极多层布线的埋置型TSV转接板结构转让专利

申请号 : CN201710668543.4

文献号 : CN107393900B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 明雪飞朱家昌

申请人 : 中国电子科技集团公司第五十八研究所

摘要 :

本发明涉及一种转接板结构,尤其是一种极多层布线的埋置型TSV转接板结构,属于集成电路封装的技术领域。按照本发明提供的技术方案,所述极多层布线的埋置型TSV转接板结构,包括转接板体;在所述转接板体内凹设有布线转接板槽,在所述布线转接板槽内设置布线转接板,在所述布线转接板上设置有极多层布线,布线转接板通过极多层布线与转接板体上表面的转接板上再布线层电连接,所述转接板上再布线层通过填充在转接板体内通孔的填充连接体与转接板体下表面的转接板下再布线层电连接,所述转接板下再布线层上设有若干焊球,所述焊球与转接板下再布线层电连接。本发明能有效增加布线层数,实现高密度的芯片级封装以及系统封装,安全可靠。

权利要求 :

1.一种极多层布线的埋置型TSV转接板的制备方法,包括转接板体(1);其特征是:在所述转接板体(1)内凹设有布线转接板槽(11),在所述布线转接板槽(11)内设置布线转接板(3),在所述布线转接板(3)上设置有极多层布线(4),布线转接板(3)通过极多层布线(4)与转接板体(1)上表面的转接板上再布线层(6)电连接,所述转接板上再布线层(6)通过填充在转接板体(1)内通孔(2)的填充连接体(8)与转接板体(1)下表面的转接板下再布线层(9)电连接,所述转接板下再布线层(9)上设有若干焊球(7),所述焊球(7)与转接板下再布线层(9)电连接;

所述布线转接板(3)通过转接板粘结体(5)粘结固定于布线转接板槽(11)内;

所述转接板体(1)的材料包括硅或玻璃;

所述TSV转接板结构通过下述具体工艺制备得到,具体步骤为:

步骤1、提供转接基板(10),在转接基板(10)上采用常规TSV工艺制作所需节距、深宽比的转接板体(1);所述转接板体(1)的通孔(2)贯通转接基板(10);

在转接基板(10)上得到所需的转接板体(1)后,利用常规的刻蚀工艺在每个转接板体(1)上制备所需的布线转接板槽(11),在转接基板(10)上得到若干呈阵列分布的转接板体(1),布线转接板槽(11)的尺寸根据具体的需要确定,布线转接板槽(11)的深度不超过转接板体(1)的厚度;在每个转接板体(1)内得到布线转接板槽(11)后,通过常规的划片工艺截取得到独立的转接板体(1);

步骤2、提供布线转接基板(12),并采用常规晶圆级CMOS工艺在布线转接基板(12)上制作极多层布线(4),极多层布线(4)的布线层数以及布线规则根据信号互连设计要求确定,通过常规划片工艺得到具有极多层布线(4)的布线转接板(3);

步骤3、将具有极多层布线(4)的布线转接板(3)埋入转接板体(1)内,布线转接板(3)通过转接板粘结体(5)与转接板体(1)粘结固定,转接板体(1)的通孔(2)内通过填充工艺得到填充连接体(8),填充连接体(8)将通孔(2)填满;

步骤4、在上述转接板体(1)的上表面、下表面制造再布线层(RDL),即得到转接板上再布线层(6)以及转接板下再布线层(9),转接板上再布线层(6)通过填充连接体(8)与转接板下再布线层(9)电连接,转接板上再布线层(6)覆盖在极多层布线(4)上,并与极多层布线(4)电连接;

步骤5、采用标准植球工艺制作实现转接板信号引出的阵列焊球(7),焊球(7)的大小根据TSV转接板表面焊盘的直径和节距而定。

说明书 :

极多层布线的埋置型TSV转接板结构

技术领域

[0001] 本发明涉及一种转接板结构,尤其是一种极多层布线的埋置型TSV转接板结构,属于集成电路封装的技术领域。

背景技术

[0002] 随着电子产品向小型化、高性能、高可靠等方向发展,系统集成度也日益提高。在这种情况下,靠进一步缩小集成电路的特征尺寸和互连线的线宽来提高性能的方式受到材料物理特性和设备工艺的限制,传统的摩尔定律已经很难继续发展下去。
[0003] TSV(ThroughSiliconVia,硅通孔)技术可进行芯片与芯片、芯片与基板垂直互连,有效缩短了信息传输路径,并且同封装面积可实现更多功能、更高功率、更多引出端。TSV技术是突破摩尔定律的有效途径,被认为是未来高密度封装领域的主导技术。目前,TSV技术主要应用之一是制备TSV转接基板,用于芯片级尺寸封装及系统封装。
[0004] TSV转接板是实现高密度封装的关键单元,可使多个芯片直接实现互连。随着半导体芯片性能的提升,芯片之间的互连密度也不断升高,迫使TSV转接板上的再布线(RDL)层数不断增加。但是传统RDL制备技术受到工艺水平的限制,制备多层(4层及以上)再布线层难度很大,已无法满足TSV转接板高互连密度的发展需求。所以为了满足目前微电子系统高性能、高互连密度的发展需求,亟需开发一种极多层布线的新型TSV转接板结构。

发明内容

[0005] 本发明的目的是克服现有技术中存在的不足,提供一种极多层布线的埋置型TSV转接板结构,其结构紧凑,能有效增加布线层数,实现高密度的芯片级封装以及系统封装,安全可靠。
[0006] 按照本发明提供的技术方案,一种极多层布线的埋置型TSV转接板的制备方法,包括转接板体;在所述转接板体内凹设有布线转接板槽,在所述布线转接板槽内设置布线转接板,在所述布线转接板上设置有极多层布线,布线转接板通过极多层布线与转接板体上表面的转接板上再布线层电连接,所述转接板上再布线层通过填充在转接板体内通孔的填充连接体与转接板体下表面的转接板下再布线层电连接,所述转接板下再布线层上设有若干焊球,所述焊球与转接板下再布线层电连接;
[0007] 所述布线转接板通过转接板粘结体粘结固定于布线转接板槽内;
[0008] 所述转接板体的材料包括硅或玻璃。
[0009] 本发明的优点:将具有极多层布线4的布线转接板3埋入转接板体1中,从而能增加了转接板体的布线层数,弥补TSV转接板体受RDL布线层数限制的不足,可满足高性能、高集成密度的微系统封装的应用需求;通过在预制的带通孔以及布线转接板槽的TSV转接基板上截取一定尺寸的满足性能要求的TSV转接板体,可提高封装良率,结构紧凑,安全可靠。

附图说明

[0010] 图1为本发明利用转接基板制备得到转接板体的示意图。
[0011] 图2为本发明布线转接基板得到布线转接板的示意图。
[0012] 图3为本发明将布线转接板置于转接板体内的示意图。
[0013] 图4为本发明在转接板体上制备转接板上再布线层、转接板下再布线层后的示意图。
[0014] 图5为本发明制备得到焊球后的示意图。
[0015] 附图标记说明:1-转接板体、2-通孔、3-布线转接板、4-极多层布线、5-转接板粘结体、6-转接板上再布线层、7-焊球、8-填充连接体、9-转接板下再布线层、10-转接基板、11-布线转接板槽以及12-布线转接基板。

具体实施方式

[0016] 下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0017] 如图5所示:为了能有效增加布线层数,实现高密度的芯片级封装以及系统封装,本发明包括转接板体1;在所述转接板体1内凹设有布线转接板槽11,在所述布线转接板槽11内设置布线转接板3,在所述布线转接板3上设置有极多层布线4,布线转接板3通过极多层布线4与转接板体1上表面的转接板上再布线层6电连接,所述转接板上再布线层6通过填充在转接板体1内通孔2的填充连接体8与转接板体1下表面的转接板下再布线层9电连接,所述转接板下再布线层9上设有若干焊球7,所述焊球7与转接板下再布线层9电连接。
[0018] 具体地,布线转接板槽11的深度小于转接板体1的厚度,通孔2贯通专转接板体1,通孔2位于布线转接板槽11的外圈,布线转接板3通过布线转接板槽11埋设于转接板体1内,布线转接板3的厚度小于布线转接板槽11的深度,当极多层布线4设置于布线转接板3上时,布线转接板3与极多层布线4的厚度之和与布线转接板槽11的深度相一致,从而在转接板体1上制备转接板上再布线层6后,布线转接板3通过极多层布线4能与转接板上再布线层6电连接。
[0019] 所述布线转接板3通过转接板粘结体5粘结固定于布线转接板槽11内,转接板粘结体5可以采用现有常用的粘结材料,只要能实现将布线转接板3固定在布线转接板槽11内,即达到与转接板体1固定连接即可。填充连接体8在通孔2内后,通过填充连接体8能实现转接板下再布线层9与转接板上再布线层6的电连接,通过焊球7实现将转接板体1信号的引出。
[0020] 如图1~图5所示,上述结构的TSV转接板结构可以通过下述具体工艺制备得到,具体步骤为:
[0021] 步骤1、提供转接基板10,所述转接基板10的材料包括但不限于硅、玻璃等材料,在转接基板10上采用常规TSV工艺制作所需节距、深宽比的转接板体1;所述转接板体1的通孔2贯通转接基板10。
[0022] 在转接基板10上得到所需的转接板体1后,利用常规的刻蚀工艺在每个转接板体1上制备所需的布线转接板槽11,如图1所示;图中,在转接基板10上得到若干呈阵列分布的转接板体1,布线转接板槽11的尺寸根据具体的需要确定,布线转接板槽11的深度不超过转接板体1的厚度。在每个转接板体1内得到布线转接板槽11后,通过常规的划片工艺截取得到独立的转接板体1。
[0023] 步骤2、提供布线转接基板12,并采用常规晶圆级CMOS工艺在布线转接基板12上制作极多层布线4,极多层布线4的布线层数以及布线规则可以根据信号互连设计要求确定,通过常规划片工艺得到具有极多层布线4的布线转接板3;图2中示出了布线转接板3在布线转接基板12上呈阵列分布的示意图。
[0024] 步骤3、将具有极多层布线4的布线转接板3埋入转接板体1内,布线转接板3通过转接板粘结体5与转接板体1粘结固定,转接板粘结体5的材料包括但不限于粘结胶、合金片等常用的粘结材料,如图3所示。图3中,转接板体1的通孔2内可以通过填充工艺得到填充连接体8,填充连接体8将通孔2填满,具体可以采用本技术领域常用的工艺得到填充连接体8,具体工艺过程此处不再赘述。
[0025] 步骤4、通过光刻但不想安于光刻的工艺,在上述转接板体1的上表面、下表面制造再布线层(RDL),即得到转接板上再布线层6以及转接板下再布线层9,转接板上再布线层6通过填充连接体8与转接板下再布线层9电连接,转接板上再布线层6覆盖在极多层布线4上,并与极多层布线4电连接,如图4所示。
[0026] 步骤5、采用标准植球工艺制作实现转接板信号引出的阵列焊球7。焊球7的大小根据TSV转接板表面焊盘的直径和节距而定。焊球7的材料包括但不限于锡铅、锡银以及锡银铜等材料,如图5所示。通过具有极多层布线4的布线转接板3埋入在转接板体1内,增加了转接板体1的布线层数,从而实现布线复杂性较高的微电子系统的封装集成。