一種扇出封裝器件及其封裝方法與流程
2024-03-29 00:44:05 1
本發明涉及半導體的技術領域，具體是涉及一種扇出封裝器件及其封裝方法。
背景技術：
在半導體領域中，扇出的封裝是一個非常重要的工藝過程，在扇出(fan-out)封裝過程中，為了PCB板可以有附加的功能，同時還可以提供連接的便利，而且在工作期間還能夠保護到這些器件，因此需要提供一種在電路板中嵌設器件的封裝結構，這些封裝的器件和其它的器件一起被置於印製電路板(PCB)上。帶有上述器件的PCB用在諸如計算機或蜂窩電話的產品中。由於希望減小諸如計算機和蜂窩電話的產品的尺寸，因此需要在不犧牲功能的情況下減小PCB和封裝的器件的尺寸。
系統級封裝指在一個封裝模塊當中具有多個晶片或是功能類元件。然而現有技術中扇出面板中晶片的埋入數量較少，且只能埋入一層晶片，另外，其縱向布線層工藝複雜，完成布線後還需要進行去除阻擋以及塑封等過程，總體工藝流程複雜。
技術實現要素：
本發明實施例提供一種扇出封裝器件及其封裝方法，以解決現有技術中扇出面板封裝晶片數量較少以及布線工藝複雜的技術問題。
為解決上述問題，本發明實施例一方面提供了一種扇出結構的封裝方法，所述封裝方法包括步驟：
在基板上形成第一結構層，所述第一結構層包括走線層、第一倒裝晶片以及第一封裝層，所述走線層設於所述基板上，所述第一倒裝晶片與所述走線層連接，所述第一封裝層蓋設於所述第一倒裝晶片以及所述走線層；
在所述第一結構層上形成第二結構層，所述第二結構層包括再布線層、第二倒裝晶片以及第二封裝層，所述再布線層設於所述第一封裝層上，所述第二倒裝晶片設於所述再布線層相背於所述第一封裝層的一側，並與所述再布線層連接，所述第二封裝層蓋設於所述第二倒裝晶片以及所述再布線層；
其中，所述走線層與所述再布線層之間通過第一導電元件連接。
根據本發明一優選實施例，所述第二結構層還包括第二導電元件，所述第二導電元件嵌設於所述第二封裝層，所述第二導電元件的一端與所述再布線層連接，另一端暴露於所述第二封裝層之外。
根據本發明一優選實施例，所述在基板上形成第一結構層的步驟包括：
在基板上形成走線層；
在所述走線層上連接所述第一倒裝晶片；
在所述走線層以及所述第一倒裝晶片上形成所述第一封裝層，所述第一封裝層採用光刻膠材料。
根據本發明一優選實施例，所述在基板上形成走線層的步驟包括：
在所述基板上形成導電膜；
在所述導電膜上繪製出走線圖案；
電鍍加厚所述走線圖案，以形成所述走線層。
根據本發明一優選實施例，所述在基板上形成第一結構層和所述在第一結構層上形成第二結構層的步驟之間形成所述第一導電元件，形成所述第一導電元件的步驟包括：
在所述第一封裝層上形成缺口，其中，所述缺口的底端連通所述走線層；
在所述缺口內電鍍形成所述第一導電元件。
根據本發明一優選實施例，所述在缺口內電鍍形成所述第一導電元件的步驟包括：
通過化學沉積的方式在所述缺口內形成導電薄膜；
利用電鍍法加厚所述導電薄膜以形成所述第一導電元件。
根據本發明一優選實施例，所述在第一結構層上形成第二結構層的步驟包括：
在所述第一封裝層上形成再布線層，其中，所述再布線層與所述第一導電元件連接；
在所述再布線層上連接所述第二倒裝晶片；
在所述再布線層以及所述第二倒裝晶片上形成所述第二封裝層，所述第二封裝層為環氧樹脂材料。
根據本發明一優選實施例，所述在第一封裝層上形成再布線層的步驟包括：
在所述第一封裝層上形成初始導電層；
在所述初始導電層上蓋設阻擋層；
電鍍加厚所述初始導電層中沒有被所述阻擋層覆蓋的部分，其中，所述初始導電層中沒有被所述阻擋層覆蓋的部分即為再布線層的圖案；
去除所述阻擋層；
對所述初始導電層中沒有被電鍍加厚的部分進行蝕刻，以形成最終的再布線層圖案。
為解決上述技術問題，本發明實施例還提供一種扇出封裝器件，所述封裝器件包括：
基板；
第一結構層，所述第一結構層包括走線層、第一倒裝晶片以及第一封裝層，所述走線層設於所述基板上，所述第一倒裝晶片與所述走線層連接，所述第一封裝層蓋設於所述第一倒裝晶片以及所述走線層；
第二結構層，所述第二結構層包括再布線層、第二倒裝晶片以及第二封裝層，所述再布線層設於所述第一封裝層上，所述第二倒裝晶片設於所述再布線層相背於所述第一封裝層的一側，並與所述再布線層連接，所述第二封裝層蓋設於所述第二倒裝晶片以及所述再布線層；
其中，所述走線層與所述再布線層之間通過第一導電元件連接。
根據本發明一優選實施例，所述第二結構層還包括第二導電元件，所述第二導電元件嵌設於所述第二封裝層，所述第二導電元件的一端與所述再布線層連接，另一端暴露於所述第二封裝層之外。
相對於現有技術，本發明提供的扇出封裝器件及其封裝方法，通過在扇出面板的多層中埋入晶片，可以增加埋入晶片的數量；另外其布線工藝簡單，可將不同層之間的晶片連通在一起，且不需要最後的去除阻擋以及塑封等過程，提高了扇出器件的封裝效率。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發明扇出結構封裝方法一優選實施例的流程示意圖；
圖2是在基板上形成第一結構層後的結構示意圖；
圖3是在基板上形成第一結構層的流程示意圖；
圖4是基板上形成走線層後的結構示意圖；
圖5是形成第一倒裝晶片後的結構示意圖；
圖6是在第一結構層上形成第二結構層後的結構示意圖；
圖7是形成第一導電元件的流程示意圖；
圖8是在第一封裝層上形成缺口的結構剖視圖；
圖9是在第一結構層上形成第二結構層的流程示意圖；
圖10是形成再布線層的流程示意圖；
圖11是在再布線層上形成第二倒裝晶片後的結構示意圖；以及
圖12是扇出封裝器件一優選實施例的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例，對本發明作進一步的詳細描述。特別指出的是，以下實施例僅用於說明本發明，但不對本發明的範圍進行限定。同樣的，以下實施例僅為本發明的部分實施例而非全部實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬於本發明保護的範圍。
請參閱圖1，圖1是本發明扇出結構封裝方法一優選實施例的流程示意圖，該封裝方法包括但不限以下步驟。
步驟S110，在基板上形成第一結構層。
請參閱圖2，圖2是在基板上形成第一結構層後的結構示意圖。其中，該第一結構層200包括走線層210、第一倒裝晶片220以及第一封裝層230，走線層210設於基板100上，第一倒裝晶片220與走線層210連接，第一封裝層230蓋設於第一倒裝晶片220以及走線層210。
具體地，步驟S110包括如下步驟。請參閱圖3，圖3是在基板上形成第一結構層的流程示意圖。
步驟S111，在基板上形成走線層。
請參閱圖4，圖4是基板上形成走線層後的結構示意圖。在該步驟中，具體可以為首先在基板100上形成導電膜，導電膜可以通過壓合銅箔或者化學沉積的方式形成；然後在導電膜上繪製出走線圖案，繪製的具體方式可以為蝕刻、打孔等；最後電鍍加厚走線圖案，以形成走線層210。
步驟S112，在走線層上連接第一倒裝晶片。
其中，該第一倒裝晶片220上設有銅柱，請參閱圖5，圖5是形成第一倒裝晶片後的結構示意圖。
步驟S113，在走線層以及第一倒裝晶片上形成第一封裝層，其中，第一封裝層優選採用光刻膠材料。
步驟S120，在第一結構層上形成第二結構層。
請參閱圖6，圖6是在第一結構層上形成第二結構層後的結構示意圖，其中，該第二結構層300包括再布線層310、第二倒裝晶片320以及第二封裝層330，再布線層310設於第一封裝層230上，第二倒裝晶片320設於再布線層310相背於第一封裝層230的一側，並與再布線層310連接，第二封裝層330蓋設於第二倒裝晶片320以及再布線層310；走線層210與再布線層310之間通過第一導電元件203連接。
在該步驟之前，還包括形成第一導電元件203的步驟，形成第一導電元件203的步驟具體包括如下。請一併參閱圖7和圖8，圖7是形成第一導電元件的流程示意圖，圖8是在第一封裝層上形成缺口的結構剖視圖。
步驟101，在第一封裝層230上形成缺口231，其中，缺口231的底端連通走線層210。
步驟102，通過化學沉積的方式在缺口231內形成導電薄膜。
其中，該第一導電元件203優選採用的材質為銅，使用化學沉銅的方法將缺口231內壁銅化，形成銅薄膜。
步驟103，利用電鍍法加厚導電薄膜以形成第一導電元件203。
以上步驟S101-S103為形成第一導電元件203的工藝過程。
步驟S120具體包括如下步驟。請參閱圖9，圖9是在第一結構層上形成第二結構層的流程示意圖。
步驟S121，在第一封裝層230上形成再布線層310，其中，再布線層310與第一導電元件203連接。而在第一封裝層上形成再布線層的具體步驟如下，請參閱圖10，圖10是形成再布線層的流程示意圖。
步驟S1211，在第一封裝層230上形成初始導電層。
其中，該初始導電層為較薄的一層導電層結構，其中，該較薄的一層導電層結構的材質優選為銅，可以利用化學沉積或者濺射等方式形成在第一封裝層230的上表面。
步驟S1212，在初始導電層上蓋設阻擋層。
步驟S1213，電鍍加厚初始導電層中沒有被阻擋層覆蓋的部分。
優選地，在步驟S1212中，阻擋層的鏤空區圖案與再布線層的圖案相同，因此，在電鍍加厚初始導電層的過程中，初始導電層中沒有被阻擋層覆蓋的部分被加厚成為再布線層的圖案。
採用電鍍加厚初始導電層的目的是，可以直接形成再布線層的圖案，以及在後續的蝕刻過程中只需蝕刻掉較薄部分的導電層即可。當然，在其他實施例中，也可以直接在第一封裝層230上形成具有一定厚度的導電層，然後通過蝕刻的方式形成再布線層圖案。以上兩種方式各有利弊，本領域技術人員可以根據實際的設備以及產品工藝過程需要自行選擇，此處不做具體限定。
步驟S1214，去除阻擋層。
步驟S1215，對初始導電層中沒有被電鍍加厚的部分進行蝕刻，以形成最終的再布線層圖案。
以上步驟S1211-S1215為在第一封裝層230上形成再布線層310的工藝過程。
步驟S122，在再布線層上連接第二倒裝晶片。
其中，該第二倒裝晶片320上設有銅柱321，請參閱圖11，圖11是在再布線層上形成第二倒裝晶片後的結構示意圖。
步驟S123，在再布線層310以及第二倒裝晶片320上形成第二封裝層330，其中，第二封裝層330優選為環氧樹脂材料。
進一步優選地，在該步驟之後還可以包括步驟：在第二封裝層330內嵌設形成第二導電元件301，該第二導電元件301的一端與再布線層310連接，另一端暴露於第二封裝層330之外，用於與位於第二封裝層330外側的被動原器件400連接；另外，還可以在基板100的底部形成布線層或者植球(500)，作為與外部器件的連接端。
關於第二導電元件301具體的形成過程，請參閱上述形成第一導電元件203的工藝流程，此處不再贅述。請參閱圖12，圖12是扇出封裝器件一優選實施例的結構示意圖。
另外，本發明實施例還提供一種扇出封裝器件，該封裝器件包括基板、第一結構層以及第二結構層。具體地，第一結構層包括走線層、第一倒裝晶片以及第一封裝層，走線層設於基板上，第一倒裝晶片與走線層連接，第一封裝層蓋設於第一倒裝晶片以及走線層。
第二結構層包括再布線層、第二倒裝晶片以及第二封裝層。再布線層設於第一封裝層上，第二倒裝晶片設於再布線層相背於第一封裝層的一側，並與再布線層連接，第二封裝層蓋設於第二倒裝晶片以及再布線層；其中，走線層與再布線層之間通過第一導電元件連接。
進一步地，第二結構層還包括第二導電元件。第二導電元件嵌設於第二封裝層，第二導電元件的一端與再布線層連接，另一端暴露於第二封裝層之外。
關於封裝器件的形成方法以及其他部分結構特徵，請參閱上述實施例的詳細描述，此處亦不再重複敘述。
相對於現有技術，本發明提供的扇出封裝器件及其封裝方法，通過在扇出面板的多層中埋入晶片，可以增加埋入晶片的數量；另外其布線工藝簡單，可將不同層之間的晶片連通在一起，且不需要最後的去除阻擋以及塑封等過程，提高了扇出器件的封裝效率。
以上所述僅為本發明的部分實施例，並非因此限制本發明的保護範圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效裝置或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護範圍內。