[发明专利]集成无源器件扇出型晶圆级封装结构及制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种集成无源器件扇出型晶圆级封装结构及制作方法，属于扇出型晶圆级封装技术领域。

背景技术

晶圆级扇出型芯片封装可以替代当前的焊线BGA（Ball Grid Array，球栅阵列结构的PCB）和倒装芯片BGA封装，是一种低成本、高性能的集成封装。晶圆级扇出型芯片封装的信号、电力和地线的布线直接通过晶圆级RDL（再布线层）工艺实现，不再需要晶圆凸点制备和封装基板，从而降低封装成本，并且可以提供好于传统焊线BGA和倒装芯片BGA封装的电学功能。薄膜集成无源技术通常能提供最优良的功能密度，以及最高集成度和最轻体积。然而，单从价格来看，薄膜集成无源被动器件的价格直到今天仍然偏高；且较厚的金属沉积在硅晶圆上，也难以提高其电学品质因数，如电感。晶圆级扇出型芯片封装和薄膜集成无源被动器件集成方案，是电子产品持续缩小尺寸、增加功能的屈指可数的方法之一，符合便携式电子产品“更快、更小、更轻”的趋势，且性价比不断提高。

晶圆级扇出型芯片封装和薄膜集成无源被动器件的低集成度和较高的成本，是现有技术最大的不足之处。一般情况下，晶圆级扇出型芯片封装不集成无源被动器件，与其匹配的无源器件占据了约80%的电路板面积和70%的产品组装成本。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种集成无源器件扇出型晶圆级封装结构及制作方法，将晶圆级扇出型芯片封装体中起支持保护作用的模塑料体充分利用，既不影响整个封装体的面积，又缩短芯片与被动器件之间的电学连接长度，提升了电学品质。

按照本发明提供的技术方案，所述集成无源器件扇出型晶圆级封装结构，包括模塑料体和扇出型塑封于模塑料体中的芯片，芯片的正面具有第一电极和第二电极；其特征是：在所述模塑料体中设置第一金属布线层和第二金属布线层，第一金属布线层和第二金属布线层呈螺旋形分布于模塑料体上；在所述模塑料体的正面设置绝缘层，在绝缘层中布置第一金属导线层和第二金属导线层，第一金属导线层连接芯片的第一电极和第一金属布线层，第二金属导线层连接芯片的第二电极和第二金属布线层；在所述第一金属导线层和第二金属导线层上分别设置一个或多个凸点下金属层和焊球。

所述芯片的正面与模塑料体的正面平齐。

所述第一金属布线层和第二金属布线层与模塑料体的正面平齐。

所述集成无源器件扇出型晶圆级封装结构的制作方法，其特征是，采用以下工艺步骤：

（1）将芯片扇出型塑封于模塑料体中，芯片的正面与模塑料体的正面平齐；

（2）在模塑料体的正面开设两部分螺旋形槽体；在槽体中填充金属，得到螺旋形的第一金属布线层和第二金属布线层；

（3）在模塑料体的正面制作第一层绝缘层，在绝缘层上开设窗口，分别露出芯片的第一电极、第二电极、第一金属布线层和第二金属布线层；在上述绝缘层的表面和绝缘层的窗口中制作金属层；

（4）将步骤（3）得到的金属层刻蚀成所需图形，得到第一金属导线层和第二金属导线层，第一金属导线层和第二金属导线层相互绝缘；

（5）在第一金属导线层和第二金属导线层上制作第二层绝缘层；在得到的绝缘层上开设窗口，在得到的绝缘层窗口中制作凸点下金属层，在凸点下金属层上制作焊球。

本发明为晶圆级扇出型芯片封装和薄膜集成无源被动器件的集成提供了一套高效解决方案。本发明将晶圆级扇出型芯片封装体中起支持保护作用的模塑料体充分利用，在模塑材料中构建薄膜无源被动器件，如电阻、电感等，既不影响整个封装体的面积，又缩短芯片与被动器件之间的电学连接长度，提升了电学品质。同时，在绝缘的模塑材料表面布设电路较采用半导体材料如硅，极大的提升了谐振电路的品质因素Q值。

附图说明

图1～图10为本发明所述封装结构的制造过程的示意图。

图1为芯片扇出型封装于模塑料体中的示意图。

图2为在模塑料体正面开槽的示意图。

图3为得到第一金属布线层和第二金属布线层的示意图。

图4为在模塑料体正面制作第一层绝缘层的示意图。

图5为在第一层绝缘层上开设窗口的示意图。

图6为在绝缘层表面制作金属层的示意图。

图7为得到第一金属导线层和第二金属导线层的示意图。

图8为在第一金属导线层和第二金属导线层表面制作第二层绝缘层的示意图。

图9为在第二层绝缘层上开设窗口的示意图。

图10为本发明的结构示意图。

图11为模塑料体的平面示意图。