扇出型封装结构的制作方法

1.本实用新型涉及封装技术领域，具体地涉及一种扇出型封装结构。


背景技术：

2.在扇出型封装中，其通常具有较大的芯片长宽比、较厚重的重布线层堆叠结构和较少的塑封料选项，这导致了扇出型封装结构的热管理能力较差，为了加强散热会将塑封层减薄使芯片非功能面外露，但在上述几个结构特征的共同作用下，不同材料间的热膨胀差异会进一步造成的扇出型封装结构出现翘曲的情况。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种扇出型封装结构。
4.本实用新型提供一种扇出型封装结构，其包括至少一个芯片和设于芯片功能面侧的至少一层重布线层，所述重布线层包括介电层和分布于所述介电层内的金属布线层，所述扇出型封装结构还包括至少一个设置于所述重布线层上的假片，所述假片与所述芯片之间绝缘设置，所述金属布线层与所述假片之间接触设置。
5.作为本实用新型的进一步改进，相邻于所述假片的第一介电层内设置有至少一个位于所述假片下方的第一通孔，分布于所述第一介电层内的第一金属布线层通过所述第一通孔连接于所述假片。
6.作为本实用新型的进一步改进，所述假片包括设置于其下表面的绝缘层，所述第一金属布线层连接于所述绝缘层。
7.作为本实用新型的进一步改进，所述芯片功能面上包括多个焊盘和分布于所述焊盘之间的绝缘区，所述焊盘电性连接于所述第一金属布线层。所述第一介电层内设置有至少一个位于所述绝缘区下方的第二通孔，所述金属布线层通过所述第二通孔连接于所述绝缘区。
8.作为本实用新型的进一步改进，还包括塑封层，包覆所述芯片和所述假片，所述第一介电层内设置有至少一个位于所述塑封层区域下方的第三通孔，所述金属布线层通过所述第三通孔连接于所述塑封层。
9.作为本实用新型的进一步改进，所述塑封层至少完全包覆所述假片的上表面。
10.作为本实用新型的进一步改进，所述假片上表面设置有散热层，所述塑封层至少包覆所述散热层侧面。
11.作为本实用新型的进一步改进，所述假片上表面设置有向内凹陷的空腔，所述塑封层至少填充于所述空腔内。
12.作为本实用新型的进一步改进，所述空腔表面设置有一层散热层。
13.作为本实用新型的进一步改进，所述散热层至少厚于所述金属布线层。
14.作为本实用新型的进一步改进，所述假片和所述芯片形成等效长宽，该等效长宽与所述扇出型封装结构的长宽形成有效相对长宽比范围为0.5～1.5，或所述芯片和所述假
片侧面x方向的塑封层面积与y方向的塑封层面积比范围为 0.5～1.5。
15.本实用新型的有益效果是：本实用新型通过在重布线层上设置假片，并将相邻于假片的第一层重布线层内的金属布线层与其相接，使得假片不仅能够起到结构支撑、抑制翘曲的作用，还能够形成连续的散热通道，提高扇出型封装结构的热管理能力
附图说明
16.图1是本实用新型实施例一中的扇出型封装结构示意图。
17.图2是本实用新型实施例一中的扇出型封装结构俯视图。
18.图3是本实用新型实施例二中的扇出型封装结构示意图。
19.图4是本实用新型实施例二中的扇出型封装结构俯视图。
20.图5是本实用新型实施例三中的扇出型封装结构示意图。
21.图6是本实用新型实施例三中的扇出型封装结构俯视图。
22.图7是本实用新型一实施方式中的扇出型封装结构制作方法流程示意图。
具体实施方式
23.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术具体实施方式及相应的附图对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。
24.下面详细描述本实用新型的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
25.为方便说明，本文使用表示空间相对位置的术语来进行描述，例如“上”、“下”、“后”、“前”等，用来描述附图中所示的一个单元或者特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的装置翻转，则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“上方”的单元将位于其他单元或特征“下方”或“上方”。因此，示例性术语“下方”可以囊括下方和上方这两种空间方位。
26.如图1所示，本实用新型提供一种扇出型封装结构，其包括芯片1和设于芯片1功能面上的至少一层重布线层2，重布线层2包括介电层21和分布于介电层21内的金属布线层22。
27.示例性的，如图1所示，在实施例一中，设置有一层第一重布线层2a，其内包括第一介电层21a和位于第一介电层21a之内的第一金属布线层22a，于其他实施方式中，可根据芯片1线路布局需要设置多层重布线层2。
28.进一步的，扇出型封装结构还包括至少一个设置于重布线层2上的假片3，假片3为设置于封装结构内的硅片等，其仅用于起到结构支撑、加强散热等作用，同时也可能参与导电线路布局，如在假片下表面布置金属接地层等。假片与芯片1之间绝缘设置，并且金属布线层22与假片3之间接触设置。
29.具体的，相邻于假片3的第一介电层21a内设置有至少一个第一通孔211，第一通孔211位于假片3下方，分布于第一介电层21a内的金属布线层22通过第一通孔211连接于假片3，通过在重布线层2上设置假片3，可以利用具有相对高结构强度的假片3填充重布线层2上方的空白区域起到限制封装结构翘曲的作用。并且，金属布线层22直接与假片3相连，形成了从芯片1通过金属布线层22连接到假片3的连续散热通道，提高了封装结构的散热能力，更便于对封装结构进行热管理设计。
30.可以将第一金属布线层22a中的接地线路部分与假片3进行连接，或者，假片3还包括于其下表面设置的一层绝缘层，将第一金属布线层22a连接于绝缘层，从而避免假片3与其他部分形成电性连接而造成短路。
31.更进一步的，芯片1功能面上包括多个焊盘11和分布于焊盘11之间的绝缘区12，第一介电层21a内设置有至少一个第二通孔212，第二通孔212位于绝缘区12下方，金属布线层22通过第二通孔212连接于绝缘区12。通过将金属布线层22与芯片1功能面的绝缘区12相连，增加了芯片1向外的热传输通道，利于对芯片1进行散热。
32.更进一步的，扇出型封装结构还包括塑封层4，塑封层4设置于重布线层2 上，包覆芯片1和假片3，第一介电层21a内设置有至少一个第三通孔213，第三通孔213位于塑封层4区域下方，金属布线层22通过第三通孔213连接于塑封层4。从而，在第一通孔211和第二通孔212的基础上，将金属布线层22与塑封层4相连，形成了金属布线层22连接到塑封层4的散热通道，进一步提高了封装结构的散热能力。
33.塑封层4所使用的材料为诸如带无机填料的有机高分子树脂，或带玻纤布与填料的有机高分子树脂，或环氧树脂、聚酰亚胺(pi)、干膜等带填料的聚合物复合材料。
34.第一通孔211、第二通孔212和第三通孔213的具体数量及分布位置可以根据芯片及假片的实际尺寸及布线线路而坐具体调整，本实用新型对此不作具体限制。
35.综上，通过第一通孔211、第二通孔212和第三通孔213以及其内的金属布线层22，在封装结构内形成立体的连续散热通道，显著提高了封装结构的散热能力。
36.当包含多层重布线层2时，除与假片3相邻的第一介电层21a内设有通孔，其余介电层21和金属布线层22按照常规布线方式设置，形成与假片3相连的连续散热通道即可，或者，也可在其余介电层21内设置与第一通孔211、第二通孔212和第三通孔213相连的通孔，并通过金属布线层22相连，从而进一步提高散热能力。
37.如图1所示，在实施例一中，塑封层4至少完全包覆假片3的上表面，假片3上表面被完全包覆，在假片3上方保留部分塑封层4，避免假片3外露，使该处的塑封层4与重布线层2的翘曲相匹配，从能够更好的与重布线层2相对应而起到调节翘曲的作用。
38.如图1和图2所示，在实施例一中，假片3的数量为两个，分设于芯片1 两侧，通过将假片3均匀设置在芯片1周侧，从而使得假片3对封装结构的翘曲调节更加均衡，并且将假片3的数量控制为两个以避免由于额外设置过多假片3而致使封装结构尺寸过大。
39.进一步的，在平面方向上，假片3和芯片1形成等效的长宽，即将芯片1 和假片3看做一个整体后的长宽，该等效长宽与扇出型封装结构的长宽形成有效相对长宽比范围为0.5～1.5，优选的，长宽比范围为0.8～1.2；或芯片1和假片3侧面x方向的塑封层4面积与y方向的塑封层4面积比范围为0.5～1.5，优选的，面积比范围为0.8～1.2。
40.通过对芯片1和假片3以及整体的封装结构的长宽比尺寸进行限制，可以避免扇出
型封装结构形成过大或过小的长宽比而造成严重翘曲现象，分别控制芯片1和假片3的翘曲，从而控制整体封装结构的翘曲，同时，通过限制尺寸，可以将假片3的翘曲调节作用与散热作用相平衡，使得封装结构具有优良散热能力的同时，最大限度降低封装结构可能出现的翘曲问题。
41.于本实用新型的其他实施方式中，也可根据芯片设计及线路布局需要，调整假片3的数量以及假片3与芯片1之间的分布关系，比如设置为假片3、芯片1，或者设置为假片3、假片3、芯片1的排布方式等，在一些对封装结构尺寸要求较低的情况下，也可设置多个均匀分布在芯片1周侧的假片3，如在芯片1四周分别设置一个假片3等，以更充分的发挥假片3的稳定结构及散热的作用。
42.如图3所示，在实施例二中，其与实施例一的区别在于，假片3上表面设置有散热层31，塑封层4包覆散热层31，通过在假片3上表面设置散热层进一步提高假片3的散热能力。
43.优选的，散热层31为铜等具有优良散热性能的金属材料，其平面形状可以根据需要而设置为多种结构。
44.示例性的，如图3和图4所示，在实施例二中，设置于芯片1左侧的假片 3其上设置有两个并列设置的金属散热片，设置于芯片1右侧的假片3其上设置有呈“口”字型的金属散热片。
45.优选的，散热层31至少厚于一层金属布线层22，从而使其与重布线的翘曲相匹配，以起到抑制翘曲的作用。
46.如图5和图6所示，在实施例三中，其与实施例一的区别在于，假片3上表面设置有向内凹陷的空腔32，塑封层4填充于空腔32内，通过在假片3上设置凹槽，并在凹槽内填充塑封料，从而无需使塑封层4完全覆盖假片3上表面，通过凹槽内的塑封料与重布线层2相对应起到平衡翘曲的作用。
47.进一步的，空腔32表面还设置有一层散热层31，以进一步加强假片3的散热能力。
48.如图7所示，本实用新型还提供一种扇出型封装结构制作方法，包括步骤：
49.s1：提供芯片1和假片3，塑封芯片1和假片3，并暴露芯片1功能面和假片3下表面，形成塑封层4。
50.示例性的，可先将芯片1和假片3设置于临时载体上，对芯片1和假片3 进行塑封后，在剥离临时载体。
51.可以在一个芯片1两侧分别设置一个假片3，也可两个相邻芯片1之间设置一个具有相对更大表面积的假片3，在后续的切割工序中，将其切割为两块假片3，从而降低设置假片3工序的复杂度，提高生产效率。
52.进一步的，在平面方向上，假片3和芯片1形成等效的长宽，即将芯片1 和假片3看做一个整体后的长宽，该等效长宽与扇出型封装结构的长宽形成有效相对长宽比范围为0.5～1.5，优选的，长宽比范围为0.8～1.2。
53.进一步的，步骤s1还包括：在假片3下表面设置一层绝缘层。
54.在本实用新型一些实施方式中，还可在假片3上表面设置空腔32，并使塑封料填充于空腔32内。当未在假片3上表面设置空腔32时，使塑封层4至少完全包覆假片3上表面，如可将假片3的厚度设置为薄于芯片1，或控制对塑封层4的减薄量等。
55.进一步的，还可在假片3上表面或者假片空腔32表面设置散热层31，并使散热层31
至少厚于一层金属布线层22。
56.s2：在芯片1功能面和假片3下表面侧形成包括介电层21和金属布线层 22的重布线层2，并将金属布线层22直接与假片3之间接触设置。
57.具体的，在芯片1功能面和假片3下表面侧形成第一金属布线层22a和第一介电层21a，并在第一介电层21a上开设至少一个位于假片3下方的第一通孔211，将第一金属布线层22a通过第一通孔211连接于假片3。
58.进一步的，在本实用新型一些实施方式中，还可在第一介电层21a上开设至少一个位于芯片1功能面绝缘区12下方的第二通孔212，将第一金属布线层 22a通过第二通孔212连接于假片3。
59.更进一步的，在本实用新型一些实施方式中，还可在第一介电层21a上开设至少一个位于塑封层4区域下方的第三通孔213，将第一金属布线层22a通过第三通孔213连接于塑封层4。
60.s3：切割获得单颗扇出型封装结构。
61.进一步的，切割后的单颗扇出型封装结构其芯片1和假片3侧面x方向的塑封层4面积与y方向的塑封层4面积比控制在0.5～1.5，优选的，面积比范围控制在0.8～1.2。
62.综上所述，本实用新型通过在重布线层上设置假片，并将相邻于假片的第一层重布线层内的金属布线层通过介电层内的通孔与其相连，使得假片不仅能够起到结构支撑、抑制翘曲的作用，还能够形成良好的散热通道，提高扇出型封装结构的散热能力。
63.应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
64.上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。