[发明专利]一种集成再布线转接板的三维芯片封装结构及其制作方法

说明书

本发明公开了一种集成再布线转接板的三维芯片封装结构及其制作方法，包括由上至下设置的基板、至少一金属再布线转接板和至少一芯片；所述金属再布线转接板包括载板、至少一金属线和至少一第一导电凸点，载板贴附于基板背面，金属线布设于载板上，第一导电凸点电性连接于金属线上并具有向下延伸的自由端；所述芯片焊盘面朝上并设有第二导电凸点，第二导电凸点与所述金属线电性连接；所述第一导电凸点位于芯片外侧且自由端低于芯片背面。本发明得到的结构布局紧凑合理，扩展了应用范围，可靠性好；且工艺简单、生产效率高、成本低，实用性强。

技术领域

本发明涉及半导体封装技术领域，尤其涉及一种集成再布线转接板的三维芯片封装结构及其制作方法。

背景技术

目前业界主流的图像传感器(CIS：CMOS Image Sensor)封装方法为：WLCSP(WaferLevel Chip Scale Package)和COB(Chip On Board)。WLCSP是一种目前普遍应用在中低端的图像传感器封装技术，该封装技术使用整片晶圆级玻璃与图像传感器晶圆键合，然后在研磨后的晶圆的焊盘区域利用硅通孔技术(TSV：Through Silicon Via)制作与焊盘形成金属再布线的焊盘，并在新焊盘上制作焊球，然后切割后形成单个密封空腔的图像传感器单元。但是，WLCSP封装如下明显的问题：1、因为工艺中的拿持需要使用较厚的晶圆级玻璃，影响产品光学性能；2、因为使用整片玻璃晶圆，而每颗芯片使用到的金属布线引出区域远小于芯片实际尺寸，所以导致金属再布线的产能很大程度的浪费；3、可靠性问题：封装结构中的焊盘附属的TSV结构在后面的贴片工艺或产品使用环境的变化中容易出现可靠性问题，这个问题在大尺寸的CIS芯片中表现明显。

COB封装是一种目前普遍应用在高端和大尺寸图像传感器的Die Level(芯片级)封装技术。该技术把经研磨切割后的芯片邦定在PCB板的焊盘上，装上IR玻璃片的支架和镜头，形成摄像头模组。但是，COB封装具有明显的问题：1、因为使用的是传统工艺，所以整个环节微尘控制非常困难，需要超高的洁净室等级，制造维持成本高；2、该封装使用的PCB基板CTE与Si的CTE差异较大，所以在可靠性过程中失效的风险较高。

综合目前业界的技术状况，需要一种满足高端或者大芯片尺寸图像传感器的低成本、高可靠性、超薄及大规模高良品率量产的封装结构技术。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种集成再布线转接板的三维芯片封装结构及其制作方法。

为了实现以上目的，本发明的技术方案为：

一种集成再布线转接板的三维芯片封装结构，包括由上至下设置的基板、至少一金属再布线转接板和至少一芯片；所述金属再布线转接板包括载板、至少一金属线和至少一第一导电凸点，载板贴附于基板背面，金属线布设于载板上，第一导电凸点电性连接于金属线上并具有向下延伸的自由端；所述芯片焊盘面朝上并设有第二导电凸点，第二导电凸点与所述金属线电性连接；所述第一导电凸点位于芯片外侧且自由端低于芯片背面。

可选的，还包括密封胶，所述密封胶设于所述第二导电凸点和金属线连接处外侧并粘结所述再布线转接板和芯片。

可选的，所述芯片包括光传感芯片，所述光传感芯片于靠近所述基板一侧设有光信息采样单元。

可选的，包括间隔设置的至少两个所述金属再布线转接板，所述芯片架设于该些金属再布线转接板上，且所述基板和芯片之间具有大于10μm的间隙。

可选的，所述载板的材料是硅、玻璃、陶瓷、三五族材料、钽酸锂、铌酸锂或有机材料。

可选的，所述金属再布线转接板还包括保护层，所述保护层覆盖所述金属线并于对应所述第一导电凸点和第二导电凸点的区域开口。

可选的，还包括线路板，所述线路板设于所述芯片下方并与所述第一导电凸点的自由端连接。