[实用新型]一种三维系统级集成硅基扇出型封装结构

说明书

本实用新型公开一种三维系统级集成硅基扇出型封装结构，属于三维系统级集成电路封装领域。所述三维系统级集成硅基扇出型封装结构包括硅基，该硅基的第一面沉积有截止层；第二面刻蚀有TSV通孔和凹槽，所述TSV通孔中制作有背面第一层重布线，所述凹槽中埋有桥芯片；所述背面第一层重布线依次通过背面第二层重布线和微凸点与高密度I/O异质芯片焊接；所述硅基的第一面依次形成有正面重布线、阻焊层和凸点，所述正面重布线与所述背面第一层重布线连接。

技术领域

本实用新型涉及三维系统级集成电路封装技术领域，特别涉及一种三维系统级集成硅基扇出型封装结构。

背景技术

随着芯片制造水平的不断提高，产业界一直公认的“摩尔定律”走到尽头：一方面，晶圆制造工艺节点越往下发展制造成本以数倍甚至数百倍增加；另外一方面，“摩尔定律”终究会到达物理极限。那么“摩尔定律（Moore Law）”终结之后芯片器件性能如何提升已经成为近年来讨论的热点。

2016年苹果公司推出iPhone 7，其A10处理器所采用的InFO晶圆级封装技术惊艳全球，自此各个封装厂甚至晶圆厂将研发重点瞄准扇出型封装技术。同时，基于扇出型封装技术的三维异质集成，将不同制程和功能芯片集成到一起，能够大大提高产品性能，自此也进入到了“More Moore”时代。

InFO晶圆级封装采用塑封方式重构晶圆，这种封装往往翘曲大，使得流片难度增加，散热性也较差。申请号为201610098740.2的专利中使用硅基重构晶圆并扇出晶圆级封装，同时也实现了三维集成封装。但先重构晶圆后制作TSV盲孔，之后在正面临时键合背面利用化学机械抛光（CMP）技术露出TSV盲孔的铜柱，这种方式工艺复杂，并且化学机械抛光（CMP）是晶圆厂工艺，成本高昂，无法大批量生产；集成度和可靠性不能满足目前的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种三维系统级集成硅基扇出型封装结构，以实现高集成度、高性能和高可靠性的硅基扇出型封装结构。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种三维系统级集成硅基扇出型封装结构，包括硅基，

所述硅基的第一面沉积有截止层；

所述硅基的第二面刻蚀有TSV通孔和凹槽，所述TSV通孔中制作有背面第一层重布线，所述凹槽中埋有桥芯片；

所述背面第一层重布线依次通过背面第二层重布线和微凸点与高密度I/O异质芯片焊接；

所述硅基的第一面依次形成有正面重布线、阻焊层和凸点，所述正面重布线与所述背面第一层重布线连接。

可选的，所述硅基和所述桥芯片之间填充有干膜材料。

可选的，所述干膜材料为包括树脂类和聚酰亚胺类在内的聚合物材质。

可选的，所述硅基的第二面塑封有塑封材料，所述塑封材料包裹所述第二层重布线、所述微凸点和所述高密度I/O异质芯片。

可选的，所述塑封材料是包括树脂类和聚酰亚胺类在内的聚合物。

可选的，所述截止层的材质为无机材料的一种或多种，或金属材料的一种或多种，其厚度不小于0.1μm，

所述无机材料包括SiO2、SiC和SiN；

所述金属材料包括Al、Cu、Ni、Sn和Au。

可选的，所述凹槽大小根据埋入芯片尺寸决定，其深度至少为10μm；所述TSV通孔深度与所述凹槽一致，所述凹槽和所述TSV通孔数量均在一个以上。

可选的，所述桥芯片通过粘合胶埋入凹槽，所述凹槽中埋入一颗或多颗桥芯片；所述桥芯片的焊盘朝外，埋入桥芯片后所述桥芯片形成的高度与所述硅基平面的高度误差不超过5μm。