[发明专利]扇出式堆叠芯片的封装方法及封装结构

说明书

本发明提供一种扇出式堆叠芯片的封装方法及封装结构，该方法包括：将第一芯片固定在假片上的槽体内，第一芯片设置有多个导电通孔；将第二芯片与第一芯片进行混合键合，第二芯片在假片上的正投影与假片重合；将假片与第二芯片分离，并在第二芯片朝向第一芯片的表面、以及在第一芯片的外侧形成多个导电凸柱；形成第一塑封层，第一塑封层包裹第一芯片和多个导电凸柱；形成第二塑封层，第二塑封层包裹第一芯片、第二芯片和第一塑封层；在第一芯片和第一塑封层背离第二芯片的表面形成重布线层。本发明通过晶圆扩展技术进行晶圆级混合键合，实现高密度互连的同时提高生产效率，实现了超薄化封装。

技术领域

本发明属于半导体封装技术领域，具体涉及一种扇出式堆叠芯片的封装方法及封装结构。

背景技术

电子产品的体积越来越小，功能越来越强。随之需要半导体封装更加轻薄，互连密度更高。传统的封装无法满足未来的需求。图1为典型的传统多层芯片封装结构，芯片1，2通过贴片膜3，4垂直堆叠在基板6上，芯片1，2通过金线5与基板6形成连接。芯片1，2和金线5通过塑封料7保护。整个封装通过焊球8与外界进行连接。在目前的封装中，由于金线成型的高度限制，以及塑封料到金线保护距离限制，塑封料到芯片2表面的高度受到严格限制，无法持续降低。同时基板工艺由于材料限制以及基板强度的限制，超薄基板的生产难度极大，这些都限制了传统封装在超薄多层封装中的应用。而且不管是传统打线连接，还是倒转焊连接，焊盘间距都在30um以上，持续缩小的难度极大。

针对上述问题，有必要提出一种设计合理且可以有效解决上述问题的一种扇出式堆叠芯片的封装方法及封装结构。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种扇出式堆叠芯片封装结构及封装方法。

本发明的一方面提供一种扇出式堆叠芯片的封装方法，所述方法包括：

将第一芯片固定在假片上的槽体内，所述第一芯片设置有多个导电通孔；

将第二芯片与所述第一芯片进行混合键合，所述第二芯片在所述假片上的正投影与所述假片重合；

将所述假片与所述第二芯片分离，并在所述第二芯片朝向所述第一芯片的表面、以及在所述第一芯片的外侧形成多个导电凸柱；

形成第一塑封层，所述第一塑封层包裹所述第一芯片和所述多个导电凸柱；

形成第二塑封层，所述第二塑封层包裹所述第一芯片、所述第二芯片和所述第一塑封层；

在所述第一芯片和所述第一塑封层背离所述第二芯片的表面形成重布线层，所述重布线层通过所述多个导电通孔与所述第一芯片电连接，所述重布线层通过所述多个导电凸柱与所述第二芯片电连接。

可选的，所述第一芯片朝向所述第二芯片的表面设置有第一钝化层和第一金属焊盘，所述第二芯片朝向所述第一芯片的表面设置有第二钝化层和第二金属焊盘；

所述将第二芯片与所述第一芯片进行混合键合，包括：

将所述第一芯片的第一钝化层与所述第二芯片的所述第二钝化层键合；以及，

将所述第一芯片的第一金属焊盘与所述第二芯片的所述第二金属焊盘键合。

可选的，所述将第二芯片与所述第一芯片进行混合键合之前，所述方法还包括：

在所述假片和所述第一芯片的第一表面形成粘合胶，并使得部分所述粘合胶填充至所述假片和所述第一芯片之间的缝隙中；

将所述第一芯片的第一表面的粘合胶完全去除，同时保留部分所述假片表面的粘合胶，以露出所述第一芯片的所述第一钝化层和所述第一金属焊盘。

可选的，所述将所述假片与所述第二芯片分离之前，所述方法还包括：