超薄多层封装体及其制作方法与相关技术.pdf

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本技术介绍了一种超薄多层封装体及其制作方法，在基底层的上表面设有芯片层，在芯片层
的外部填充有包封体，在包封体与芯片层的上表面设有正面钝化层，在硅基底层的下表面设
有介质层，在介质层的下表面设有背面钝化层，在正面钝化层内嵌有正面布线，在背面钝化
层内嵌有背面布线，背面布线与正面布线之间通过穿透硅基底层和包封体的金属柱相连。芯
片层位于金属柱区域外，在金属柱的外壁上设有介质层、阻挡层和种子层。本技术采用背面
硅体刻蚀工艺和芯片叠加工艺，实现了从硅基底层上表面到下表面堆叠芯片的直接互连，实
现了超薄多层封装体的封装制作。避免了传统方法使用多层复杂布线工艺来达到上表面和下
表面的电性连接、制作成本昂贵和良率低下等问题。

技术要求

1.一种超薄多层封装体，其特征是：在基底层（1）的上表面设有芯片层（2），在芯片层
（2）的外部填充有包封体（3），在包封体（3）与芯片层（2）的上表面设有正面钝化
层（4），在基底层（1）的下表面设有介质层（5），在介质层（5）的下表面设有背面
钝化层（6），在正面钝化层（4）内嵌有正面布线（7），在背面钝化层（6）内嵌有背
面布线（8），背面布线（8）与正面布线（7）之间通过穿透基底层（1）和包封体（3）
的金属柱（9）相连。

2.如权利要求1所述的超薄多层封装体，其特征是：所述芯片层（2）位于金属柱（9）区
域外；且所述芯片层（2）为一层芯片或者多层堆叠芯片，堆叠方式为倒装焊或者正面贴
装。
3.如权利要求1所述的超薄多层封装体，其特征是：所述基底层（1）材料为硅、玻璃、
SiC或者三五族单晶体。

4.如权利要求1所述的超薄多层封装体，其特征是：所述金属柱（9）分布在基底层（1）
外周的方形区域或者金属柱（9）在基底层（1）的中心区域或者沿中心往外扩散。

5.如权利要求1所述的超薄多层封装体，其特征是：所述金属柱（9）直径范围为
1um~300um，高度范围为10um~750um；所述金属柱（9）的外壁上由内向外依次设有种
子层、阻挡层和介质层（5）。

6.如权利要求1所述的超薄多层封装体，其特征是：所述正面布线（7）包含正面钝化层
（4）内部的布线层以及其引出的输入输出电性端口；所述背面布线（8）包含背面钝化
层（6）内部的布线层以及其引出的输入输出电性端口。

7.一种超薄多层封装体的制作方法，其特征是该制作方法包含以下步骤：

a、从硅基底层（1）的下表面向上开设盲孔；

b、在盲孔内制作介质层、阻挡层和种子层，然后填充金属柱（9）；

c、在金属柱（9）的下端部制作背面布线（8）；

d、从上往下将基底层（1）刻蚀掉，使金属柱（9）露出，金属柱（9）的露出高度大于
或者等于芯片层（2）的厚度；

e、将芯片层（2）放置在基底层（1）的上表面及金属柱（9）外的区域；

f、在芯片层（2）的外部填充包封体（3）；

g、研磨使金属柱（9）的上端部和芯片层（2）的电性接口暴露，再在金属柱（9）的上
端部制作正面布线（7），连接芯片层（2）的电性接口。

8.如权利要求7所述的一种超薄多层封装体的制作方法，其特征是：步骤d中基底层（1）
的减薄量为10~750um。
9.如权利要求7所述的一种超薄多层封装体的制作方法，其特征是：步骤d中，通过机械研
磨或者化学机械抛光对金属柱（9）的上端部和芯片层（2）进行打平。

10.如权利要求7所述的一种超薄多层封装体的制作方法，其特征是：步骤f中，包封体
（3）通过热压塑封、底填充或者压合胶膜填充在包封体（3）与芯片层（2）的上表面。

说明书

超薄多层封装体及其制作方法

技术领域

本技术介绍了一种超薄多层封装体，本技术还介绍了一种超薄多层封装体的制作方法。

背景技术

随着人们对电子产品的要求向小型化、多功能、环保型等方向的发展，人们努力寻求将
电子系统越做越小，集成度越来越高，功能越做越多、越来越强，由此产生了许多新技
术、新材料和新设计，其中叠层芯片封装技术以及系统级封装（System-in-
Package，SIP）技术就是这些技术的典型代表。

晶圆级封装以晶圆为加工对象，在晶圆上同时对多个芯片进行封装、测试，最后切割成
单个器件，以倒扣焊的方式组装，它使封装尺寸减小至芯片尺寸，是一种先进的超小型
封装技术。与传统封装技术不同，传统晶片封装是切割后再封装和测试，封装后尺寸会
比原晶片尺寸增加约20%，而晶圆级封装是先在整片晶圆上进行封装和测试，然后再进行
划线分割，封装后的体积与IC裸芯片的尺寸几乎相同，进一步促进集成电路封装的小型
化发展。

现今，半导体封装产业为了满足各种高密度封装的需求，逐渐发展出各种不同型式的封
装构造，比如硅通孔封装、晶圆级封装构造（waferlevelpackage，WLP）、芯