晶圆级芯片封装结构及其制作方法和电子设备转让专利

申请号 : CN202110568594.6

文献号 : CN113035832B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 吴春悦何正鸿

申请人 : 甬矽电子(宁波)股份有限公司

摘要 :

本申请提供了一种晶圆级芯片封装结构及其制作方法和电子设备,涉及半导体技术领域。晶圆级芯片封装结构中,芯片的两侧分别设置第一重新布线层和第二重新布线层,铝垫与第一重新布线层连接,第一重新布线层通过导电柱与第二重新布线层连接,而晶圆级芯片封装结构的金属凸块连接于第二重新布线层。该晶圆级芯片封装结构具有较佳的稳定性,不容易因热冲击而发生局部断裂。此外,由于设置了两个重新布线层,因此可以集成更多的功能,并且集成度较高。本申请提供的制作方法用于制作上述的晶圆级芯片封装结构,本申请提供的电子设备包括上述的晶圆级芯片封装结构。

权利要求 :

1.一种晶圆级芯片封装结构的制作方法,其特征在于,包括:获取芯片,所述芯片具有相对的第一面和第二面,所述第一面设置有铝垫,将所述芯片的第二面贴附在载具上;

制作塑封体包裹所述芯片的第一面和侧面,并露出所述芯片的铝垫;

制作与所述铝垫电连接的第一重新布线层;

在所述第一重新布线层上制作功能结构,所述功能结构包括天线结构和屏蔽层中的至少一者;

去除所述载具,在所述塑封体上开设连接孔,所述连接孔从所述塑封体与所述芯片的第二面相邻的一侧延伸至所述第一重新布线层,在所述连接孔内填充导电材料以形成连接所述第一重新布线层的导电柱;

制作覆盖所述芯片的第二面和所述塑封体的第二重新布线层,所述第二重新布线层与所述导电柱电连接;

制作与所述第二重新布线层电连接的金属凸块;

在制作覆盖所述芯片的第二面和所述塑封体的第二重新布线层之前,所述制作方法还包括:在所述芯片的第二面上铺设屏蔽导热层,其中,所述屏蔽导热层包括贴合于所述芯片第二面的金属层以及覆盖于所述金属层上的绝缘层,所述金属层以溅射的方式形成。

2.根据权利要求1所述的晶圆级芯片封装结构的制作方法,其特征在于,在所述制作与所述铝垫电连接的第一重新布线层的步骤之前,所述制作方法还包括:在所述塑封体上制作钝化层,所述钝化层具有开口,以暴露所述铝垫;

所述制作与所述铝垫电连接的第一重新布线层的步骤,包括:在所述钝化层上铺设第一层介电材料,并在所述第一层介电材料上开槽形成线路图形;

根据所述线路图形制作第一线路,所述第一线路通过所述钝化层的开口与所述铝垫连接;

在所述第一层介电材料和所述第一线路上铺设第二层介电材料,并制作连接于所述第一线路并暴露于所述第二层介电材料表面的连接端,所述连接端用于与所述功能结构相连。

3.根据权利要求2所述的晶圆级芯片封装结构的制作方法,其特征在于,所述功能结构包括所述屏蔽层和所述天线结构,所述连接端包括接地端和反馈端,所述在所述第一重新布线层上制作功能结构的步骤,包括:在所述第一重新布线层上制作所述屏蔽层,所述屏蔽层连接所述接地端;

制作所述天线结构,所述天线结构与所述屏蔽层并排设置或者至少部分重叠于所述屏蔽层之上,所述天线结构与所述反馈端连接。

4.一种电子设备,其特征在于,包括权利要求1‑3中任一项所述的制作方法制得的晶圆级芯片封装结构。

说明书 :

晶圆级芯片封装结构及其制作方法和电子设备

技术领域

[0001] 本申请涉及半导体技术领域,具体而言,涉及一种晶圆级芯片封装结构及其制作方法和电子设备。

背景技术

[0002] 现有的芯片封装结构中,芯片往往倒装在基板上,芯片与其连接的基板热膨胀系数不同,可能会导致在芯片受到热冲击时,芯片与基板之间产生较大的应力导致二者的连接不够稳定,容易断裂。并且受限于封装方式,现有的晶圆级芯片封装结构不容易实现将更多的功能(比如天线功能、屏蔽功能)高密度集成。

发明内容

[0003] 本申请的目的包括提供一种晶圆级芯片封装结构及其制作方法和电子设备,其具有较佳的结构稳定性,并能够高密度地集成更多功能。
[0004] 本申请的实施例可以这样实现:
[0005] 第一方面,本申请提供一种晶圆级芯片封装结构,包括:
[0006] 芯片,芯片具有相对的第一面和第二面,第一面设置有铝垫;
[0007] 包裹芯片的第一面和侧面的塑封体,塑封体露出芯片的铝垫;
[0008] 第一重新布线层,第一重新布线层位于芯片的第一面所朝的一侧,第一重新布线层与芯片的铝垫电连接;
[0009] 与第一重新布线层电连接的功能结构,功能结构包括天线结构和屏蔽层中的至少一者;
[0010] 覆盖芯片的第二面和塑封体的第二重新布线层,第二重新布线层与第一重新布线层通过贯穿塑封体的导电柱电连接;
[0011] 与第二重新布线层电连接的金属凸块。
[0012] 在可选的实施方式中,晶圆级芯片封装结构还包括钝化层,钝化层覆盖于塑封体的表面,并通过开口露出铝垫,重新布线层通过钝化层的开口与铝垫电连接。
[0013] 在可选的实施方式中,第一重新布线层包括第一线路和包裹第一线路的第一介电材料,第一线路通过第一介电材料上的开口与功能结构电连接;
[0014] 第二重新布线层包括第二线路和包裹第二线路的第二介电材料,金属凸块通过第二介电材料上的开口与第二线路电连接。
[0015] 在可选的实施方式中,功能结构包括屏蔽层和天线结构,屏蔽层设置于第一重新布线层远离芯片的一侧,并与第一重新布线层的接地端连接;天线结构位于晶圆级芯片封装结构的表面,并与第一重新布线层的反馈端连接。
[0016] 在可选的实施方式中,天线结构与屏蔽层并排设置或者至少部分重叠于屏蔽层之上。
[0017] 在可选的实施方式中,芯片包括具有不同功能的第一芯片和第二芯片。
[0018] 在可选的实施方式中,芯片的第二面与第二重新布线层之间还设置有屏蔽导热层。
[0019] 第二方面,本申请提供一种晶圆级芯片封装结构的制作方法,包括:
[0020] 获取芯片,芯片具有相对的第一面和第二面,第一面设置有铝垫,将芯片的第二面贴附在载具上;
[0021] 制作塑封体包裹芯片的第一面和侧面,并露出芯片的铝垫;
[0022] 制作与铝垫电连接的第一重新布线层;
[0023] 在第一重新布线层上制作功能结构,功能结构包括天线结构和屏蔽层中的至少一者;
[0024] 去除载具,在塑封体上开设连接孔,连接孔从塑封体与芯片的第二面相邻的一侧延伸至第一重新布线层,在连接孔内填充导电材料以形成连接第一重新布线层的导电柱;
[0025] 制作覆盖芯片的第二面和塑封体的第二重新布线层,第二重新布线层与导电柱电连接;
[0026] 制作与第二重新布线层电连接的金属凸块。
[0027] 在可选的实施方式中,在制作与铝垫电连接的第一重新布线层的步骤之前,制作方法还包括:在塑封体上制作钝化层,钝化层具有开口,以暴露铝垫;
[0028] 制作与铝垫电连接的第一重新布线层的步骤,包括:
[0029] 在钝化层上铺设第一层介电材料,并在第一层介电材料上开槽形成线路图形;
[0030] 根据线路图形制作第一线路,第一线路通过钝化层的开口与铝垫连接;
[0031] 在第一层介电材料和第一线路上铺设第二层介电材料,并制作连接于第一线路并暴露于第二层介电材料表面的连接端,连接端用于与功能结构相连。
[0032] 在可选的实施方式中,功能结构包括屏蔽层和天线结构,连接端包括接地端和反馈端,在第一重新布线层上制作功能结构的步骤,包括:
[0033] 在第一重新布线层上制作屏蔽层,屏蔽层连接接地端;
[0034] 制作天线结构,天线结构与屏蔽层并排设置或者至少部分重叠于屏蔽层之上,天线结构与反馈端连接。
[0035] 在可选的实施方式中,在制作覆盖芯片的第二面和塑封体的第二重新布线层之前,制作方法还包括:
[0036] 在芯片的第二面上铺设屏蔽导热层。
[0037] 第三方面,本申请提供一种电子设备,包括前述实施方式中任一项的晶圆级芯片封装结构或前述实施方式中任一项的制作方法制得的晶圆级芯片封装结构。
[0038] 本申请实施例的有益效果包括,例如:
[0039] 本实施例的晶圆级芯片封装结构中,芯片的两侧分别设置第一重新布线层和第二重新布线层,铝垫与第一重新布线层连接,第一重新布线层通过导电柱与第二重新布线层连接,而晶圆级芯片封装结构的金属凸块连接于第二重新布线层,因为铝垫是通过第一重新布线层、导电柱、第二重新布线最终连接到金属凸块,而不是像传统结构中那样直接通过基板连接金属凸块,因此在面临热冲击时,从铝垫到金属凸块之间有更多的缓冲余地,不容易引起断裂。此外,由于设置了两个重新布线层,其中的第二重新布线层用于设置金属凸块,而第一重新布线层上则可以集成相关的功能结构,比如天线结构和屏蔽层,来实现更多的功能,并且集成度较高。
[0040] 本申请实施例提供的制作方法用于制作上述的晶圆级芯片封装结构,本申请实施例提供的电子设备包括上述的晶圆级芯片封装结构或者上述制作方法制得的晶圆级芯片封装结构。

附图说明

[0041] 为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0042] 图1为本申请一种实施例中晶圆级芯片封装结构的示意图;
[0043] 图2为本申请一种实施例中晶圆级芯片封装结构的制作方法的流程图;
[0044] 图3至图13为本申请一种实施例中晶圆级芯片封装结构在制作过程中的形态示意图。
[0045] 图标:010‑晶圆级芯片封装结构;100‑第一芯片;110‑第二芯片;120‑铝垫;130‑屏蔽导热层;200‑塑封体;210‑导电柱;220‑钝化层;300‑第一重新布线层;310‑第一线路;320‑第一介电材料;330‑接地端;340‑反馈端;410‑屏蔽层;420‑天线结构;500‑第二重新布线层;510‑第二线路;520‑第二介电材料;600‑金属凸块;020‑载具。

具体实施方式

[0046] 为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0047] 因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
[0048] 应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0049] 在本申请的描述中,需要说明的是,若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
[0050] 此外,若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0051] 需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例中的特征可以相互结合。
[0052] 随着半导体行业的快速发展,倒装封装结构广泛应用于半导体行业中。倒装芯片封装利用凸块进行芯片(芯片)与基板之间的电性连接。基板在受到外部力、温度、湿度等条件的影响下,会发生不可逆转的塑性形变,并且塑封体内芯片材料(硅,热膨胀系数为2.5ppm/℃)与基板材料(热膨胀系数为12ppm/℃)的热膨胀系数不匹配,因此芯片与基板之间的连接稳定性较差。并且现有的晶圆级芯片封装结构不容易高密度地集成更多的功能。
[0053] 为了改善上述现有技术中的至少一种问题,本申请实施例提供一种晶圆级芯片封装结构及其制作方法和电子设备。
[0054] 图1为本申请一种实施例中晶圆级芯片封装结构010的示意图。如图1所示,本实施例提供的晶圆级芯片封装结构010包括:
[0055] 芯片,芯片具有相对的第一面和第二面,第一面设置有铝垫120;
[0056] 包裹芯片的第一面和侧面的塑封体200,塑封体200露出芯片的铝垫120;
[0057] 第一重新布线层300,第一重新布线层300位于芯片的第一面所朝的一侧,第一重新布线层300与芯片的铝垫120电连接;
[0058] 与第一重新布线层300电连接的功能结构,功能结构包括天线结构420和屏蔽层410中的至少一者;
[0059] 覆盖芯片的第二面和塑封体200的第二重新布线层500,第二重新布线层500与第一重新布线层300通过贯穿塑封体200的导电柱210电连接;
[0060] 与第二重新布线层500电连接的金属凸块600。
[0061] 在本实施例中,芯片包括具有不同功能的第一芯片100和第二芯片110,在可选的其他实施例中,芯片的数量也可以是一个或者三个以上。将多个芯片封装在一起,可以使最终的晶圆级芯片封装结构010具有更强的性能。应当理解,本申请实施例的芯片上设置有微电路,并设置有铝垫120作为电信号的输出/接收端。
[0062] 在本实施例中,通过在芯片的第一面和第二面所在侧分别设置第一重新布线层300和第二重新布线层500,第一重新布线层300与第二重新布线层500通过导电柱210连接,金属凸块600连接在第二重新布线层500。因此,铝垫120是通过第一重新布线层300、导电柱
210、第二重新布线最终连接到金属凸块600,而不是像传统结构中那样直接通过基板连接金属凸块600,因此在面临热冲击时,从铝垫120到金属凸块600之间有更多的缓冲余地,不容易引起断裂。在本实施例中,由于芯片的两面均具有重新布线层,其中第一重新布线层
300能够便于连接功能结构,包括天线结构420和/或屏蔽层410,能够实现相应的屏蔽功能或者天线收发功能。因此,本申请实施例提供的晶圆级芯片封装结构010具有更多的功能和较高的集成度。
[0063] 具体在本实施例中,晶圆级芯片封装结构010还包括钝化层220,钝化层220覆盖于塑封体200的表面,并通过开口露出铝垫120,重新布线层通过钝化层220的开口与铝垫120电连接。钝化层220的材料可以为高分子介电材料所构成,例如环氧化物、聚亚酰胺苯环丁烯等。
[0064] 如图1中所示,第一重新布线层300包括第一线路310和包裹第一线路310的第一介电材料320,第一线路310通过第一介电材料320上的开口与功能结构电连接;第二重新布线层500包括第二线路510和包裹第二线路510的第二介电材料520,金属凸块600通过第二介电材料520上的开口与第二线路510电连接。第一线路310通过钝化层220的开口与第一线路310连接,实现信号传输。
[0065] 具体在本实施例中,功能结构包括天线结构420和屏蔽层410,屏蔽层410设置于第一重新布线层300远离芯片的一侧,并与第一重新布线层300的接地端330连接;天线结构420位于晶圆级芯片封装结构010的表面,并与第一重新布线层300的反馈端340连接。屏蔽层410为金属材料,贴装在第一重新布线层300的第一介电材料320的表面,与第一线路310相连的接地端330穿过第一介电材料320与屏蔽层410相连。屏蔽层410接地能够对塑封体
200内的芯片起到较好的电磁屏蔽作用,可以根据需要设计屏蔽层410的大小,比如,在一些实施例中,屏蔽层410也可以覆盖塑封体200左侧的表面。
[0066] 在本实施例中,天线结构420为层结构,天线结构420部分重叠于屏蔽层410之上,未与屏蔽层410重叠的部分通过反馈端340与第一重新布线层300的第一线路310连接,在本实施例中,反馈端340穿过第一重新布线层300的第一介电材料320,其两端分别与天线结构420和第一线路310连接。可以理解,在本申请的其他实施例中,天线结构420也可以与屏蔽层410并排设置,只要不受到屏蔽层410的屏蔽,能够正常收发信号即可。
[0067] 在本申请实施例中,导电柱210的材质可以是铜、金、银或者合金,也可以是导电胶等其他具有导电性的材料。
[0068] 在本实施例中,金属凸块600可以包括UBM金属层、铜柱以及设置于铜柱端部的锡帽。具体结构可以参考现有技术中的凸块结构。第二重新布线层500的第二介电材料520上具有开口,金属凸块600通过该开口与第二重新布线层500内部的第二线路510电连接。金属凸块600可以用于与外部的其他电路结构连接,比如,金属凸块600可以与电路板上的线路连接。
[0069] 可选的,在本实施例中,晶圆级芯片封装结构010还包括屏蔽导热层130,屏蔽导热层130设置在芯片的第二面与第二重新布线层500之间。屏蔽导热层130用于在芯片的第二面起到屏蔽作用,因此其包括贴合在第一芯片100和第二芯片110的第二面的金属层;为了避免干涉第二重新布线层500的电信号,屏蔽导热层130还包括覆盖在金属层上的绝缘层,避免屏蔽导热层130与第二重新布线层500电性连接。此外,屏蔽导热层130由于贴附在芯片的第二面,金属导热性能较好,因此也有利于芯片的散热。在可选的其他实施例中,也可以不设置屏蔽导热层130。
[0070] 图2为本申请一种实施例中晶圆级芯片封装结构010的制作方法的流程图;图3至图13为本申请一种实施例中晶圆级芯片封装结构010在制作过程中的形态示意图。如图2所示,本申请实施例提供的晶圆级芯片封装结构010的制作方法包括:
[0071] 步骤S100,获取芯片,芯片具有相对的第一面和第二面,第一面设置有铝垫,将芯片的第二面贴附在载具上。
[0072] 以制作本申请实施例提供的晶圆级芯片封装结构010为例,首先获取芯片,将芯片的第二面贴附在载具020上,令芯片的第一面和铝垫120朝上,如图3所示。在本实施例中,分别获取第一芯片100和第二芯片110,第一芯片100和第二芯片110具有不同的功能,比如第一芯片100具有存储或者处理功能,第二芯片110具有射频天线相关的功能。在本实施例中,载具020的材质可以是玻璃、氧化硅或者金属。载具020能够消除制程过程中翘曲问题。为了便于后续芯片与载具020分离,载具020的表面可以贴装便于分离的胶层,芯片贴装在胶层上。胶层可以是UV胶层,通过光照能够使载具020与其上设置的结构分离。在可选的实施例中,胶层包括但不限于粘合胶、环氧树脂(Epoxy)、聚酰亚胺(PI)。
[0073] 步骤S200,制作塑封体包裹芯片的第一面和侧面,并露出芯片的铝垫。
[0074] 以制作本申请实施例提供的晶圆级芯片封装结构010为例,在贴装了芯片之后,制作塑封体200包裹第一芯片100和第二芯片110的第一面以及侧面,并露出铝垫120,以便与后续制作的重新布线层连接,如图4所示。
[0075] 在本实施例中,在完成塑封体200后,还要在塑封体200表面设置钝化层220,钝化层220具有绝缘性,钝化层220具有开口,以暴露铝垫120,如图5所示。具体的,可以利用涂布机以旋转涂布的方式将液态钝化层(passivation)均匀涂布在塑封体200上再经由热盘(Hot plate)进行软烤(soft bake)定型成膜,通过曝光机,以近接式(Proximity)的方法利用光罩将钝化层220预定开孔的位置遮住而未曝到光,再次通过显影方式利用显影液以喷洒的方式来进行去除未曝光的区域,形成了钝化层220的开口,该开口暴露出铝垫120。再次使用烤箱(Oven)加热将钝化层220加速固化至完全熟化的稳定状态,再次利用使用电浆去残胶机(Descum)来清除钝化层220表面的有机污染物以及开口内的残留物。在本实施例中,钝化层220材料可以为高分子介电材料所构成,例如环氧化物、聚亚酰胺苯环丁烯等。
[0076] 步骤S300,制作与芯片的铝垫电连接的第一重新布线层。
[0077] 以制作本申请实施例提供的晶圆级芯片封装结构010为例,该步骤包括在钝化层220上铺设第一层介电材料,并在第一层介电材料上开槽形成线路图形。然后根据线路图形制作第一线路310,第一线路310通过钝化层220的开口与铝垫120连接,如图6所示。在第一层介电材料和第一线路310上铺设第二层介电材料,第一层介电材料和第二层介电材料共同形成了第一介电材料320。然后制作连接于第一线路310并暴露于第二层介电材料表面的连接端,连接端用于与功能结构相连。在本实施例中,连接端包括用于与屏蔽层410连接的接地端330以及用于与天线结构420连接的反馈端340,由于本实施例的天线结构420部分重叠在屏蔽层410上,因此在覆盖第二层介电材料之后,先制作接地端330,得到如图7所示结构;在后续制作天线结构420时再制作反馈端340。
[0078] 具体在本实施例中,可以利用涂布机以旋转涂布光刻胶均匀涂布在钝化层220上(即铺设第一层介电材料),再经由热盘进行软烤定型成膜,通过曝光‑显影方式,利用显影液以去除未曝光的区域,形成第一线路310的图案。然后可以通过物理气相沉积工艺(PVD)、化学气相沉积工艺(CVD)、溅射、电镀或化学镀中的一种制备得到第一线路310。然后再次利用使用电浆去残胶机来清除RDL线路表面的有机污染物。接着在第一层介电材料和第一线路310上覆盖第二层介电材料,形成了第一重新布线层300(未设置接地端330和反馈端340)。
[0079] 在本实施例中,介电材料(第一层介电材料和/或第二层介电材料)可以采用胺类固化环氧化物材料、环氧化物高分子、聚酰亚胺等。
[0080] 制作接地端330的方式可以是:通过激光开孔方式在第一重新布线层300的第一介电材料320上开孔,孔体内溅射金属形成接地端330。
[0081] 步骤S400,在第一重新布线层上制作功能结构,功能结构包括天线结构和屏蔽层中的至少一者。
[0082] 以制作本申请实施例提供的晶圆级芯片封装结构010为例,功能结构包括天线结构420和屏蔽层410,因此,该步骤S400具体包括在第一重新布线层300上制作屏蔽层410,屏蔽层410连接接地端330;制作天线结构420,天线结构420与屏蔽层410并排设置或者至少部分重叠于屏蔽层410之上,天线结构420与反馈端340连接。
[0083] 由于接地端330已经在步骤S300中制作完成,因此,只需要在第一重新布线层300的表面制作屏蔽层410即可。具体可以采用光刻、显影的方式先制作用于容纳屏蔽层410的槽,然后在槽内电镀形成屏蔽层410,屏蔽层410与接地端330连接,如图8所示。
[0084] 接着,制作天线结构420,首先可以通过激光在介电材料上开孔,然后溅射金属形成反馈端340,然后印刷天线层,形成天线结构420。在本实施例中,天线结构420的一部分重叠在屏蔽层410上,如图9所示。
[0085] 步骤S500,去除载具,在塑封体上开设连接孔,连接孔从塑封体与芯片的第二面相邻的一侧延伸至第一重新布线层,在连接孔内填充导电材料以形成连接第一重新布线层的导电柱。
[0086] 以制作本申请实施例提供的晶圆级芯片封装结构010为例,去除载具020之后,翻转整个结构,在塑封体200上开设连接孔,连接孔从塑封体200与芯片的第二面相邻的一侧延伸至第一重新布线层300,然后在连接孔内填充导电材料以形成连接第一重新布线层300的导电柱210,如图10所示。
[0087] 步骤S600,制作覆盖芯片的第二面和塑封体的第二重新布线层,第二重新布线层与导电柱电连接。
[0088] 以制作本申请实施例提供的晶圆级芯片封装结构010为例,在制作第二重新布线层500之前,还可以在芯片的第二面上铺设屏蔽导热层130,如图11所示。可以选择溅射的方式形成屏蔽导热层130金属层,起到屏蔽效果;再在金属层外铺设绝缘层,以与即将制作的第二重新布线层500电性隔绝。制作了屏蔽导热层130之后,再制作第二重新布线层500。第二重新布线层500包括第二线路510和包裹第二线路510的第二介电材料520,第二线路510连接导电柱210。第二重新布线层500制作好后如图12所示。第二重新布线层500的制作方法与第一重新布线层300的制作方法类似,此处不再赘述。
[0089] 在可选的实施例中,也可以不制作屏蔽导热层130,而直接制作第二重新布线层500。
[0090] 步骤S700,制作与第二重新布线层电连接的金属凸块。
[0091] 以制作本申请实施例提供的晶圆级芯片封装结构010为例,金属凸块600包括UBM金属层、铜柱以及设置于铜柱端部的锡帽,因此可以先在第二重新布线层500的第二介电材料520上通过曝光、显影方式去除未曝光的区域,漏出用于设置UBM金属层的开口,然后在其开口形成UBM金属层(可以先溅射一层Ti/Cu后,再次溅射铜层,其第一层Ti/Cu主要为提高第二层铜的结合力),UBM金属层与第二线路510连接。然后制作铜柱,可以通过物理气相沉积工艺(PVD)、化学气相沉积工艺(CVD)、溅射、电镀或化学镀中的一种制备得到。然后再次利用使用电浆去残胶机来清除表面的有机污染物。接着在利用印刷方式,在铜柱端部印刷锡膏,通过回流烘烤方式形成锡帽。最终得到如图13所示的结构。
[0092] 在本申请实施例中,通过激光开孔方式,在塑封体200上形成了连接孔,并在连接孔内制作了导电柱210,实现第一重新布线层300和第二重新布线层500相连。通过在塑封体200上开孔,避免在芯片开孔导致应力过大导致的线路层以及芯片材料裂痕等问题。并且可以通过导电柱210实现将热量传导至塑封体200外部。塑封体200的材料可以通过在环氧基树脂(epoxy‑based resin)、硅基树脂(silicone‑based resin)中,添加高导热材料制得。
高导热材料可以是氧化铝导热粉、纳米氧化铝等。
[0093] 在本申请实施例中,其通过将两个重新布线层分布在芯片的两侧,因此可以有更多的输入/输出点,能够实现更多功能的集成。可选的,可以将第一重新布线层300和第二重新布线层500的厚度设计为一致,并热膨胀系数一致的材料,达到减小内部应力的作用,可以大幅提高整体结构的可靠性。
[0094] 此外,本申请实施例提供的电子设备,包括上述的晶圆级芯片封装结构010或者上述制作方法制得的晶圆级芯片封装结构010。
[0095] 综上,本实施例的晶圆级芯片封装结构010中,芯片的两侧分别设置第一重新布线层300和第二重新布线层500,铝垫120与第一重新布线层300连接,第一重新布线层300通过导电柱210与第二重新布线层500连接,而晶圆级芯片封装结构010的金属凸块600连接于第二重新布线层500,因为铝垫120是通过第一重新布线层300、导电柱210、第二重新布线最终连接到金属凸块600,而不是像传统结构中那样直接通过基板连接金属凸块600,因此在面临热冲击时,从铝垫120到金属凸块600之间有更多的缓冲余地,不容易引起断裂。此外,由于设置了两个重新布线层,其中的第二重新布线层500用于设置金属凸块600,而第一重新布线层300上则可以集成相关的功能结构,比如天线结构420和屏蔽层410,来实现更多的功能,并且集成度较高。
[0096] 本申请实施例提供的制作方法用于制作上述的晶圆级芯片封装结构010,本申请实施例提供的电子设备包括上述的晶圆级芯片封装结构010或者上述制作方法制得的晶圆级芯片封装结构010。
[0097] 以上,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。