一种用于控制翘曲的扇出型晶圆级封装制造工艺及芯片的制作方法

1.本发明涉及半导体封装技术领域，更具体的说是涉及一种用于控制翘曲的扇出型晶圆级封装制造工艺及芯片。


背景技术：

2.目前，扇出型晶圆级封装是一种晶圆级加工的嵌入式封装，也是i/o数较多、集成灵活性好的主要先进封装之一。
3.但是，现有技术中扇出封装制备过程中容易出现翘曲的现象，而目前解决翘曲的方法主要有采用临时键合设备，将圆片临时键合在玻璃或其他材料上进行重布线工艺，其需要昂贵的设备和材料成本；又或采用金属框架单元，将金属框架和芯片一起塑封于塑封料中，其工艺复杂，不适合规模量产。
4.因此，如何提供一种能够解决上述问题的扇出型晶圆级封装制造工艺是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明提供了一种用于控制翘曲的扇出型晶圆级封装制造工艺及芯片，旨在克服扇出封装现有技术中翘曲大的不足，提供一种简单易行控制翘曲的扇出型晶圆级封装及工艺，降低工艺难度和生产成本，有效解决塑封材料在高温制程中翘曲增大的问题，有益于实现产品的规模量产化。
6.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
7.一种用于控制翘曲的扇出型晶圆级封装制造工艺，包括以下步骤：
8.s1：准备载板，将临时键合膜贴覆于所述载板上；
9.s2：将芯片按照排布需求贴覆于所述临时键合膜上，并将所述芯片封装于塑封料中；
10.s3：去除所述临时键合膜及所述载板，并在所述塑封料上涂覆第一介电层，并开窗露出所述芯片的焊盘，接着进行翘曲控制矫正；
11.s4：将所述焊盘上设置再布线金属层，在所述再布线金属层上涂覆第二介电层，并开窗露出再布线焊盘，再次进行翘曲控制矫正；
12.s5：对所述再布线焊盘利用物理气相沉积、光学掩膜、电镀、刻蚀方法得到球下金属层，并在所述球下金属层上放置锡球；
13.s6：对所述s5重构得到的原片进行切割，形成单颗的扇出封装芯片结构。
14.优选的，所述s3中，进行翘曲控制矫正的方法利用等热处理工艺实现。
15.优选的，所述s4中，再次进行翘曲控制矫正的方法利用等热处理工艺实现。
16.优选的，所述s3中，利用加热方法去除所述临时键合膜。
17.进一步，本发明还提供一种利用上述任一项所述的用于控制翘曲的扇出型晶圆级封装制造工艺制备的芯片，包括依次设置的所述载板、所述临时键合膜、所述芯片，并将所
述芯片封装于所述塑封料中，并去除所述临时键合膜和所述载板；
18.沿所述塑封料的一侧由下依次设置有所述第一介电层、所述再布线金属层、所述第二介电层、所述球下金属层及所述锡球。
19.经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种用于控制翘曲的扇出型晶圆级封装制造工艺及芯片，主要包括以下有益效果：
20.(1)本发明在制备扇出型晶圆级封装的过程中采用等热处理工艺降低翘曲，有利于提高封装良率及产品质量。
21.(2)本发明在工艺过程中直接进行翘曲控制矫正，简化工艺，提高生产效率，有利于实现扇出封装的大规模自动化生产。
22.(3)本发明涉及的工艺简单，无需额外的设备，在已有的工艺设备基础上控制翘曲，有利于成本的控制。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
24.图1为本发明提供的载板上贴临时键合膜结构示意图；
25.图2为本发明提供的贴完芯片的结构示意图；
26.图3为本发明提供的塑封完成的结构示意图；
27.图4为本发明提供的涂覆第一介电层的结构示意图；
28.图5为本发明提供的再布线金属走线层的结构示意图；
29.图6为本发明提供的得到第二介电层的结构示意图
30.图7为本发明提供的植入锡球后的结构示意图；
31.图8为本发明提供的切割成单颗塑封体的结构示意图。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
33.参见附图1-8所示，本发明实施例公开了一种用于控制翘曲的扇出型晶圆级封装制造工艺，包括以下步骤：
34.s1：准备载板1，将临时键合膜2贴覆于载板1上，其中载板1可以为金属载板、玻璃载板、晶圆及有机载板中的任一种，临时键合膜2的直径为330mm；
35.s2：将芯片3按照排布需求贴覆于临时键合膜2上，并将芯片3封装于塑封料4中，其中芯片3可以为表面具有焊盘的有源器件或电阻、电容等无源器件，塑封料4可以为液态或颗粒塑封料；
36.s3：去除临时键合膜2及载板1，并在塑封料4上涂覆第一介电层5，通过曝光、显影
及后固化开窗露出芯片3的焊盘，接着进行翘曲控制矫正；
37.其中第一介电层可以为聚酰亚胺(pi)、聚苯并噁唑(pbo)、苯丙环丁烯(bcb)等，厚度可以为9-16um，由于固化高温制程的影响，圆片翘曲急速增大，通过等热处理工艺进行翘曲矫正降低翘曲，其中等热处理工艺可以为高低温热板交替、高低温烤箱循环等工艺实现；
38.s4：将焊盘上设置再布线金属层6，在再布线金属层6上涂覆第二介电层7，并开窗露出再布线焊盘，再次进行翘曲控制矫正，并进行晶圆级再布线；
39.s5：通过物理气相沉积(pvd)、光学掩膜、电镀、刻蚀等方法对再布线焊盘进行处理得到球下金属层8，并在球下金属层8上放置锡球9；
40.s6：对s5重构得到的原片进行切割，形成单颗的扇出封装芯片结构。
41.在一个具体的实施例中，s3中，进行翘曲控制矫正的方法利用等热处理工艺实现。
42.在一个具体的实施例中，s4中，再次进行翘曲控制矫正的方法利用等热处理工艺实现。
43.在一个具体的实施例中，s3中，利用加热方法去除临时键合膜2。
44.进一步，本发明实施例还提供一种利用上述实施例任一项的用于控制翘曲的扇出型晶圆级封装制造工艺制备的芯片，包括依次设置的载板1、临时键合膜2、芯片3，并将芯片3封装于塑封料4中，并去除临时键合膜2；
45.沿塑封料4的一侧由下至上依次设置有第一介电层5、再布线金属层6、第二介电层7、球下金属层8及锡球9。
46.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他实施例的不同之处，各个实施例之间相同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。
47.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。