一種多種類芯片集成封裝結構及其制造方法與流程

1.本發明屬于半導體芯片封裝技術領域，具體涉及一種多種類芯片集成封裝結構及其制造方法。


背景技術：

2.隨著現代電子技術的高速發展，人們對移動消費性電子產品的需求愈加多樣化，電子產品越來越趨向追求多功能、高效能、薄型化、低制造成本等。多芯片集成封裝結構能有效減輕芯片互連所帶來的延遲問題，當減小芯片面積時，能通過短的垂直互連方式來取代在二維結構中所需要的大量長的互連，這將極大地提高邏輯電路的特性，促進電子產品功能的多樣化。但是目前電子產品主要采用單一的芯片種類集成封裝，已不能滿足實際使用需要，如何將不同種類的芯片有效的整合封裝在同一個集成結構里已成為封裝行業里亟待解決的問題。


技術實現要素：

3.為解決現有技術中存在的技術問題，本發明的目的在于提供一種多種類芯片集成封裝結構及其制造方法。
4.為實現上述目的，達到上述技術效果，本發明采用的技術方案為：
5.一種多種類芯片集成封裝結構，包括透光半成品，所述透光半成品上由下至上依次設置有若干個相同功能或不同功能的芯片，與透光半成品相接觸的芯片上設置有第一塑封層和重布線層，遠離透光半成品的芯片上設置有第二塑封層、線路層和絕緣層。
6.進一步的，所述透光半成品上由下至上依次設置有芯片ⅰ和芯片ⅱ兩個芯片，與透光半成品相接觸的芯片ⅰ上設置有第一塑封層和重布線層，遠離透光半成品的芯片ⅱ上設置有第二塑封層、線路層和絕緣層。
7.進一步的，所述透光半成品上表面的凹槽結構內通過粘合膠層固定有芯片ⅰ，所述芯片ⅰ與粘合膠層之間設置有與芯片ⅰ適配的電性導出結構ⅰ，所述粘合膠層與電性導出結構ⅰ封裝于所述第一塑封層內。
8.進一步的，所述芯片ⅰ上表面且與其電性導出結構ⅰ對應位置處形成直孔結構，直孔結構上設置有重布線層，電性導出結構ⅰ與重布線層電性連接。
9.進一步的，所述芯片ⅱ通過粘貼膜粘貼在芯片ⅰ上，所述芯片ⅱ上設置有與其適配的電性導出結構ⅱ，所述芯片ⅱ與重布線層封裝于所述第二塑封層內。
10.進一步的，所述芯片ⅱ上由下至上依次設置有第二塑封層和絕緣層且二者之間設置有線路層，所述第二塑封層上設置有第一電性導出通孔和第二電性導出通孔，與第一電性導出通孔和第二電性導出通孔位置相適配處設置有線路層。
11.一種多種類芯片集成封裝結構的制造方法，包括以下步驟：
12.步驟一：在承載片上設置帶凹槽結構的透光半成品；
13.步驟二：將芯片ⅰ正面朝下放置在步驟一所得透光半成品上表面，所述芯片ⅰ與粘
合膠層之間設置有適配的電性導出結構??；
14.步驟三：將步驟二所得封裝結構的芯片ⅰ背面進行塑封并減??；
15.步驟四：在芯片ⅰ背面且與電性導出結構ⅰ位置相適配處形成直孔結構；
16.步驟五：在直孔結構和芯片ⅰ背面形成重布線層，重布線層與電性導出結構ⅰ電性連接；
17.步驟六：在芯片ⅰ上同軸設置與相同功能或不同功能的芯片ⅱ，芯片ⅱ上形成電性導出結構ⅱ；
18.步驟七：對步驟六所得芯片ⅱ進行塑封；
19.步驟八：在芯片ⅱ表面完成多層線路層并植球；
20.步驟九：拆除承載片。
21.進一步的，步驟一中，所述承載片的表面通過粘合層將帶凹槽結構的透光半成品粘貼固定，所述承載片采用硅、玻璃、金屬、有機材料中的一種或幾種的組合，形狀為圓形或方形；步驟二中，所述芯片ⅰ通過粘合膠層固定在步驟一得到的半成品上表面，所述電性導出結構ⅰ為焊球、金屬凸點、導電膠中的一種。
22.進一步的，步驟三中，所述承載片表面形成包覆芯片ⅰ和透光半成品的第一塑封層并減薄至所需厚度，所述第一塑封層采用無機材料或有機材料；步驟五中，所述重布線層采用單一金屬或兩種以上金屬。
23.進一步的，步驟七中，所述芯片ⅱ表面形成包覆芯片ⅱ和重布線層的第二塑封層，所述電性導出結構ⅱ和重布線層的相適配位置處分別形成第一電性導出通孔和第二電性導出通孔；步驟八中，通過再布線工藝在包覆芯片ⅱ和重布線層的第二塑封層上形成兩層線路層，所述第二塑封層上形成第一線路層，第一線路層與第一電性導出通孔和第二電性導出通孔位置相適配，第二塑封層上形成覆蓋第二塑封層和第一線路層的絕緣層，絕緣層上設置有第二線路層，第二線路層上形成電性導出結構ⅲ，第一線路層與電性導出結構ⅱ和電性導出結構ⅲ電性連接。
24.與現有技術相比，本發明的有益效果為：
25.1)將兩種功能不同的芯片集成在一起，實現不同種類芯片的有效集成封裝，能有效的實現多功能、高效能及低成本等發展要求；
26.2)在形成多種類芯片集成封裝結構的過程中，通過將不同種類芯片在豎直方向疊加能夠獲得小尺寸封裝結構；
27.3)通過塑封等工藝實現了對芯片的多重保護，特別是對芯片側壁的多重保護。
附圖說明
28.圖1為本發明的制造方法在步驟一之后的結構示意圖；
29.圖2為本發明的制造方法在步驟二之后的結構示意圖；
30.圖3為本發明的制造方法在步驟三之后的結構示意圖；
31.圖4為本發明的制造方法在步驟四之后的結構示意圖；
32.圖5為本發明的制造方法在步驟五之后的結構示意圖；
33.圖6為本發明的制造方法在步驟六之后的結構示意圖；
34.圖7為本發明的制造方法在步驟七之后的結構示意圖；
35.圖8為本發明的制造方法在步驟八之后的結構示意圖；
36.圖9為本發明的制造方法在步驟九之后的結構示意圖；。
具體實施方式
37.下面對本發明進行詳細闡述，以使本發明的優點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
38.以下給出一個或多個方面的簡要概述以提供對這些方面的基本理解。此概述不是所有構想到的方面的詳盡綜覽，并且既非旨在指認出所有方面的關鍵性或決定性要素亦非試圖界定任何或所有方面的范圍。其唯一的目的是要以簡化形式給出一個或多個方面的一些概念以為稍后給出的更加詳細的描述之序。
39.實施例1
40.如圖1-9所示，一種多種類芯片集成封裝結構的制造方法，包括以下步驟：
41.步驟一：取一承載片10，在該承載片10的表面通過粘合層11將帶凹槽結構201的透光半成品12粘貼固定，得到如圖1所示的半成品。其中，該承載片10的材料可以為硅、玻璃、金屬或有機材料中的一種或其中的多種材料的組合，形狀可以為圓形(如晶圓)，也可以為方形(如基板等)；承載片10優選為硅基；該透光半成品可以采用玻璃或塑料等高透光率材質制成，透光半成品12優選采用玻璃；
42.步驟二：將芯片ⅰ15通過粘合膠層13固定在步驟一得到的透光半成品12上表面，得到如圖2所示結構，芯片ⅰ15與粘合膠層13之間設置有與芯片ⅰ15適配的電性導出結構ⅰ14，電性導出結構ⅰ14可為焊球、金屬凸點、導電膠等中的一種；
43.步驟三：在芯片ⅰ15和粘合層11表面形成第一塑封層16并減薄至一定厚度，得到如圖3所示結構。其中，第一塑封層16采用無機材料或有機材料，第一塑封層16優選采用環氧樹脂；
44.步驟四：在芯片ⅰ15上表面(背面)且與其電性導出結構ⅰ14對應位置處形成直孔結構202，得到如圖4所示結構；
45.步驟五：在直孔結構202和芯片ⅰ15上表面(背面)形成重布線層17，得到結構如圖5所示結構，電性導出結構ⅰ14與重布線層17電性連接，重布線層17可以是鋁、銅、鎳、金等不同金屬及多種金屬搭配組合；
46.步驟六：將芯片ⅱ19通過粘貼膜18粘貼在芯片ⅰ15上表面(背面)，得到結構如圖6所示結構，芯片ⅱ19上表面設置有與其適配的電性導出結構ⅱ20；
47.步驟七：在芯片ⅱ19、第一塑封層16和重布線層17表面形成第二塑封層21，并形成第一電性導出通孔203和第二電性導出通孔204，得到如圖7所示結構；
48.步驟八：通過再布線工藝在第二塑封層21上形成多層線路層；
49.以兩層線路為例，如圖8所示，第一線路層22設置于第二塑封層21上，第一線路層22與第一電性導出通孔203和第二電性導出通孔204位置相適配，第一線路層22與電性導出結構ⅱ20電性連接，在第二塑封層21和第一線路層22上表面形成絕緣層23，在第二線路層24(焊盤)上形成電性導出結構ⅲ25，電性導出結構ⅲ25可以為焊球、金屬凸點、導電膠等中的一種，電性導出結構ⅲ25通過第二線路層24與第一線路層22電性連接；
50.步驟九：通過拆鍵合工藝去除承載片10和粘合層11，得到如圖9所示結構，即為所
需多種類芯片集成封裝結構。
51.芯片ⅰ15和芯片ⅱ19屬于兩種功能不同的芯片，通過本發明的制造方法可以將兩種功能不同的芯片封裝在同一個結構內，并通過不同的線路層將各自的信號導出，實現多種芯片封裝的多功能化特點。
52.采用上述制造方法制成的多種類芯片集成封裝結構，包括透光半成品12，透光半成品12上表面通過粘合膠層13粘結有芯片ⅰ15和電性導出結構ⅰ14，芯片ⅰ15、粘合膠層13和透光半成品12塑封在第一塑封層16內，在芯片ⅰ15上表面且與其電性導出結構ⅰ14對應位置處形成直孔結構202，直孔結構202和芯片ⅰ15背面形成重布線層17，芯片ⅰ15上表面通過粘貼膜18粘結有芯片ⅱ19，第二塑封層21將芯片ⅱ19和重布線層17塑封在其內，芯片ⅱ19上表面設置有適配的電性導出結構ⅱ20，第二塑封層21上形成第一電性導出通孔203和第二電性導出通孔204，第一線路層22設置于第二塑封層21上，第一線路層22與第一電性導出通孔203和第二電性導出通孔204位置相適配，在第二塑封層21和第一線路層22上表面形成絕緣層23，在第二線路層24(焊盤)上形成電性導出結構ⅲ25，重布線層17與電性導出結構ⅰ14電性連接，第一線路層22與電性導出結構ⅱ20電性連接，電性導出結構ⅲ25通過第二線路層24與第一線路層22電性連接。
53.本發明未具體描述的部分或結構采用現有技術或現有封裝結構即可，在此不做贅述。
54.以上所述僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。