多层芯片封装结构及其制备方法与流程

本发明涉及半导体封装，特别涉及一种多层芯片封装结构及其制备方法。

背景技术：

1、随着手机5g的发展，要求将更多性能和特征集成到越来越小的空间中。因此，各种芯片集成封装方案如sip封装(system in package，系统级封装)，dsm封装(double sidemolding，双面塑封封装)变得越来越普及。

2、目前市场上对于封装尺寸的需求是越来越小，现有的芯片集成封装方案越来越不能满足市场对小尺寸的需求。因此有必要提供一种新型的芯片封装结构的制备方法来减小封装尺寸，获得小尺寸的封装结构。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种多层芯片封装结构的制备方法，以减小封装尺寸，可在较小尺寸的封装结构中集成更多芯片。

2、为了实现上述目的以及其他相关目的，本发明提供了一种多层芯片封装结构的制备方法，包括以下步骤：

3、提供第一载板和多个第一芯片，每个所述第一芯片包括正面和背面，且其正面具有焊垫，所述多个第一芯片的正面朝向所述第一载板进行固定；

4、形成包埋所述多个第一芯片的第一塑封层，并去除所述第一载板，露出所述第一芯片的焊垫；

5、形成第一再布线层于所述第一芯片的焊垫上，并形成多个第一金属凸点于所述第一再布线层背向所述第一芯片的表面上，以获得第一半导体中间结构，并对所述第一半导体中间结构进行切割，以形成多个第一中间子结构；

6、提供第二载板和多个第二芯片，每个所述第二芯片包括正面和背面，且其正面具有焊垫，所述多个第二芯片的正面和所述多个第一中间子结构的第一金属凸点朝向所述第二载板进行固定；

7、形成包埋所述多个第二芯片和第一中间子结构的第二塑封层，并去除所述第二载板，露出所述第二芯片的焊盘和第一金属凸点背向所述第一芯片的表面；

8、形成第二再布线层于所述第二芯片的焊垫和第一金属凸点背向所述第一芯片的表面上。

9、可选的，在所述的多层芯片封装结构的制备方法中，所述第二芯片位于所述第一中间子结构的多个第一金属凸点之间，且所述第二芯片的正面与所述第一金属凸点背向所述第一芯片的表面共面。

10、可选的，在所述的多层芯片封装结构的制备方法中，所述形成第二再布线层的步骤之后，所述制备方法还包括：形成第一焊球于所述第二再布线层背向所述第二芯片的表面上，以获得第一封装结构。

11、可选的，在所述的多层芯片封装结构的制备方法中，所述获得第一封装结构的步骤之后，所述制备方法还包括：对所述第一封装结构进行切割，以形成多个封装子结构。

12、可选的，在所述的多层芯片封装结构的制备方法中，所述形成第二再布线层的步骤之后，所述制备方法还包括：形成多个第二金属凸点于所述第二再布线层背向所述第二芯片的表面上，以获得第二半导体中间结构。

13、可选的，在所述的多层芯片封装结构的制备方法中，所述获得第二半导体中间结构的步骤之后，所述制备方法还包括：

14、对所述第二半导体中间结构进行切割，以形成多个第二中间子结构；

15、提供第三载板和多个第三芯片，每个所述第三芯片包括正面和背面，且其正面具有焊垫，所述多个第三芯片的正面和所述多个第二中间子结构的第二金属凸点朝向所述第三载板进行固定；

16、形成包埋所述多个第三芯片和第二中间子结构的第三封层，并去除所述第三载板，露出所述第三芯片的焊盘和第二金属凸点背向所述第二芯片的表面；

17、形成第三再布线层于所述第三芯片的焊垫和第二金属凸点背向所述第二芯片的表面上，并形成第二焊球于所述第三再布线层背向所述第三芯片的表面上，以获得第二封装结构。

18、可选的，在所述的多层芯片封装结构的制备方法中，所述第三芯片位于所述第二中间子结构的多个第二金属凸点之间，且所述第三芯片的正面与所述第二金属凸点背向所述第二芯片的表面共面。

19、可选的，在所述的多层芯片封装结构的制备方法中，所述获得第二半导体中间结构的步骤之后，所述制备方法还包括：

20、提供多个第四芯片，每个所述第四芯片包括正面和背面，且其正面具有焊垫，所述多个第四芯片的正面固定在所述第二再布线层背向所述第二芯片的表面上；

21、形成包埋所述多个第四芯片和第二半导体中间结构的第四塑封层；

22、对所述第四塑封层进行减薄，直至露出所述第二金属凸点背向所述第二芯片的表面；

23、形成第三焊球于所述第二金属凸点背向所述第二芯片的表面上，以获得第三封装结构。

24、可选的，在所述的多层芯片封装结构的制备方法中，所述第四芯片位于所述第二半导体中间结构的第二金属凸点之间。

25、为了实现上述目的以及其他相关目的，本发明还提供了一种采用上述所述的制备方法制备的多层芯片封装结构，包括：

26、多个第一中间子结构，且每个所述第一中间子结构包括第一芯片、第一塑封层、第一再布线层和第一金属凸点，其中所述第一芯片包括正面和背面，且其正面具有焊垫；所述第一塑封层包埋所述第一芯片，并露出所述第一芯片的正面；所述第一再布线层位于所述第一芯片的正面的焊垫上；所述第一金属凸点位于所述第一再布线层背向所述第一芯片的表面上；

27、多个第二芯片，每个所述第二芯片包括正面和背面，且其正面具有焊垫；

28、第二塑封层，其包埋所述多个第二芯片和第一中间子结构，并露出所述第一金属凸点背向所述第一芯片的表面和第二芯片的焊垫；

29、第二再布线层，其位于所述第二芯片的焊垫和所述第一金属凸点背向所述第一芯片的表面上。

30、可选的，在所述的多层芯片封装结构中，所述多层芯片封装结构还包括：第一焊球，其位于所述第二再布线层背向所述第二芯片的表面上。

31、可选的，在所述的多层芯片封装结构中，所述多层芯片封装结构还包括：

32、多个第二金属凸点，其位于所述第二再布线层背向所述第二芯片的表面上，所述多个第二金属凸点、多个第一中间子结构、多个第二芯片、第二塑封层和第二再布线层构成多个第二中间子结构；

33、多个第三芯片，每个所述第三芯片包括正面和背面，且其正面具有焊垫；

34、第三塑封层，其包埋所述多个第三芯片和第二中间子结构，并露出所述第三芯片的焊盘和第二金属凸点背向所述第二芯片的表面；

35、第三再布线层，其位于所述第三芯片的焊盘和所述第二金属凸点背向所述第二芯片的表面上；

36、第二焊球，其位于所述第三再布线层背向所述第三芯片的表面上。

37、可选的，在所述的多层芯片封装结构中，所述多层芯片封装结构还包括：

38、第二金属凸点，位于所述第二再布线层背向所述第二芯片的表面上；

39、多个第四芯片，每个所述第四芯片均包括正面和背面，且其正面具有焊垫，所述第四芯片的正面位于所述第二再布线层背向所述第二芯片的表面上；

40、第四塑封层，将所述第四芯片包埋在所述第二再布线层上，且露出所述第二金属凸点背向所述第二芯片的表面；

41、第三焊球，位于所述第二金属凸点背向所述第二芯片的表面上。

42、与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：

43、在本发明提供的多层芯片封装结构的制备方法中，通过rdl(再布线)方式实现多层芯片的封装：第一层多芯片(第一芯片)完成第一次塑封后，进行再布线并形成金属凸点，然后再与第二层多芯片(第二芯片)一起进行第二次塑封，第二次塑封后再次进行再布线，完成双层封装。该方法可以减小封装尺寸，而由该方法制备的多层芯片封装结构尺寸小，可以在较小尺寸的封装结构中集成更多的芯片，使得材料利用率更高，成本更低，且产品的可靠性更高。

44、此外，本发明还可以在完成双层封装之后，再与第三层多芯片(第三芯片或者第四芯片)一起进行第三次塑封，第三次塑封后再次进行再布线，完成三层封装，获得三层芯片封装结构。