[发明专利]一种三维POP封装结构及其封装方法

权利要求书

1.一种三维POP封装结构，其特征在于，其包括依次堆叠的至少两层封装体和一高密度柔性电路转接板，

所述高密度柔性电路转接板的上方设置若干个封装体Ⅱ、若干个封装体Ⅲ，

所述封装体Ⅱ包含封装体Ⅱ芯片单体、BGA焊球、封装体Ⅱ金属凸块、包封材料及封装体ⅡBGA焊球、填充材料，封装体Ⅱ芯片单体正面设有相应电路布局及若干个BGA焊球，封装体Ⅱ金属凸块设置在封装体Ⅱ芯片单体的四周，其高度为封装体Ⅱ芯片单体与BGA焊球的高度之和，其个数及分布根据实际需要确定；

所述包封材料将封装体Ⅱ芯片单体、封装体Ⅱ金属凸块包封在内，所述包封材料的下表面与BGA焊球及封装体Ⅱ金属凸块的下表面位于同一平面、其上表面与封装体Ⅱ芯片单体的背面、封装体Ⅱ金属凸块的上表面位于同一平面，所述封装体ⅡBGA焊球通过焊接的方式与BGA焊球及封装体Ⅱ金属凸块的下表面实现连接；

所述高密度柔性电路转接板设置在封装体Ⅱ的下方，其通过封装体ⅡBGA焊球与封装体Ⅱ实现连接，所述封装体ⅡBGA焊球间隙通过填充材料进行填充，在高密度柔性电路转接板的另一面设置BGA支撑焊球；

所述封装体Ⅱ的上方设置封装体Ⅲ，所述封装体Ⅲ包含封装体Ⅲ芯片单体、封装体Ⅲ金属凸块和封装体ⅢBGA支撑焊球，所述封装体Ⅲ芯片单体包括上表面附有芯片电极和相应电路布局，封装体Ⅲ金属凸块与芯片电极连接，将电信号引出，封装体ⅢBGA支撑焊球的一端通过封装体Ⅲ金属凸块与封装体Ⅲ芯片单体实现电信连接；

所述封装体ⅢBGA支撑焊球的另一端与封装体Ⅱ金属凸块的上表面连接，实现封装体Ⅱ和封装体Ⅲ间的互联。

2.根据权利要求1所述的三维POP封装结构，其特征在于，所述封装体Ⅱ金属凸块的材质为铜。

3.根据权利要求1所述的三维POP封装结构，其特征在于，所述封装体Ⅱ金属凸块高度范围为200～400um。

4.根据权利要求1所述的三维POP封装结构，其特征在于，所述封装体ⅡBGA焊球的个数是BGA焊球和封装体Ⅱ金属凸块的个数之和。

5.一种三维POP封装结构的封装方法，具体步骤如下：

步骤一：在封装体Ⅲ芯片单体下表面焊盘上刷锡膏，钢网植BGA球并回流，形成封装体ⅢBGA支撑焊球；

步骤二：制作封装体Ⅱ，准备圆片玻璃载体，然后在玻璃载体上表面粘贴一层热剥离膜材料；

步骤三：在粘有热剥离膜的玻璃载体表面上通过晶圆级的凸块工艺生长封装体Ⅱ金属凸块，用于实现上下封装体间的电连接；

步骤四：在粘有热剥离膜的玻璃载体表面上通过正装的工艺贴装上表面包含封装体ⅢBGA支撑焊球及相应线路布局的封装体Ⅱ芯片单体；

步骤五：采用包覆工艺，使用包覆材料将带有封装体Ⅱ金属凸块及带有BGA焊球的芯片本体进行包覆保护，包覆体上表面高出BGA焊球及封装体Ⅱ金属凸块的上表面；

步骤六：采用磨片的工艺，研磨封装体Ⅱ的上表面，使封装体Ⅱ中的封装体Ⅱ金属凸块及BGA焊球与包封材料的上表面位于同一平面；

步骤七：通过晶圆级的植球工艺，在封装体Ⅱ中封装体Ⅱ金属凸块及BGA焊球上表面形成封装体ⅡBGA焊球；

步骤八：将粘有热剥离膜的玻璃晶圆载体与封装体Ⅱ加热实现分离；

步骤九：采用晶圆级的切割工艺，将封装体Ⅱ切割成复数个单颗；

步骤十：将封装体Ⅱ倒装焊接到已制备完成的载有再布线金属层的高密度柔性电路转接板；

步骤十一：通过点underfill的方式对封装体ⅡBGA焊球的间隙完成填充；

步骤十二：在高密度柔性转接板的另一面植球，形成BGA支撑焊球，并划片，实现连接形成本发明最终的POP封装结构。

6.根据权利要求5所述的三维POP封装结构的封装方法，其特征在于，所述高密度柔性转接板采用Liftoff工艺制备。