的封装结构和制造技术，以解决存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于多芯片扇出型晶圆级封装的红外成像微系统，以解决现有温度敏感系统三维集成封装技术所存在的封装密度低的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于多芯片扇出型晶圆级封装的红外成像微系统，包括：

陶瓷管壳，所述陶瓷管壳的中间为一个带有热沉的腔体；

晶圆级扇出型封装，所述晶圆级扇出型封装由多个裸芯片、两个以上TSV板和塑封料构成，所述塑封料包覆所述裸芯片和所述TSV板，所述晶圆级扇出型封装的背面设有再布线层；

键合指，位于所述塑封料中并与所述TSV板中的金属凸点融为一体；

散热金属板，与所述再布线层粘接；

温度敏感芯片，粘贴于所述晶圆级扇出型封装的正面，

制冷板，一面与所述散热金属板粘接，另一面与所述热沉接触。

可选的，所述键合指的形成方法为：在所述晶圆级扇出型封装的正面通过激光开孔方法在所述塑封料中制作通孔，露出所述TSV板中金属凸点的上表面，再通过电镀法在通孔中生成所述键合指。

可选的，所述散热金属板与所述晶圆级扇出型封装同尺寸。

可选的，所述制冷板与所述晶圆级扇出型封装同尺寸。

可选的，所述陶瓷管壳与一部分所述键合指电联；所述温度敏感芯片与另一部分所述键合指电联。

可选的，所述晶圆级扇出型封装通过如下方法制备而成：

提供基板，在所述基板上贴装临时键合膜；

按照设定的位置在临时键合膜上贴装裸芯片和TSV板；

通过塑封料进行晶圆级注塑重构；

去除基板和临时键合膜，形成所述晶圆级扇出型封装。