一種芯片堆疊封裝結構及其制備方法技術

本發明專利技術涉及一種芯片堆疊封裝結構及其制備方法，該包括以下步驟：提供一線路基板，在所述線路基板上形成第一、第二金屬導電柱，在所述第一、第二金屬導電柱上分別形成多個穿孔；形成第一、第二焊料結構，所述第一、第二焊料結構分別完全包裹所述第一、第二金屬導電柱，將第一封裝結構安裝在所述第一焊料結構上，將所述第二封裝結構安裝在所述第二焊料結構上，接著在所述線路基板的第一表面上形成封裝外殼，所述封裝外殼完全包裹所述第一封裝結構和所述第二封裝結構，接著在所述線路基板上形成導電焊球。

A chip stack packaging structure and its preparation method

【技術實現步驟摘要】
一種芯片堆疊封裝結構及其制備方法
本專利技術涉及半導體封裝領域，特別是涉及一種芯片堆疊封裝結構及其制備方法。
技術介紹
隨著電子產品的微型化發展趨勢，封裝基板表面可以提供設置半導體芯片或封裝結構的面積越來越小，因此，發展出一種半導體封裝結構的立體堆棧技術，在該類半導體封裝結構的制備過程中，通過于一半導體封裝結構上形成有焊球，并將另一半導體封裝結構疊置于該焊球上，而成為一層疊封裝POP的封裝結構，以符合小型表面接合面積與高密度組件設置的要求。如何進一步提高POP封裝結構的穩固性，引起了人們的廣泛關注。
技術實現思路
本專利技術的目的是克服上述現有技術的不足，提供一種芯片堆疊封裝結構及其制備方法。為實現上述目的，本專利技術采用的技術方案是：一種芯片堆疊封裝結構的制備方法，包括以下步驟：1)提供一線路基板，所述線路基板具有相對的第一表面和第二表面，所述線路基板的所述第一表面上分別具有第一接觸焊盤、第二接觸焊盤，所述線路基板的所述第二表面上具有第三接觸焊盤；2)接著在所述線路基板的所述第一接觸焊盤上形成第一金屬導電柱，并在所述線路基板的所述第二接觸焊盤上形成第二金屬導電柱，在所述第一金屬導電柱以及所述第二金屬導電柱上分別形成多個穿孔；3)接著形成第一焊料結構，所述第一焊料結構完全包裹所述第一金屬導電柱，且所述第一焊料結構的部分焊料填充所述第一金屬導電柱的所述穿孔，提供一第一封裝結構，所述第一封裝結構的下表面具有與所述第一金屬導電柱相對應的凹槽，將所述第一封裝結構安裝在所述第一焊料結構上，使得所述第一金屬導電柱嵌入相應的凹槽中，使得所述第一金屬導電柱與所述第一封裝結構電連接，然后利用第一激光照射所述第一焊料結構，以釋放所述第一焊料結構中的應力；4)接著形成第二焊料結構，所述第二焊料結構完全包裹所述第二金屬導電柱，且所述第二焊料結構的部分焊料填充所述第二金屬導電柱的所述穿孔，提供一第二封裝結構，所述第二封裝結構的下表面具有與所述第二金屬導電柱相對應的凹槽，將所述第二封裝結構安裝在所述第二焊料結構上，使得所述第二金屬導電柱嵌入相應的凹槽中，使得所述第二金屬導電柱與所述第二封裝結構電連接，然后利用第二激光照射所述第二焊料結構，以釋放所述第二焊料結構中的應力；5)接著在所述線路基板的第一表面上形成封裝外殼，所述封裝外殼完全包裹所述第一封裝結構和所述第二封裝結構，接著在所述線路基板的所述第三接觸焊盤上形成導電焊球。作為優選，在所述步驟1)中，所述線路基板中具有導電結構，所述第一接觸焊盤以及所述第二接觸焊盤分別通過相應的導電結構與所述第三接觸焊盤電連接。作為優選，在所述步驟2)中，所述第一、第二金屬導電柱的材料為銀、銅、鋁中的一種或多種，所述第一、第二金屬導電柱的制備方法為熱蒸鍍、磁控濺射、電子束蒸發中的一種，通過濕法刻蝕或干法刻蝕形成所述穿孔。作為優選，在所述步驟3)中，通過回流焊工藝將所述第一封裝結構安裝在所述第一焊料結構上，所述第一激光的功率為50-100W，所述第一激光的光斑直徑為的50-100微米。作為優選，在所述步驟4)中，通過回流焊工藝將所述第二封裝結構安裝在所述第二焊料結構上，所述第二激光的功率為10-40W，所述第二激光的光斑直徑為的100-200微米。作為優選，在所述步驟5)中，所述封裝外殼含有電磁屏蔽層。本專利技術還提出一種芯片堆疊封裝結構，其采用上述方法制備形成的。本專利技術與現有技術相比具有下列優點：在本專利技術的芯片堆疊封裝結構的制備方法中，通過將第一焊料結構完全包裹所述第一金屬導電柱，將第二焊料結構完全包裹所述第二金屬導電柱，部分焊料填充所述第一、第二金屬導電柱的相應穿孔中，金屬導電柱嵌入相應的凹槽中，有效提高了各封裝結構與線路基板的電連接穩定性，同時利用第一激光照射所述第一焊料結構，以釋放所述第一焊料結構中的應力，利用第二激光照射所述第二焊料結構，以釋放所述第二焊料結構中的應力，通過優化第一激光以及第二激光的工藝參數，可以確保焊料結構中的應力得到緩慢釋放，進而可以提高各焊料結構的穩固性和耐用性。附圖說明圖1為本專利技術的芯片堆疊封裝結構的結構示意圖。具體實施方式本專利技術提供一種芯片堆疊封裝結構的制備方法，包括以下步驟：1)提供一線路基板，所述線路基板具有相對的第一表面和第二表面，所述線路基板的所述第一表面上分別具有第一接觸焊盤、第二接觸焊盤，所述線路基板的所述第二表面上具有第三接觸焊盤，其中，所述線路基板中具有導電結構，所述第一接觸焊盤以及所述第二接觸焊盤分別通過相應的導電結構與所述第三接觸焊盤電連接，所述線路基板具體可以為印刷線路板，所述導電結可以導電柱，更具體為導電銅柱或導電鋁柱，所述第一、第二、第三接觸焊盤的材料為銅、鋁、銀等。2)接著在所述線路基板的所述第一接觸焊盤上形成第一金屬導電柱，并在所述線路基板的所述第二接觸焊盤上形成第二金屬導電柱，在所述第一金屬導電柱以及所述第二金屬導電柱上分別形成多個穿孔，所述第一、第二金屬導電柱的材料為銀、銅、鋁中的一種或多種，所述第一、第二金屬導電柱的制備方法為熱蒸鍍、磁控濺射、電子束蒸發中的一種，通過濕法刻蝕或干法刻蝕形成所述穿孔，所述穿孔的深度與相應的金屬導電柱的高度的比值為0.3-0.6，所述穿孔的直徑與所述金屬導電柱的直徑的比值為0.3-0.5，在具體的實施例中，所述第一、第二金屬導電柱的材料為銅，所述第一、第二金屬導電柱的制備方法為熱蒸鍍、磁控濺射、電子束蒸發中的一種，通過光刻膠形成掩膜，在利用激光燒蝕工藝形成所述穿孔，所述穿孔的深度與相應的金屬導電柱的高度的比值為0.45，所述穿孔的直徑與所述金屬導電柱的直徑的比值為0.4，通過優化所述穿孔的深度與相應的金屬導電柱的高度的比值以及所述穿孔的直徑與所述金屬導電柱的直徑的比值，一方面可以確保金屬導電柱本身不發生坍塌損壞，另一方面可以盡量多的焊料嵌入到該穿孔結構中，提高整個導電結構的穩固性。3)接著形成第一焊料結構，所述第一焊料結構完全包裹所述第一金屬導電柱，且所述第一焊料結構的部分焊料填充所述第一金屬導電柱的所述穿孔，提供一第一封裝結構，所述第一封裝結構的下表面具有與所述第一金屬導電柱相對應的凹槽，將所述第一封裝結構安裝在所述第一焊料結構上，使得所述第一金屬導電柱嵌入相應的凹槽中，使得所述第一金屬導電柱與所述第一封裝結構電連接，然后利用第一激光照射所述第一焊料結構，以釋放所述第一焊料結構中的應力，通過回流焊工藝將所述第一封裝結構安裝在所述第一焊料結構上，所述第一激光的功率為50-100W，所述第一激光的光斑直徑為50-100微米，通過設置凹槽方便金屬導電柱的嵌入，在回流焊工藝焊接完成后，利用第一激光照射所述第一焊料結構，所述第一激光的功率為60W，所述第一激光的光斑直徑為60微米，在每個固定區域照射5-30秒，可以緩慢釋放所述第一焊料結構中的應力，且在該過程中會在第一焊料結構的表面形成凹坑，該凹坑的存在便于后續封裝外殼的部分材料嵌入該凹坑中。4)接著形成本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種芯片堆疊封裝結構的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：/n1)提供一線路基板，所述線路基板具有相對的第一表面和第二表面，所述線路基板的所述第一表面上分別具有第一接觸焊盤、第二接觸焊盤，所述線路基板的所述第二表面上具有第三接觸焊盤；/n2)接著在所述線路基板的所述第一接觸焊盤上形成第一金屬導電柱，并在所述線路基板的所述第二接觸焊盤上形成第二金屬導電柱，在所述第一金屬導電柱以及所述第二金屬導電柱上分別形成多個穿孔；/n3)接著形成第一焊料結構，所述第一焊料結構完全包裹所述第一金屬導電柱，且所述第一焊料結構的部分焊料填充所述第一金屬導電柱的所述穿孔，提供一第一封裝結構，所述第一封裝結構的下表面具有與所述第一金屬導電柱相對應的凹槽，將所述第一封裝結構安裝在所述第一焊料結構上，使得所述第一金屬導電柱嵌入相應的凹槽中，使得所述第一金屬導電柱與所述第一封裝結構電連接，然后利用第一激光照射所述第一焊料結構，以釋放所述第一焊料結構中的應力；/n4)接著形成第二焊料結構，所述第二焊料結構完全包裹所述第二金屬導電柱，且所述第二焊料結構的部分焊料填充所述第二金屬導電柱的所述穿孔，提供一第二封裝結構，所述第二封裝結構的下表面具有與所述第二金屬導電柱相對應的凹槽，將所述第二封裝結構安裝在所述第二焊料結構上，使得所述第二金屬導電柱嵌入相應的凹槽中，使得所述第二金屬導電柱與所述第二封裝結構電連接，然后利用第二激光照射所述第二焊料結構，以釋放所述第二焊料結構中的應力；/n5)接著在所述線路基板的第一表面上形成封裝外殼，所述封裝外殼完全包裹所述第一封裝結構和所述第二封裝結構，接著在所述線路基板的所述第三接觸焊盤上形成導電焊球。/n...

【技術特征摘要】
1.一種芯片堆疊封裝結構的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：
1)提供一線路基板，所述線路基板具有相對的第一表面和第二表面，所述線路基板的所述第一表面上分別具有第一接觸焊盤、第二接觸焊盤，所述線路基板的所述第二表面上具有第三接觸焊盤；
2)接著在所述線路基板的所述第一接觸焊盤上形成第一金屬導電柱，并在所述線路基板的所述第二接觸焊盤上形成第二金屬導電柱，在所述第一金屬導電柱以及所述第二金屬導電柱上分別形成多個穿孔；
3)接著形成第一焊料結構，所述第一焊料結構完全包裹所述第一金屬導電柱，且所述第一焊料結構的部分焊料填充所述第一金屬導電柱的所述穿孔，提供一第一封裝結構，所述第一封裝結構的下表面具有與所述第一金屬導電柱相對應的凹槽，將所述第一封裝結構安裝在所述第一焊料結構上，使得所述第一金屬導電柱嵌入相應的凹槽中，使得所述第一金屬導電柱與所述第一封裝結構電連接，然后利用第一激光照射所述第一焊料結構，以釋放所述第一焊料結構中的應力；
4)接著形成第二焊料結構，所述第二焊料結構完全包裹所述第二金屬導電柱，且所述第二焊料結構的部分焊料填充所述第二金屬導電柱的所述穿孔，提供一第二封裝結構，所述第二封裝結構的下表面具有與所述第二金屬導電柱相對應的凹槽，將所述第二封裝結構安裝在所述第二焊料結構上，使得所述第二金屬導電柱嵌入相應的凹槽中，使得所述第二金屬導電柱與所述第二封裝結構電連接，然后利用第二激光照射所述第二焊料結構，以釋放所述第二焊料結構中的應力；
5)接著在所述線路基板的第一表面上形成封裝外殼...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張正，
申請(專利權)人：張正，
類型：發明
國別省市：安徽;34