低成本tsv轉接板及其製造工藝的製作方法
2023-06-05 15:50:41
低成本tsv轉接板及其製造工藝的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種低成本TSV轉接板及其製造工藝，先在基板上進行植球工藝，形成凸點，然後將銅柱嵌入凸點中，形成銅柱凸點結構；利用塑封工藝將銅柱凸點結構進行塑封，利用溼法或幹法工藝將銅柱上表面露出來，進行正面RDL層和第一微凸點的製造工藝；將基板材料去除，利用減薄工藝打磨基板背面，直到露處銅柱的下表面為止，做背面RDL層和第二微凸點，完成整個的TSV轉接板工藝。該工藝避開了TSV刻蝕、絕緣層沉積、介質層沉積、種子層製備及電鍍填充，極大地降低了轉接板製造成本。
【專利說明】低成本TSV轉接板及其製造工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種低成本TSV轉接板及其製造工藝，屬於半導體【技術領域】。
【背景技術】
[0002]矽通孔(TSV)技術被認為是實現2.0T/3D晶片堆疊的關鍵核心技術之一。然而，由於設備和工藝的限制，不僅需要突破高端的工藝技術，而且應用的工藝設備也非常昂貴，從而使得TSV轉接板的製造成本居高不下，很大程度上限制了其產業化的進程。TSV技術主要包括TSV刻蝕、絕緣層沉積、介質層沉積、種子層製備、TSV填充等一系列的工藝，其中，刻蝕設備、CVD設備、PVD設備、電鍍設備都非常昂貴，導致TSV轉接板的製造成本非常高。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種低成本TSV轉接板及其製造工藝，避開了 TSV刻蝕、絕緣層沉積、介質層沉積、種子層製備及電鍍填充，極大地降低了轉接板的製造成本。
[0004]按照本發明提供的技術方案，所述低成本TSV轉接板，包括塑封層，其特徵是:在所述塑封層中設置貫穿塑封層正面和背面的銅柱，銅柱的上表面與塑封層的正面平齊，銅柱的下表面與塑封層的背面平齊；在所述塑封層的正面設置正面RDL層，正面RDL層與銅柱的上表面連接，在正面RDL層上設置第一微凸點；在所述塑封層的背面設置背面RDL層，背面RDL層與銅柱的下表面連接，在背面RDL層上設置第二微凸點。
[0005]所述低成本TSV轉接板的製造工藝，其特徵是，包括以下步驟:
(1)在基板的正面植球，得到凸點；
(2)將銅柱的一端嵌入凸點中，得到銅柱凸點結構；
(3)採用塑封材料將銅柱凸點結構進行塑封，得到塑封層；
(4)對塑封層的正面進行減薄，直至露出銅柱的上表面；
(5)在塑封層的正面製作正面RDL層，正面RDL層的厚度為5?30μ m ;在正面RDL層上進行植球回流，得到到第一微凸點；
(6)在塑封層的正面進行灌膠，得到灌膠層，灌膠層覆蓋RDL層和第一微凸點；
(7)在灌膠層的表面進行臨時晶圓的鍵合；
(8)對基板的背面進行減薄，將基板和凸點打磨掉，打磨至露出銅柱的下表面；
(9)在塑封層的背面製作背面RDL層，背面RDL層的厚度為5?30μ m ;在背面RDL層上進行植球回流，得到到第二微凸點；
(10)去掉塑封層正面的臨時晶圓及膠，完成所述轉接板的製造。
[0006]進一步的，所述基板採用BT板或玻璃。
[0007]進一步的，所述正面RDL層和背面RDL層的材質為銅。
[0008]進一步的,所述凸點的材質為Sn或SnAg。
[0009]進一步的，所述第一微凸點和第二微凸點的材質為Sn或SnAg。
[0010]本發明所述的低成本TSV轉接板及其製造工藝，避開了 TSV刻蝕、絕緣層沉積、介質層沉積、種子層製備及電鍍填充，極大地降低了轉接板的製造成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1?圖10為所述低成本TSV轉接板的製備流程圖。其中:
圖1為在基板上製作凸點的示意圖。
[0012]圖2為在凸點上嵌入銅柱的示意圖。
[0013]圖3為製作塑封層的示意圖。
[0014]圖4為對塑封層進行減薄的示意圖。
[0015]圖5為得到正面RDL層和第一微凸點的不意圖。
[0016]圖6為得到灌膠層的示意圖。
[0017]圖7為與臨時晶圓鍵合的示意圖。
[0018]圖8為背面打薄後的示意圖。
[0019]圖9為得到背面RDL層和第二微凸點的示意圖。
[0020]圖10為本發明的結構示意圖。
[0021]圖中序號:基板1、凸點2、銅柱3、塑封層4、正面RDL層5、第一微凸點6、灌膠層7、背面RDL層8、第二微凸點9、臨時晶圓10。
【具體實施方式】
[0022]下面結合具體附圖對本發明作進一步說明。
[0023]如圖10所示:所述低成本TSV轉接板包括塑封層4，在塑封層4中設置貫穿塑封層4正面和背面的銅柱3，銅柱3的上表面與塑封層4的正面平齊，銅柱3的下表面與塑封層4的背面平齊；在所述塑封層4的正面設置正面RDL層5，正面RDL層5與銅柱3的上表面連接，在正面RDL層5上設置第一微凸點6 ;在所述塑封層4的背面設置背面RDL層8，背面RDL層8與銅柱3的下表面連接，在背面RDL層8上設置第二微凸點9。
[0024]上述低成本TSV轉接板的製造工藝，包括以下步驟:
(1)如圖1所示，在基板I的正面進行植球工藝，得到凸點2;所述基板I採用BT板或玻璃等，凸點2的材質一般為Sn或SnAg ；
(2)如圖2所示，將銅柱3的一端嵌入凸點2中，得到銅柱凸點結構；
(3)如圖3所示，採用塑封材料將銅柱凸點結構進行塑封，得到塑封層4;所述塑封材料一般為環氧樹脂塑封料、電子灌封膠、矽橡膠等；
(4)如圖4所示，對塑封層4的正面進行減薄，直至露出銅柱3的上表面；
(5)如圖5所示，在塑封層4的正面通過電鍍、化學鍍或測射的方式製作正面RDL層5，正面RDL層5的材質為銅，正面RDL層5的厚度為5?30 μ m，正面RDL層5用於連接銅柱3和第一微凸點6 ;在正面RDL層5上進行植球回流，得到到第一微凸點6，第一微凸點6的材質一般為Sn或SnAg ；
(6)如圖6所示，在塑封層4的正面進行灌膠工藝，得到灌膠層7，灌膠層7覆蓋RDL層5和第一微凸點6 ;所述灌膠層7採用環氧樹脂塑封料；
(7)如圖7所示，在灌膠層7的表面進行臨時晶圓10的鍵合，具體過程為:在臨時晶圓10的表面噴塗鍵合矽膠，採用熱壓的方式將臨時晶圓10鍵合在灌膠層7的表面；該步驟的主要作用是增加厚度，為後續的減薄工藝做準備；
(8)如圖8所示，對基板I的背面進行減薄，將基板I和凸點2打磨掉，打磨至露出銅柱3的下表面；
(9)如圖9所示，在塑封層4的背面通過電鍍、化學鍍或測射的方式製作背面RDL層8，背面RDL層8的材質為Cu，厚度為5?30 μ m，背面RDL層8用於連接銅柱3和第二微凸點9 ;在背面RDL層8上進行植球回流，得到到第二微凸點9，第二微凸點9的材質一般為Sn或SnAg ；
(10)如圖10所示，去掉塑封層4正面的臨時晶圓10及膠，完成轉接板的製造。
[0025]本發明所述的低成本TSV轉接板及其製造工藝，避開了 TSV刻蝕、絕緣層沉積、介質層沉積、種子層製備及電鍍填充，極大地降低了轉接板的製造成本。
【權利要求】
1.一種低成本TSV轉接板，包括塑封層(4)，其特徵是:在所述塑封層(4)中設置貫穿塑封層(4)正面和背面的銅柱(3)，銅柱(3)的上表面與塑封層(4)的正面平齊，銅柱(3)的下表面與塑封層(4)的背面平齊；在所述塑封層(4)的正面設置正面RDL層(5)，正面RDL層(5)與銅柱(3)的上表面連接，在正面RDL層(5)上設置第一微凸點(6);在所述塑封層(4)的背面設置背面RDL層(8)，背面RDL層(8)與銅柱(3)的下表面連接，在背面RDL層(8)上設置第二微凸點(9)。
2.一種低成本TSV轉接板的製造工藝，其特徵是，包括以下步驟: (1)在基板(I)的正面植球，得到凸點(2); (2)將銅柱(3)的一端嵌入凸點(2)中，得到銅柱凸點結構； (3)採用塑封材料將銅柱凸點結構進行塑封，得到塑封層(4)； (4)對塑封層(4)的正面進行減薄，直至露出銅柱(3)的上表面； (5)在塑封層(4)的正面製作正面RDL層(5)，正面RDL層(5)的厚度為5?30μ m ;在正面RDL層(5)上進行植球回流，得到到第一微凸點(6)； (6)在塑封層(4)的正面進行灌膠，得到灌膠層(7)，灌膠層(7)覆蓋RDL層(5)和第一微凸點(6)； (7)在灌膠層(7)的表面進行臨時晶圓(10)的鍵合； (8 )對基板(I)的背面進行減薄，將基板(I)和凸點(2 )打磨掉，打磨至露出銅柱(3 )的下表面； (9)在塑封層(4)的背面製作背面RDL層(8)，背面RDL層(8)的厚度為5?30μ m;在背面RDL層(8)上進行植球回流，得到第二微凸點(9)； (10)去掉塑封層(4)正面的臨時晶圓(10)及膠，完成所述轉接板的製造。
3.如權利要求2所述的低成本TSV轉接板的製造工藝，其特徵是:所述基板(I)採用BT板或玻璃。
4.如權利要求2所述的低成本TSV轉接板的製造工藝，其特徵是:所述正面RDL層(5)和背面RDL層(8)的材質為銅。
5.如權利要求2所述的低成本TSV轉接板的製造工藝，其特徵是:所述凸點(2)的材質為 Sn 或 SnAg0
6.如權利要求2所述的低成本TSV轉接板的製造工藝，其特徵是:所述第一微凸點(6)和第二微凸點(9)的材質為Sn或SnAg。
【文檔編號】H01L23/485GK104201166SQ201410450356
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月4日 優先權日:2014年9月4日
【發明者】何洪文, 孫鵬, 曹立強 申請人:華進半導體封裝先導技術研發中心有限公司