[发明专利]薄型3D扇出封装结构及晶圆级封装方法

权利要求书

1.一种薄型3D扇出晶圆级封装方法，其特征在于，至少包括如下步骤：

A.提供一载板(1)，所述载板具有第一表面(101)和与其相对的第二表面(102)，在所述载板的第一表面(101)形成至少一个向第二表面(102)延伸的凹槽及至少一不深于凹槽的盲孔(103)，在凹槽至少底部铺设介质层(105)，在盲孔至少侧壁铺设衬里(201)，在所述盲孔(103)内填充金属材料(202)；

B.取至少一芯片(300)粘结至凹槽底，其中芯片(300)的焊垫(301)面朝上，且芯片(300)的焊垫面与载板第一表面高度差不大于20μm；

C.用绝缘介质层填充芯片侧壁与凹槽之间的间隙，并在载板第一表面制作连接焊垫或/和盲孔内金属材料的第一金属重布线(501)；

D.对所述载板(100)第二表面(102)进行减薄，钝化，并暴露凹槽底部的介质层和盲孔底部的金属材料。

2.根据权利要求1所述的薄型3D扇出晶圆级封装方法，其特征在于，所述载板为硅晶圆。

3.根据权利要求1所述的薄型3D扇出晶圆级封装方法，其特征在于，所述盲孔深度低于凹槽深度10μm或以上。

4.根据权利要求1或2所述的薄型3D扇出晶圆级封装方法，其特征在于，所述衬里或者凹槽底部的介质层，采用高温等离子体增强化学气相沉积或高温热氧化法制作。

5.根据权利要求1所述的薄型3D扇出晶圆级封装方法，其特征在于，步骤B中，粘贴芯片到凹槽底的对位方式包括：使用形成的盲孔或者制作的其他特定的盲孔作为标记对位，或使用红外对准芯片表面的标记，或对准芯片背面预先制作的标记对位。

6.根据权利要求1所述的薄型3D扇出晶圆级封装方法，其特征在于，步骤C中，第一金属重布线从设计上分为三类：连接芯片的焊垫和盲孔内金属材料至电性导出点焊盘，或直接连接芯片的焊垫至电性导出点焊盘，或直接连接盲孔金属材料至电性导出点焊盘。

7.根据权利要求1或2所述的薄型3D扇出晶圆级封装方法，其特征在于，步骤C具体方法为，用绝缘介质层填充芯片侧壁与凹槽之间的间隙，并覆盖芯片第一表面，在对应芯片的焊垫和盲孔内金属材料位置的绝缘介质层上开口，并于绝缘介质层上制作第一金属重布线(501)，其中第一金属重布线连接焊垫或/和盲孔内金属材料，在所述第一金属重布线上面制作一层第一保护层(601)，在第一金属重布线预设焊盘位置打开第一保护层，制备电性导出点焊盘。

8.根据权利要求1所述的薄型3D扇出晶圆级封装方法，其特征在于，步骤D中，在载板第二表面上制作第二金属重布线，连接盲孔露出的金属材料。

9.根据权利要求1所述的薄型3D扇出晶圆级封装方法，其特征在于，载板第一表面或/和第二表面连接至少一个堆叠芯片，或者连接系统电路板。

10.根据权利要求9所述的薄型3D扇出晶圆级封装方法，其特征在于，载板上的堆叠芯片由塑封料包裹。

11.一种薄型3D扇出封装结构，其特征在于，包括一硅基板，所述硅基板具有第一表面和与其相对的第二表面，所述硅基板含有至少一硅通孔和至少一垂直的贯通槽，所述硅通孔中填充金属材料，所述贯通槽内嵌入至少一焊垫面与硅基板第一表面齐平的芯片，芯片侧面与贯通槽之间的间隙由绝缘介质层填充，硅基板第一表面设有第一金属重布线，第一金属重布线连接芯片焊垫、硅通孔内金属材料；芯片背部凸起于硅基板第二表面，且芯片至少背面覆盖有介质层，硅通孔内金属材料低于介质层平面，且金属材料连接一第二电性导出点。

12.根据权利要求11所述的薄型3D扇出封装结构，其特征在于，所述硅基板第二表面金属材料通过第二金属重布线连接至所述第二电性导出点。

13.根据权利要求12所述的薄型3D扇出封装结构，其特征在于，所述第二金属重布线或/和所述属材料连接堆叠芯片，或者连接系统电路板。