[0018] 本發(fā)明還公開一種如上述的晶圓級芯片TSV封裝結(jié)構(gòu)的封裝方法,其包括以下步驟:
[0019] 步驟S1:制備多個晶圓;
[0020] 步驟S2:分別在不同晶圓上制備CPU模塊的晶粒、功能模塊的晶粒以及硅中介層;
[0021] 步驟S3:在晶粒和硅中介層的引腳位置開設(shè)硅通孔;
[0022] 步驟S4:在硅通孔處涂覆第一絕緣層;
[0023] 步驟S5:對硅通孔內(nèi)的第一絕緣層進行修整并涂覆第二絕緣層,然后插入預(yù)先制備好的金屬芯,將金屬芯的中間部分和硅中介層的表面電路進行電性連接,將金屬芯的兩端和晶粒表面電路進行電性連接;
[0024] 步驟S6:對硅中介層和晶粒進行功能檢測;
[0025] 步驟S7:對晶圓上的晶粒和硅中介層進行切分;
[0026] 步驟S8:將硅中介層焊接于基板上,將CPU模塊和功能模塊焊接于硅中介層上,然后采用環(huán)氧樹脂進行填充。
[0027] 通過上述技術(shù)方案,采用涂覆第一絕緣層后插入預(yù)制的金屬芯的方式完成硅通孔內(nèi)的金屬填充,可以有效控制金屬芯的直徑和緊密度,從而獲得更穩(wěn)定的電信號傳輸效果。
[0028] 在本發(fā)明中,上述步驟S4還包括以下步驟:
[0029] 步驟S41:將晶圓放置入真空爐內(nèi),抽真空后通過機械手對硅通孔處涂覆硅橡膠和氮化硼復(fù)合材料以及硫化劑,向真空爐內(nèi)通入惰性氣體使硅橡膠和氮化硼復(fù)合材料于硅通孔充分接觸,待硅橡膠和氮化硼復(fù)合材料定型后將晶圓取出真空爐。
[0030] 通過上述技術(shù)方案,采用真空環(huán)境下的涂覆方式使第一絕緣層充分和硅通孔進行結(jié)合,避免出現(xiàn)氣隙影響導(dǎo)熱效率。
附圖說明
[0031] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0032] 圖1為本發(fā)明實施例提供的晶圓級芯片TSV封裝結(jié)構(gòu)的示意圖;
[0033] 圖2為圖1中A處的局部放大圖;
[0034] 圖3為本發(fā)明實施例提供的第三晶粒的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0035] 圖4為圖3中B處的局部放大圖。
[0036] 圖標:1?硅中介層;101?第一連接球;102?第一硅通孔;2?CPU模塊;201?第四晶粒;
202?第三晶粒;203?第二晶粒;204?第一晶粒;205?第二硅通孔;206?第二連接球;207?第一絕緣層;208?金屬芯;209?緩沖腔;210?第二絕緣層;3?功能模塊;301?第三連接球;401?邏輯單元;4011?引腳;4012?導(dǎo)線;4013?邏輯導(dǎo)線;402?寄存器;403?控制器;404?時鐘;5?基板。
具體實施方式
[0037] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例進行詳細描述。
[0038] 術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中,除非另有說明,“多個”的含義是兩個或兩個以上。
[0039] 在本發(fā)明的描述中,還需要說明的是,附圖僅為不同結(jié)構(gòu)的相對位置關(guān)系的說明,不代表實際電路布線。
[0040] 實施例:
[0041] 請參照圖1至圖4,圖1至圖4所示為本發(fā)明的一種實施例。
[0042] 本實施例提供一種晶圓級芯片TSV封裝結(jié)構(gòu),如圖1和圖2所示,包括依次連接的CPU模塊2、硅中介層1和基板5,還包括第一硅通孔102、金屬芯208以及第一絕緣層207,若干第一硅通孔102開設(shè)于硅中介層1,第一硅通孔102的開口處開設(shè)有緩沖腔209;金屬芯208填充于第一硅通孔102內(nèi),CPU模塊2通過金屬芯208與基板5和硅中介層1上蝕刻的電路電性連接;第一絕緣層207填充于第一硅通孔102與金屬芯208之間不包括緩沖腔209的一段,第一絕緣層207具有熱塑性。
[0043] 使用時,預(yù)留出的緩沖腔209用于容納受金屬芯208熱膨脹擠壓后溢出的第一絕緣層207。
[0044] 通過上述技術(shù)方案,采用具有熱塑性的第一絕緣層207,當金屬芯208在芯片運行時因為大量發(fā)熱導(dǎo)致出現(xiàn)熱膨脹之后,具有熱塑性的第一絕緣層207受到擠壓可以變形減薄,避免硅中介層1和金屬芯208因為熱膨脹系數(shù)不同而出現(xiàn)漲裂而出現(xiàn)損壞。
[0045] 作為一種較優(yōu)的實施方式,上述第一絕緣層207為硅橡膠和氮化硼復(fù)合材料。
[0046] 需要說明的是,第一絕緣層207采用硅橡膠和氮化硼復(fù)合材料,不僅僅是利用其絕緣性和導(dǎo)熱性,更主要的是利用硅橡膠的熱塑性以相應(yīng)金屬芯208的熱變形,避免金屬芯
208的熱變形引起芯片的損壞。