玻璃基多芯片异构集成结构及其制备方法与流程

本发明涉及半导体芯片封装，具体涉及一种玻璃基多芯片异构集成结构及其制备方法。

背景技术：

1、射频芯片和其他常规芯片通常在集成封装时会考虑到射频信号的特殊性和对环境的敏感性。在传统的集成电路封装技术中，将射频芯片和其他常规芯片封装在一起的工艺步骤如下：

2、（1）先提供基板，然后在基板表面做沉槽和通孔；

3、（2）在沉槽和通孔内以及基板表面做线路层；

4、（3）将射频芯片和其他常规芯片芯片贴于基板表面的线路层上并进行塑封。

5、该工艺中，为了降低射频芯片的射频损耗，通常将射频芯片贴于沉槽内的线路层上。然而在该工艺中，存在的主要问题是在沉槽内做线路层比较困难。

技术实现思路

1、本发明的目的之一在于提供一种玻璃基多芯片异构集成结构及其制备方法，通过将第二玻璃基安装于一玻璃基的安装槽内，实现射频芯片和非射频芯片的差分异构集成，可以有效降低射频芯片的射频损耗，且无需在沉槽内做线路层，工艺简单。

2、本发明的目的之二在于提供一种玻璃基多芯片异构集成结构及其制备方法，通过将第二玻璃基安装于一玻璃基的安装槽内，实现多芯片异构集成，尤其适用于含有射频芯片的多芯片集成封装，并能有效降低射频芯片的射频损耗，并且该玻璃基多芯片异构集成结构的强度高，不易产生翘曲现象。

3、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

4、作为一种玻璃基多芯片异构集成方法的方案之一，该玻璃基多芯片异构集成方法包括以下步骤：

5、s10、制作正面带有多层重布线层的第一玻璃基，并使第一玻璃基具有安装孔；

6、s20、制作正面带有一层重布线层的第二玻璃基，第二玻璃基的厚度小于第一玻璃基的厚度；

7、s30、将所述第二玻璃基安装于所述第一玻璃基的安装孔内并通过连接材料固定，并使所述第二玻璃基的正面的重布线层与所述第一玻璃基的正面的最外层的重布线层之间形成一凹槽结构，与该凹槽结构相背的所述第二玻璃基的背面与所述第一玻璃基的背面平齐；

8、s40、提供多个芯片，将所述芯片分别贴于所述第一玻璃基和所述第二玻璃基的正面，其中，贴于所述第二玻璃基上的芯片为射频芯片，贴于所述第一玻璃基上的芯片为非射频芯片。

9、作为玻璃基多芯片异构集成方法的进一步方案，步骤s30中，所述第二玻璃基通过连接材料固定于第一玻璃基的安装孔内，所述连接材料选自水玻璃、玻璃粉、玻璃膏、胶黏树脂中任一种。

10、作为玻璃基多芯片异构集成方法的进一步方案，步骤s10具体包括：

11、s10a、提供第一玻璃板，开设一贯穿所述第一玻璃板的安装孔；

12、s10b、在第一玻璃板的正面制作第一重布线层；

13、s10c、在第一重布线层表面制作介电层，对介电层开孔处理，形成使所述第一重布线层部分外露的窗口；

14、s10d、在所述窗口内制作导电柱以及在所述介电层的表面制作第二重布线层；

15、s10e、在所述第二重布线层表面制作第一阻焊层，并使所述第二重布线层的焊盘区外露。

16、作为玻璃基多芯片异构集成方法的进一步方案，步骤s20具体包括：

17、s20a、提供厚度与所述第一玻璃板一致且与所述安装孔间隙配合的第二玻璃板，在所述第二玻璃板的正面制作第三重布线层；

18、s20b、在所述第三重布线层表面制作第二阻焊层，并使所述第三重布线层的焊盘区外露。

19、另一方面，本发明提供一种玻璃基多芯片异构集成结构，采用上述玻璃基多芯片异构集成方法制得，包括第一玻璃基、第二玻璃基和多个芯片；

20、所述第一玻璃基包括第一玻璃板，所述第一玻璃板沿其厚度方向开设一安装孔，所述第一玻璃板的正面设置有多层重布线层；

21、所述第二玻璃基包括厚度与所述第一玻璃板一致并与所述安装孔间隙配合的第二玻璃板，所述第二玻璃板的正面设置有一层重布线层；

22、所述第二玻璃基安装于所述安装孔内并通过连接材料固定，且所述第二玻璃基的正面的重布线层与所述第一玻璃基的正面的最外层的重布线层之间形成一凹槽结构，与该凹槽结构相背的所述第二玻璃基的背面与所述第一玻璃基的背面平齐；

23、部分芯片为非射频芯片，贴于所述第一玻璃基正面的最外层重布线层上；

24、部分芯片为射频芯片，贴于所述第二玻璃基正面的重布线层上。

25、作为本发明的玻璃基多芯片异构集成方法的方案之二，该玻璃基多芯片异构集成方法包括以下步骤：

26、s10、制作正面带有多层重布线层和背面带有重布线层的第一玻璃基，并使第一玻璃基具有安装孔和若干通孔，且正面的重布线层通过通孔内的导电柱与背面的重布线层连接；

27、s20、制作正面带有一层重布线层和背面带有与所述第一玻璃基的背面的重布线层结构一致的重布线层的第二玻璃基，且第二玻璃基的厚度小于第一玻璃基的厚度以及第二玻璃基与安装孔间隙配合；

28、s30、将所述第二玻璃基安装于所述第一玻璃基的安装孔内，并使所述第二玻璃基的正面的重布线层与所述第一玻璃基的正面的最外层的重布线层之间形成一凹槽结构，与该凹槽结构相背的所述第二玻璃基的背面与所述第一玻璃基的背面平齐；

29、s40、提供若干芯片，将所述芯片分别贴于所述第一玻璃基和所述第二玻璃基的正面，其中，贴于所述第一玻璃基上的芯片为非射频芯片，贴于所述第二玻璃基上的芯片为射频芯片。

30、作为玻璃基多芯片异构集成方法的进一步方案，步骤s10具体包括：

31、s10a、提供第一玻璃板，开设若干第一通孔和一安装孔；

32、s10b、在第一通孔内制作第一导电柱、在第一玻璃板的正面制作第一重布线层以及在第一玻璃板的背面制作第二重布线层，并使第一重布线层通过所述第一导电柱与所述第二重布线层连接；

33、s10c、在所述第一重布线层表面压制第一介电层以及在所述第二重布线层表面压制第二介电层，并对所述第一介电层开孔处理，形成使部分所述第一重布线层外露的孔结构；

34、s10d、在所述孔结构内制作第二导电柱以及在所述第一介电层的表面制作第三重布线层，并使所述第二重布线层通过所述第二导电柱与所述第一重布线层连接；

35、s10e、在所述第三重布线层表面制作第一阻焊层，并使所述第三重布线层的焊盘区外露于所述第一阻焊层。

36、作为玻璃基多芯片异构集成方法的进一步方案，步骤s20具体包括：

37、s20a、提供厚度与所述第一玻璃板一致并与所述安装孔间隙配合的第二玻璃板，在所述第二玻璃板的正面制作第四重布线层以及在所述第二玻璃板的背面制作第五重布线层；

38、s20b、在所述第四重布线层的表面制作第三阻焊层，并使所述第四重布线层的焊盘区外露于所述第三阻焊层；

39、s20c、在所述第五重布线层的背面压制第三介电层。

40、另一方面，本发明提供一种玻璃基多芯片异构集成结构，采用上述的玻璃基多芯片异构集成方法制得，包括第一玻璃基、第二玻璃基和多个芯片；

41、所述第一玻璃基包括第一玻璃板，所述第一玻璃板沿其厚度方向开设一安装孔，所述第一玻璃板的正面设置有多层重布线层，所述第一玻璃板的背面设置有重布线层，且所述第一玻璃板正面的重布线层通过嵌入至所述第一玻璃板的导电柱与所述第一玻璃板背面的重布线层连接；

42、所述第二玻璃基包括厚度与所述第一玻璃板一致的第二玻璃板，所述第二玻璃板的正面设置有一层重布线层，所述第二玻璃板的背面设置有结构与所述第一玻璃板背面的重布线层的结构一致的重布线层；

43、所述第二玻璃基安装于所述安装孔内并通过连接材料固定，且所述第二玻璃基的正面的重布线层与所述第一玻璃基的正面的最外层的重布线层之间形成一凹槽结构，与该凹槽结构相背的所述第二玻璃基的背面与所述第一玻璃基的背面平齐；

44、部分芯片为非射频芯片，贴于所述第一玻璃基正面的最外层重布线层上；

45、部分芯片为射频芯片，贴于所述第二玻璃基正面的重布线层上。

46、作为玻璃基多芯片异构集成结构的进一步方案，所述第一玻璃板的正面的多层重布线层中，相邻两层重布线层之间设置有第一介电层，且相邻两层所述重布线层之间通过嵌入至所述第一介电层的第二导电柱连接，最外层的所述重布线层的表面设置有第一阻焊层，且最外层的重布线层的焊盘区外露于所述第一阻焊层；所述第一玻璃基的背面的重布线层为一层，且该重布线层远离所述第一玻璃板的一面设置有第二介电层；所述第一玻璃板正面的所有的重布线层、第一介电层以及第一阻焊层的厚度之和等于所述第一玻璃板背面的重布线层和第二介电层的厚度之和；

47、所述第二玻璃板的正面的重布线层的表面设置有第二阻焊层，且该重布线层的焊盘区外露于所述第二阻焊层，所述第二玻璃板的背面的重布线层为一层，且该重布线层远离所述第二玻璃板的一面设置有第三介电层，所述第一玻璃板背面的重布线层和第二介电层的厚度之和等于所述第二玻璃板背面的重布线层和第三介电层的厚度之和。

48、本发明的有益效果：

49、本发明通过将用于安装不同要求的芯片的玻璃基分开制作，再将厚度相对较小的玻璃基固定于厚度相对较大的玻璃基开设的安装孔内，可以实现各种不同芯片的差分异构集成，尤其适用于射频芯片和其他芯片的异构集成，实现了复杂结构的全玻璃封装及互联。与现有技术相比，且无需在沉槽内做线路层，工艺简单。

50、本发明通过第一玻璃基的第一玻璃板正面、背面的结构的厚度设计为相同，可以有效降低玻璃基多芯片异构集成结构的翘曲，提高玻璃基多芯片异构集成结构的强度。