一种倒装芯片封装结构和电子设备的制作方法

1.本技术涉及封装领域，特别是涉及一种倒装芯片封装结构和电子设备。


背景技术：

2.目前芯片封装主要采用fcbga(flip chip ball grid array，倒装芯片球栅格阵列)封装格式，利用熔融凸块的表面张力来支撑芯片的重量及控制凸块的高度，并成为倒装技术的发展方向。
3.目前的倒装芯片封装结构中，芯片通过焊球支撑在基板上，芯片上设置有具有内凹结构的散热片，散热片的重量需要全部由基板支撑，导致基板所受机械应力较大，所以需要使用abf基板。但是由于abf基板供应商资源奇缺，生产周期长，成本高，另一方面，目前的散热片需要特定的模具进行开模制作，制作复杂。
4.因此，如何解决上述技术问题应是本领域技术人员重点关注的。


技术实现要素：

5.本技术的目的是提供一种倒装芯片封装结构和电子设备，以降低倒装芯片封装结构的成本，同时简化制作工艺。
6.为解决上述技术问题，本技术提供一种倒装芯片封装结构，包括：
7.有机基板；
8.倒装设于所述有机基板的上表面的芯片；
9.设于所述有机基板的上表面、以及填充在所述芯片和所述有机基板的上表面之间的塑封体；所述塑封体具有凹槽，所述芯片位于所述凹槽中；
10.设于所述塑封体的上表面和所述芯片上的散热片。
11.可选的，所述倒装芯片封装结构中，所述散热片为带有凸台的散热片，所述凸台位于所述凹槽中。
12.可选的，所述倒装芯片封装结构中，所述芯片的背面与所述凸台的下表面贴合。
13.可选的，所述倒装芯片封装结构中，还包括：
14.填充在所述芯片与所述凸台之间的导热层。
15.可选的，所述倒装芯片封装结构中，所述散热片为金属片。
16.可选的，所述倒装芯片封装结构中，所述有机基板为bt树脂基板。
17.本技术还提供一种电子设备，所述电子设备包括上述任一种所述的倒装芯片封装结构。
18.本技术所提供的一种倒装芯片封装结构，包括：有机基板；倒装设于所述有机基板的上表面的芯片；设于所述有机基板的上表面、以及填充在所述芯片和所述有机基板的上表面之间的塑封体；所述塑封体具有凹槽，所述芯片位于所述凹槽中；设于所述塑封体的上表面和所述芯片上的散热片。
19.可见，本技术倒装芯片封装结构中基板为有机基板，有机基板的上表面设有芯片
和塑封体，且芯片位于塑封体的凹槽内，散热片设置在塑封体上，塑封体可以承载散热片，使得芯片和基板所受的机械应力减轻，因此本技术中将基板设置为有机基板，有机基板是一种常规的基板，价格低，有利于加快产品迭代，解决了abf基板供应商资源奇缺，生产周期长，成本高的问题，并且，由于散热片直接设于塑封体上表面，无需制作内凹结构，因此不需特定的模具进行开模制作，直接采用机械加工方式制作，非常方便，简化倒装芯片封装结构的制作工艺，而且散热性能不会打折。
20.此外，本技术还提供一种电子产品。
附图说明
21.为了更清楚的说明本技术实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为目前的倒装芯片封装结构示意图；
23.图2为本技术实施例所提供的一种倒装芯片封装结构示意图。
具体实施方式
24.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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例，都属于本技术保护的范围。
25.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
26.目前的倒装芯片封装结构如图1所示，正如背景技术部分所述，芯片通过焊球7支撑在基板6上，芯片上设置有具有内凹结构的散热片10，具有内凹结构的散热片10通过粘接剂8与加强环9连接，具有内凹结构的散热片10的重量通过加强环9和焊球7全部由基板6支撑，导致基板6所受机械应力较大，所以需要使用abf基板。但是由于abf基板供应商资源奇缺，生产周期长，成本高，另一方面，目前的散热片需要特定的模具进行开模制作，制作复杂。
27.有鉴于此，本技术提供了一种倒装芯片封装结构，请参考图2，包括：
28.有机基板1；
29.倒装设于所述有机基板1的上表面的芯片2；
30.设于所述有机基板1的上表面、以及填充在所述芯片2和所述有机基板1的上表面之间的塑封体3；所述塑封体3具有凹槽，所述芯片2位于所述凹槽中；
31.设于所述塑封体3的上表面和所述芯片2上的散热片4。
32.芯片2与有机基板1之间通过金属凸块5连接，芯片2以倒装形式设置在有机基板1上。
33.需要说明的是，本技术中对有机基板1的种类不做限定，可自行选择。例如，所述有
机基板1为bt(bismaleimide triazine，双马来酰亚胺三嗪树脂)树脂基板，或者，有机基板1为ppe(polypheylene ether，聚苯醚树脂)树脂基板，或者有机基板1为高性能环氧树脂基板等等。
34.还需要说明的是，本技术中对凹槽的深度与芯片2厚度之间的关系不做具体限定。例如，凹槽的深度等于芯片2的厚度，即芯片2的上表面与塑封体3的上表面齐平，或者凹槽的深度大于芯片2的厚度，即芯片2的上表面低于塑封体3的上表面。
35.塑封体3中的凹槽可以采用激光开槽的方式形成，在制作时，可以先将芯片2焊接在有机基板1上，然后形成塑封体3并开槽，开槽时，需要漏出芯片2。
36.可选的，在本技术的一个实施例中，散热板可以为平整的板材，但是本技术对此并不做具体限定，在本技术的其他实施例中，当凹槽的深度大于芯片2的厚度时，所述散热片4为带有凸台的散热片4，所述凸台位于所述凹槽中，如图2所示。带有凸台的散热片4可以增强散热性能。
37.进一步地，所述芯片2的背面与所述凸台的下表面贴合，可以进一步增强对芯片2的散热效果。
38.倒装芯片2封装结构还可以包括：填充在所述芯片2与所述凸台之间的导热层。
39.导热层的材料可以为导热硅脂，导热层填补散热片4凸台与芯片2的接触空洞，可以减少接触热阻。
40.为了增强散热片4的散热效果，所述散热片4为金属片。
41.本技术中的倒装芯片2封装结构具有与fcbga封装结构相同的优势：第一，优异的电性效能，同时可以减少组件互连间的损耗及电感，降低电磁干扰的问题，并承受较高的频率；第二，提高i/o的密度，提高使用效率，有效缩小有机基板1面积30％至60％；第三，散热性好，可提高芯片2在高速运行时的稳定性。除此之外，本技术中的倒装芯片2封装结构在整体封装性能不打折扣前提下，经济成本节省30％～50％，时间成本节省30％～50％。
42.本技术倒装芯片2封装结构中基板为有机基板1，有机基板1的上表面设有芯片2和塑封体3，且芯片2位于塑封体3的凹槽内，散热片4设置在塑封体3上，塑封体3可以承载散热片4，使得芯片2和基板所受的机械应力减轻，因此本技术中将基板设置为有机基板1，有机基板1是一种常规的基板，价格低，有利于加快产品迭代，解决了abf基板供应商资源奇缺，生产周期长，成本高的问题，并且，由于散热片4直接设于塑封体3上表面，无需制作内凹结构，因此不需特定的模具进行开模制作，直接采用机械加工方式制作，非常方便，简化倒装芯片2封装结构的制作工艺，而且散热性能不会打折。
43.本技术还提供一种电子设备，所述电子设备包括上述任一实施例所述的倒装芯片封装结构。
44.下面以以具体情况对本技术中的倒装芯片封装结构的制作过程进行阐述。
45.步骤1、晶圆磨划：对fc(flip chip，倒装芯片)晶圆进行研磨划片，得到单颗裸fc芯片；
46.步骤2、fc芯片倒装：将fc芯片倒装置于有机基板上；
47.步骤3、fc芯片回流焊：焊接fc芯片，保证fc芯片与有机基板连接；
48.步骤4、fc芯片底部填充：在fc芯片底部填充塑封胶，排除空洞，保证fc芯片与有机基板连接可靠性；
49.步骤5、塑封：上模塑封，形成塑封体；
50.步骤6、激光开槽：在塑封体中形成凹槽，露出fc芯片，以为贴散热片做准备；
51.步骤7、涂导热硅脂：填补散热片与fc芯片的接触空洞，减少接触热阻；
52.步骤8、焊接带有凸台的金属片：在塑封体的凹槽位置嵌入金属凸台，保证散热性能；
53.步骤9、bga植球；
54.步骤10、打标；
55.步骤11、切割；
56.步骤12、测试；
57.步骤13、终检；
58.步骤14、包装。
59.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
60.以上对本技术所提供的倒装芯片封装结构和电子设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。