本申請涉及芯片封裝,尤其涉及一種芯片封裝方法和芯片結構。
背景技術:
1、在芯片封裝時,多芯片連接通常需要使用有機膠將芯片預先固定在載板上,再進行后續的封裝過程,并在封裝結束時利用高溫去除載板。該封裝過程涉及多次高溫制程,容易造成芯片的移位。此外,去除載板時需要高溫,這會帶來很大的應力,容易導致芯片斷裂或內部介電層損傷,使得封裝好的芯片結構的良率較低。
技術實現思路
1、有鑒于此,本申請提供一種芯片封裝方法和芯片結構,用以解決現有的封裝方法容易造成芯片移位、斷裂和內部介電層損傷的問題,以提高封裝好的芯片結構的良率。
2、具體地,本申請是通過如下技術方案實現的:
3、本申請第一方面提供一種芯片封裝方法,所述方法包括:
4、制備第一芯片和第二芯片;其中,所述第一芯片和所述第二芯片的第一面上均具有第一類凸點和用于焊接連接芯片的第二類凸點;所述第二類凸點位于所述第一面的一側邊緣;所述第二類凸點的高度小于所述第一類凸點的高度;
5、制備焊接板;其中,所述第一芯片和所述第二芯片的熱脹系數等于第一指定值,所述焊接板的熱脹系數等于第二指定值;所述第二指定值與所述第一指定值的增加百分比小于100%;
6、將所述第一芯片和所述第二芯片以第二面面對所述焊接板、且所述第一芯片的第二類凸點和所述第二芯片的第二類凸點相對的方式,焊接至所述焊接板上;
7、將連接芯片焊接至所述第一芯片的第二類凸點和所述第二芯片的第二類凸點上,形成芯片框架結構;
8、采用塑封材料對所述芯片框架結構進行塑封,以在所述芯片框架結構上形成覆蓋膜;
9、對所述覆蓋膜進行減薄處理,以使所述第一類凸點暴露;
10、在所述第一類凸點上植球,形成焊球。
11、可選的,所述焊接板采用以下任一種材料制備而成:硅、金剛石、氮化鋁、碳化硅、鐵的合金、鋁的合金和銅的合金。
12、可選的,所述形成芯片框架結構之后,所述方法還包括:
13、對所述連接芯片與所述第一芯片相對的區域、以及所述連接芯片與所述第二芯片相對的區域進行底部填充。
14、可選的,所述焊接板為平面型散熱板,或,所述焊接板為具有用于容納芯片的凹槽的凹槽形散熱板。
15、可選的,所述將所述第一芯片和所述第二芯片以第二面面對所述焊接板、且所述第一芯片的第二類凸點和所述第二芯片的第二類凸點相對的方式,焊接至所述焊接板上,包括:
16、利用第一焊接合金將所述第一芯片和所述第二芯片焊接在所述焊接板上;其中,所述第一焊接合金的熔點大于所述焊球的熔點,以在形成所述焊球時,避免所述第一芯片和所述第二芯片移位。
17、可選的,所述第一焊接合金為錫和金的合金、錫和銅的合金或錫和鎳的合金。
18、可選的,所述焊接板的熱脹系數小于5×10-6/℃、且所述焊接板的熱導率大于100w/(m·k)。
19、可選的,所述焊接板的熱脹系數小于3×10-6/℃、且所述焊接板的熱導率大于400w/(m·k)。
20、本申請第二方面提供一種芯片結構,所述芯片結構采用如本申請第一方面提供的任一項所述方法制備得到;所述芯片結構包括芯片框架結構和覆蓋在所述芯片框架結構上的覆蓋膜;其中,
21、所述芯片框架結構包括焊接板、第一芯片、第二芯片和連接芯片;所述第一芯片和所述第二芯片的第一面上均具有第一類凸點和用于焊接連接芯片的第二類凸點;所述第二類凸點位于所述第一面的一側邊緣;所述第二類凸點的高度小于所述第一類凸點的高度;所述第一芯片和所述第二芯片的熱脹系數等于第一指定值,所述焊接板的熱脹系數等于第二指定值;所述第二指定值與所述第一指定值的增加百分比小于100%;其中,
22、所述第一芯片和所述第二芯片以第二面面對所述焊接板、且所述第一芯片的第二類凸點和所述第二芯片的第二類凸點相對的方式,焊接在所述焊接板上;
23、所述連接芯片焊接在所述第一芯片的第二類凸點和所述第二芯片的第二類凸點上;
24、所述第一類凸點上還設置有焊球。
25、可選的,所述焊接板采用以下任一種材料制備而成:硅、金剛石、氮化鋁、碳化硅、鐵的合金、鋁的合金和銅的合金。
26、可選的,所述焊接板為平面型散熱板,或,所述焊接板為具有用于容納芯片的凹槽的凹槽形散熱板。
27、可選的,所述焊接板的熱脹系數小于5×10-6/℃、且所述焊接板的熱導率大于100w/(m·k)。
28、可選的,所述焊接板的熱脹系數小于3×10-6/℃、且所述焊接板的熱導率大于400w/(m·k)。
29、本申請提供的芯片封裝方法,通過制備第一芯片和第二芯片,其中,所述第一芯片和所述第二芯片的第一面上均具有第一類凸點和用于焊接連接芯片的第二類凸點;所述第二類凸點位于所述第一面的一側邊緣;所述第二類凸點的高度小于所述第一類凸點的高度,進而制備焊接板;其中,所述第一芯片和所述第二芯片的熱脹系數等于第一指定值,所述焊接板的熱脹系數等于第二指定值;所述第二指定值與所述第一指定值的增加百分比小于100%;從而將所述第一芯片和所述第二芯片以第二面面對所述焊接板、且所述第一芯片的第二類凸點和所述第二芯片的第二類凸點相對的方式,焊接至所述焊接板上;進一步的,將連接芯片焊接至所述第一芯片的第二類凸點和所述第二芯片的第二類凸點上,形成芯片框架結構;并采用塑封材料對所述芯片框架結構進行塑封,以在所述芯片框架結構上形成覆蓋膜,然后對所述覆蓋膜進行減薄處理,以使所述第一類凸點暴露,最后在所述第一類凸點上植球,形成焊球。這樣,通過將第一芯片和第二芯片焊接到焊接板上,且該焊接板的熱脹系數和第一芯片和第二芯片的匹配,該焊接板可以作為第一芯片和第二芯片的承載和支撐結構,可降低第一芯片和第二芯片發生移位、以及損壞的風險,可以提高封裝好的芯片結構的良率,此外,由于該焊接板的熱導率大于100w/(m·k),該焊接板還可以作為第一芯片和第二芯片的散熱板,可以為封裝好的芯片結構提供良好的散熱性能。進一步的,通過對芯片框架結構進行塑封,還可以提高封裝好的芯片結構的穩定性。
1.一種芯片封裝方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述焊接板采用以下任一種材料制備而成:硅、金剛石、氮化鋁、碳化硅、鐵的合金、鋁的合金和銅的合金。
3.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述形成芯片框架結構之后,所述方法還包括:
4.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述焊接板為平面型散熱板,或,所述焊接板為具有用于容納芯片的凹槽的凹槽形散熱板。
5.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述將所述第一芯片和所述第二芯片以第二面面對所述焊接板、且所述第一芯片的第二類凸點和所述第二芯片的第二類凸點相對的方式,焊接至所述焊接板上,包括:
6.根據權利要求5所述的方法,其特征在于,所述第一焊接合金為錫和金的合金、錫和銅的合金或錫和鎳的合金。
7.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述焊接板的熱脹系數小于5×10-6/℃、且所述焊接板的熱導率大于150w/(m·k)。
8.根據權利要求7所述的方法,其特征在于,所述焊接板的熱脹系數小于3×10-6/℃、且所述焊接板的熱導率大于400w/(m·k)。
9.一種芯片結構,其特征在于,所述芯片結構采用如權利要求1-8任一項所述方法制備得到;所述芯片結構包括芯片框架結構和覆蓋在所述芯片框架結構上的覆蓋膜;其中,
10.根據權利要求9所述的芯片結構,其特征在于,所述焊接板的熱脹系數小于5×10-6/℃、且所述焊接板的熱導率大于100w/(m·k)。