芯片封装结构及其制作方法、电子设备与流程

本技术涉及芯片，尤其涉及一种芯片封装结构及其制作方法、电子设备。

背景技术：

1、随着芯片高密度互连的发生，芯片集成化的需求不断提高。双面塑封的系统级芯片(double side mold system in package，dsm sip)从三维立体堆叠角度将不同功能的芯片、电感电容电阻(inductance capacitance resistance，lcr)等器件整合于一个封装结构内部，实现小模块基本完整功能。最终实现芯片整体集成度提升，节约产品面积。

2、图1为现有技术中提供的一种dsm芯片封装结构的示意图。参考图1所示，在该dsm芯片封装结构中，在基板1的下表面设置有芯片2(die)以及位于芯片2周围的多个焊球3(solder ball)，并且芯片2和焊球3均被塑封材料4包裹，焊球3的顶部露出于塑封材料4，以通过露出的顶部实现与印刷线路板(printed circuit board，pcb)的电连接；而塑封材料4在位于芯片2的大面积区域，通常采用点胶的形式与印刷线路板进行固定连接，使得整个芯片封装结构的抗跌落可靠性较差。另外，由于dsm芯片封装结构中电子器件(尤其是大功率器件)的密度越来越高，使得芯片封装结构中单位面积上的功耗显著增加，导致热量增加，因此提高整个芯片封装结构的散热性能也称为目前亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本技术提供一种芯片封装结构及其制作方法、电子设备，能够在增加芯片封装结构的散热能力的同时，提升芯片封装结构的抗跌落可靠性。

2、本技术提供一种芯片封装结构，包括：布线结构、第一电子器件、第二电子器件、多个焊点、第一塑封层、第一金属层。其中，布线结构包括相对设置的第一表面和第二表面。第一电子器件设置在第一表面；第二电子器件设置在第二表面；多个焊点设置在第一表面，且多个焊点分布在第一电子器件的四周。第一电子器件和多个焊点被第一塑封层塑封。第一金属层设置于第一塑封层远离布线结构一侧、且对应第一电子器件所在区域的表面。

3、在本技术实施例提供的芯片封装结构采用双面塑封，通过在底部的第一塑封层的表面对应第一电子器件的区域设置第一金属层，该第一金属层能够在芯片封装结构的底部形成散热通道，从而增加芯片封装结构的散热能力；另一方面，在该芯片封装结构应用至电子设备中时，芯片封装结构可以通过第一金属层与印刷线路板表面设置的第二金属层进行焊接，从而能够提高芯片封装结构与印刷线路板之间的连接强度，进而能够提升芯片封装结构的抗跌落可靠性。

4、在一些可能实现的方式中，第一塑封层覆盖第一电子器件远离布线结构一侧的表面，第一金属层设置于第一塑封层的表面上。在此情况下，第一塑封层覆盖第一电子器件的表面，从而能够对第一电子器件形成一定的保护作用。

5、在一些可能实现的方式中，在远离布线结构的一侧，第一电子器件的表面露出于第一塑封层的表面、且与第一塑封层的表面平齐；第一金属层设置于第一电子器件的表面上。在此情况下，第一金属层与第一电子器件直接接触，从而能够更好的增加散热性能。

6、在一些可能实现的方式中，第一金属层的厚度为2μm～10μm；以保证芯片封装结构的整体厚度较小。

7、在一些可能实现的方式中，第一金属层采用溅射工艺或蒸镀工艺制作而成，从而可以保证第一金属层具有较小的厚度(如2μm～10μm)，进而保证芯片封装结构的整体厚度较小。

8、在一些可能实现的方式中，焊点为铜柱；铜柱的一端与布线结构连接，铜柱的另一端与露出于第一塑封层的表面、且与第一塑封层的表面平齐。在焊点采用铜柱的情况下，芯片封装结构通过铜柱实现与印刷线路板之间的焊接，由于铜柱的表面具有较高的熔点，从而能够避免焊点之间发生桥连接(bridge)，可以使得焊点之间具有更小的间距(pitch)；同时，在利用热风枪将芯片封装结构从印刷线路板上取下时产生的高温并不会导致焊接面的融化，从而可以保证芯片封装结构的可维修、可再焊接性，节约了成本。

9、在一些可能实现的方式中，焊点包括：焊球和铜焊盘；铜焊盘位于焊球的下方；铜焊盘的上表面通过焊球与布线结构连接，铜焊盘的下表面露出于第一塑封层的表面、且与第一塑封层的表面平齐。在此情况下，通过在焊点的顶部采用铜焊盘，芯片封装结构通过铜焊盘实现与印刷线路板之间的焊接，由于铜焊盘的表面具有较高的熔点，从而能够避免焊点之间发生桥连接(bridge)，可以使得焊点之间具有更小的间距(pitch)；同时，在利用热风枪将芯片封装结构从印刷线路板上取下时产生的高温并不会导致焊接面的融化，从而可以保证芯片封装结构的可维修、可再焊接性，节约了成本。

10、在一些可能实现的方式中，布线结构为封装基板。

11、在一些可能实现的方式中，布线结构为重布线层。

12、本技术实施例还提供一种电子设备，该电子设备包括印刷线路板以及如前述任一种可能实现的方式中提供的芯片封装结构；芯片封装结构通过多个架高焊盘与印刷线路板电连接；印刷线路板上设置有第二金属层，第二金属层与芯片封装结构中的第一金属层焊接。

13、本技术实施例还提供一种芯片封装结构的制作方法，包括：提供布线结构，布线结构包括相对设置的第一表面和第二表面；在第二表面设置第二电子器件；在第一表面设置第一电子器件和多个焊点，并形成第一塑封层对其进行塑封；其中，多个焊点分布在第一电子器件的四周，且多个焊点的表面露出于第一塑封层，第一电子器件的表面露出于第一塑封层或被第一塑封层覆盖；在第一塑封层的表面对应第一电子器件的区域形成第一金属层。

14、采用本技术实施例的制作方法形成的芯片封装结构，通过在底部的第一塑封层的表面对应第一电子器件的区域形成第一金属层，该第一金属层能够在芯片封装结构的底部形成散热通道，从而增加芯片封装结构的散热能力；另一方面，在该芯片封装结构应用至电子设备中时，芯片封装结构可以通过第一金属层与印刷线路板表面设置的第二金属层进行焊接，从而能够提高芯片封装结构与印刷线路板之间的连接强度，进而能够提升芯片封装结构的抗跌落可靠性。

15、在一些可能实现的方式中，在第一电子器件的表面被第一塑封层覆盖的情况下，上述在第一塑封层的表面对应第一电子器件的区域形成第一金属层可以包括：采用溅射工艺或蒸镀工艺，在第一塑封层覆盖第一电子器件的区域表面形成第一金属层。在此情况下，第一塑封层覆盖第一电子器件的表面，从而能够对第一电子器件形成一定的保护作用。

16、在一些可能实现的方式中，在第一电子器件的表面露出于第一塑封层的情况下，上述在第一塑封层的表面对应第一电子器件的区域形成第一金属层，包括：采用溅射工艺或蒸镀工艺，在露出于第一塑封层的第一电子器件的表面形成第一金属层。在此情况下，第一金属层与第一电子器件直接接触，从而能够更好的增加散热性能。

17、在一些可能实现的方式中，在第一表面设置第一电子器件和多个焊点，并形成第一塑封层对其进行塑封，包括：在第一表面设置第一电子器件；在第一表面设置多个铜柱作为焊点；采用塑封材料对第一电子器件和多个铜柱进行塑封，并对塑封材料进行研磨形成第一塑封层。

18、在一些可能实现的方式中，在第一表面设置第一电子器件和多个焊点，并形成第一塑封层对其进行塑封，包括：在第一表面设置的第一电子器件；在第一表面设置多个焊球，并将多个铜焊盘分别与多个焊球的表面焊接以形成多个焊点；其中，多个铜焊盘通过框架连接为一体结构；采用塑封材料对第一电子器件和多个焊点进行塑封，并对塑封材料进行研磨形成第一塑封层，同时去除框架。