封装结构及封装结构的制造方法与流程

1.本公开实施例涉及封装领域，特别涉及一种封装结构及封装结构的制造方法。


背景技术：

2.倒装芯片(flip chip，fc)封装技术作为一类能有效缩小封装结构尺寸的封装技术，是集成电路技术的研究热点之一。倒装芯片封装是指将具有有效区域或者i/o侧的芯片表面面向基板或另一个芯片，并通过导电凸块进行两者间的键合，以此达到封装两者的目的的技术。
3.与传统的引线键合工艺相比，倒装芯片封装技术具有以下的优点：封装密度更大；且由于采用了导电凸块，互连长度大大缩短，互连线的电阻以及电感更小；芯片中产生的热量可通过导电凸块传输出去从而实现散热目的，因此芯片上的温度会降低。
4.然而，目前的封装结构存在电源完整性有待提高的问题。


技术实现要素：

5.本公开实施例提供一种封装结构及封装结构的制造方法，至少有利于改善电源完整性。
6.根据本公开一些实施例，本公开实施例一方面提供一种封装结构，包括：基板，基板内具有至少两类金属层，且每类金属层在基板内所处的层彼此不同；芯片，芯片位于基板上，且芯片具有相对的第一面和第二面，第一面朝向基板，第一面上具有至少两类导电凸块，每类导电凸块与每类金属层相对应；其中，导电凸块位于芯片与基板之间且延伸至基板内，以与相对应的金属层电接触。
7.在一些实施例中，至少两类导电凸块包括：第一类导电凸块，第一类导电凸块包括第一焊球，第一焊球顶面与相对应的金属层电接触；第二类导电凸块，第二类导电凸块包括第二焊球，第二焊球顶面与相对应的金属层电接触；其中，第二焊球的体积小于第一焊球的体积，且第一焊球顶面与第一面的距离大于第二焊球顶面与第一面的距离。
8.在一些实施例中，第一焊球底面与第一面电接触；和/或，第二类导电凸块还包括导电柱，导电柱底面与第一面电接触，导电柱顶面与第二焊球电接触。
9.在一些实施例中，至少两类导电凸块还包括：第三类导电凸块；基板朝向第一面的表面具有焊盘，且焊盘与第三类导电凸块电接触。
10.在一些实施例中，每类金属层的电属性彼此不同。
11.根据本公开一些实施例，本公开实施例另一方面还提供一种封装结构的制造方法，包括提供基板，基板内具有至少两类金属层，且每类金属层在基板内所处的层的位置彼此不同；提供芯片，芯片具有相对的第一面和第二面；将芯片放置在基板上进行键合，第一面朝向基板，且第一面上具有至少两类导电凸块，每类导电凸块与每类金属层相对应；其中，导电凸块位于芯片与基板之间且延伸至基板内，以与相对应的金属层电接触。
12.在一些实施例中，在将芯片放置在基板上进行键合之前，还包括：在基板上形成开
口，暴露与基板的表面接近的金属层。
13.在一些实施例中，在基板上形成开口之后，还包括形成导电凸块，形成导电凸块的步骤包括：形成第一类导电凸块，在第一面上形成第一焊球；形成第二类导电凸块，在第一面上形成第一导电柱，在第一导电柱上形成第二焊球；形成第三类导电凸块，在第一面上形成第二导电柱，在第二导电柱上形成第三焊球；其中，第二导电柱的体积小于第一导电柱的体积。
14.在一些实施例中，在基板上形成开口之后，还包括形成导电凸块，形成导电凸块的步骤包括：形成第一类导电凸块，在基板上形成第一焊球；形成第二类导电凸块，在基板上形成第一导电柱，在第一导电柱上形成第二焊球；形成第三类导电凸块，在第一面上形成第二导电柱，在第二导电柱上形成第三焊球；其中，第二导电柱的体积小于第一导电柱的体积。
15.在一些实施例中，在基板上形成开口之后，还包括形成导电凸块，形成导电凸块的步骤包括：形成第一类导电凸块，在基板上形成第一焊球；形成第二类导电凸块以及第三类导电凸块，在第一面上形成第一导电柱以及第二导电柱，在第一导电柱上形成第二焊球，同时在第二导电柱上形成第三焊球，其中，第二导电柱的体积小于第一导电柱的体积
16.本公开实施例提供的技术方案至少具有以下优点：
17.本公开实施例提供的封装结构中，基板内具有至少两类金属层，且每类金属层在基板内所处的层彼此不同。芯片位于基板上，且芯片具有相对的第一面和第二面，第一面朝向基板，第一面上具有至少两类导电凸块，每类导电凸块与每类金属层相对应。其中，导电凸块位于芯片与基板之间且延伸至基板内，以与相对应的金属层电接触。本公开实施例中，第一面上的导电凸块与相应的金属层直接电接触，而无需在导电凸块与金属层之间设置导电过孔以通过导电结构这个过渡结构实现电连接，一方面，可以节约导电过孔占据的面积，另一方面，由于导电凸块与金属层直接电接触，可以降低导电凸块与金属层之间的延迟效应，提高信号传输效率，同时降低导电凸块与金属层之间的电阻，从而有利于提高封装结构的电源完整性，进而提高封装结构的电学性能。
附图说明
18.一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制；为了更清楚地说明本公开实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例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公开的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本公开一实施例提供的一种封装结构的示意图；
20.图2为本公开一实施例提供的另一种封装结构的示意图；
21.图3至图5为本公开另一实施例提供的一种封装结构的制造方法的各个步骤对应的结构示意图；
22.图6至图8为本公开另一实施例提供的另一种封装结构的制造方法的各个步骤对应的结构示意图；
23.图9至图12为本公开另一实施例提供的再一种封装结构的制造方法的各个步骤对
应的结构示意图；
24.图13至图14为本公开另一实施例提供的又一种封装结构的制造方法的各个步骤对应的结构示意图。
具体实施方式
25.倒芯片封装结构包括正对设置的芯片以及基板，其中具有有效区域或者i/o侧的芯片一面面向基板，并利用芯片上的导电凸块与基底内的金属层电连接。为了保证电源完整性，通常在基板内处于不同层的金属层分别作为电源平面和地平面，芯片上的不同导电凸块分别具有电源属性和地属性。其中，具有地属性的导电凸块通过位于基板内的层间过孔与电源平面实现电连接，具有电源属性的导电凸块通过位于基板内的层间过孔与地平面实现电连接。这就导致导电凸块与相应的金属层之间存在层间过孔这个过渡结构。
26.也就是说，层间过孔位于基板内，且层间过孔的一端与导电凸块电接触，层间过孔的另一端与金属层电接触。
27.但是，上述封装结构中，为缩小封装结构的尺寸，层间过孔的线宽一般设计得较小。层间过孔的线宽越小，则电阻越大。因此，层间过孔的电阻将会影响封装结构的电源/地完整性，进而导致封装结构的的电学性能下降，对于要求严苛的产品可能导致产品整体性能达不到要求。为了保证电源/地完整性，可以增加连接导电凸块与金属层的层间过孔的数量，然而，这会增加层间过孔占据的面积，且还增加封装结构的版图设计难度以及增加制造方法的制造难度。
28.本公开实施例提供一种封装结构，芯片上具有导电凸块，导电凸块位于芯片与基板之间且延伸至基板内，并直接与基板内对应的金属层电接触，以此实现芯片与基板内金属层的直接电信号交流，以此提高封装结构的电源/地完整性，进而提高封装结构的电学性能。
29.下面将结合附图对本公开的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本公开各实施例中，为了使读者更好地理解本公开而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本公开所要求保护的技术方案。
30.在本技术实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本技术实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
31.图1为本公开一实施例提供的一种封装结构的示意图。
32.参考图1，封装结构包括基板100和芯片101。其中，基板100内具有至少两类金属层102，且每类金属层102在基板100内所处的层彼此不同。芯片101位于基板100上，且芯片101具有相对的第一面11和第二面12，第一面11朝向基板100。第一面11上具有至少两类导电凸块103，每类导电凸块103与每类金属层102相对应。导电凸块103位于芯片101与基板100之间且延伸至基板100内，以与相对应的金属层102电接触。
33.通过导电凸块103将芯片101与基板100内的金属层102直接进行电连接，增大了导电凸块103与金属层102的电接触面积，无需设置层间过孔，以提升封装结构的电源/地完整性，进而提高了封装结构的电学性能。
34.基板100可以是印刷电路板(pcb，printed circuit board)，可以是刚性pcb或柔性pcb。基板100的材料可以包括双马来酰亚胺三嗪(bt)树脂、fr-4(由玻璃纤维编织布与阻燃的环氧树脂粘合剂组成的复合材料)、陶瓷、玻璃、塑料、带、膜或其它支撑材料中的一种或多种组合。在一些实施例中，基板100表面的面积大于封装结构中其他部件表面的面积。
35.基板100内具有至少两类金属层102，且每类金属层102在基板100内所处的层的位置彼此不同，以给电信号提供稳定的特性阻抗，进而提高封装结构的稳定性。
36.在一些实施例中，每类金属层102具有不同的电属性。电属性可以包括电源属性、地属性或者i//o属性(或称为输入/输出属性)等。
37.在一些实施例中，金属层102包括第一类金属层104以及第二类金属层105。第一类金属层104和第二类金属层105的电属性彼此不同。
38.例如，第一类金属层104具有电源属性，且第二类金属层105具有地属性。又例如，第一类金属层104具有地属性，且第二类金属层105具有电源属性。
39.第一类金属层104与第二类金属层105设置于基板100的不同层处。
40.在一些实施例中，金属层102的材料可以是钨、铜、铝、银、金等导电金属材料。
41.芯片101可以为逻辑芯片。例如，逻辑芯片可以是中央处理单元(cpu，central processing unit)芯片、图形处理单元(gpu，graphics processing unit)芯片或应用处理器(ap，application processor)芯片。在一些实施例中，芯片101还可以为存储芯片，存储芯片包括易失性存储器半导体芯片，易失性存储器半导体芯片可以为动态随机存取存储器(dram，dynamic random access memory)或静态随机存取存储器(sram，static random-access memory)，非易失性存储器半导体芯片可以为相变随机存取存储器(pram，phase-change random-access memory)、磁阻式随机存取存储器(mram，magnetoresistive random-access memory)、铁电随机存取存储器(feram，ferroelectric random-access memory)或电阻式随机存取存储器(rram，resistive random-access memory)。在一些实施例中，芯片101还可以为闪存，例如，nand(not and)闪存。叠层结构包括多个芯片101，多个芯片101可以均为逻辑芯片、存储芯片或者闪存，或者，多个芯片中的部分芯片可以为逻辑芯片，部分芯片可以为存储芯片。
42.芯片101具有相对的第一面11和第二面12。第一面11朝向基板100，便于与基板100进行电连接。第一面11上具有至少两类导电凸块103，每类导电凸块103与每类金属层102相对应。
43.每类导电凸块103具有的电属性不同，电属性可以为电源属性、地属性或者i/o属性，其中。
44.在一些实施例中，导电凸块103可以包括第一类导电凸块106以及第二类导电凸块107。
45.第一类导电凸块106和第二类导电凸块107的电属性彼此不同。其中，第一类导电凸块106与第一类金属层104直接电接触，第二类导电凸块107与第二类金属层105直接电接触。
46.在一些实施例中，第一类导电凸块106包括第一焊球，第一焊球的顶面与相对应的金属层102电接触。第一焊球的材料可以包括金、铜、铜镍金或者锡等导电材料。
47.在一些实施例中，第二类导电凸块107包括第二焊球109，第二焊球109的顶面与相
对应的金属层102电接触。第二焊球109的材料可以包括金、铜、铜镍金或者锡等导电材料。
48.在一些实施例中，第二类导电凸块107还可以包括导电柱110，导电柱110的一端与第二焊球109的底面电接触，另一端与第一面11的导电层电接触。导电柱110的材料可以包括金、铜或者铜镍金等导电材料。
49.在一些实施例中，第一焊球108顶面与第一面11的距离h1大于第二焊球109顶面与第一面11的距离h2。第一焊球108的体积大于第二焊球109的体积。
50.可以理解的是，第一类导电凸块可以由导电柱和第一焊球共同构成，导电柱位于第一焊球与第一面之间。
51.第一类导电凸块和第二类导电凸块分别可以采用不同尺寸的焊球构成，有利于充分利用面积，例如，第一类导电凸块为c4 bump(即c4焊球)结构，第二类导电凸块为pillar bump(即铜柱+焊球)结构。
52.可以理解的是，第二类导电凸块也可以仅有第二焊球构成，第二焊球的一面与第一面相接触，另一面与相对应的金属层相接触。
53.在一些实施例中，第一类导电凸块106可以位于第二类导电凸块107朝向芯片101边缘的外侧。
54.基板100内部还可以具有多类电连接结构111。电连接结构用于在基板内部传输电信号。电连接结构111可以通过基板100上输出焊球112进一步与其他外部结构进行电连接，以传输电信号。
55.图2为本公开一实施例提供的另一种封装结构的示意图。
56.参考图2，基板100朝向第一面11的表面具有焊盘113。焊盘113为第三类金属层，第三类金属层与第一类金属层和第二类金属层的电属性彼此不同。
57.焊盘113的材料可以为钨(w)、钴(co)、铜(cu)、钛(ti)、钽(ta)、铝(al)、氮化钛(tin)、氮化钽(tan)、镍、硅化物(例如，wsix、cosix、nisix、alsix等)、金属合金或其任何组合。焊盘113相应的，导电凸块103还可以包括第三类导电凸块114，且焊盘113与第三类导电凸块114电接触。第三类导电凸块114可以包括第三焊球115以及第二导电柱116。第三焊球115的顶面与焊盘113电接触。第三焊球115的材料可以包括金、铜、铜镍金或者锡等导电材料。第二导电柱116的一端与第三焊球115的底面电接触，另一端与第一面11的导电层电接触。第二导电柱116的材料可以包括金、铜或者铜镍金等导电材料。
58.在一些实施例中，第一焊球108顶面与第一面11的距离h1大于第二焊球109顶面与第一面11的距离h2，第二焊球109顶面与第一面11的距离h2大于第三焊球115顶面与第一面11的距离h3。
59.在一些实施例中，第一类导电凸块106位于第二类导电凸块107朝向芯片101边缘的外侧，第三类导电凸块114位于第二类导电凸块107朝向芯片101中心的内侧。
60.在一些实施例中，封装结构还可以包括粘合层。粘合层位于基板100与芯片101之间，用于填充基板100与芯片101之间的空隙，保护导电凸块103，并起到粘合基板100与芯片101作用。
61.在一些实施例中，封装结构还可以包括塑封层(未图示)，塑封层位于基板上，且包裹芯片。其中，塑封层的材料可以包括树脂(例如，环氧树脂塑封料)或者氧化硅。
62.上述公开实施例提供的封装结构，包括基板100以及芯片101，基板100内具有至少
两类金属层102，且每类金属层102在基板100内所处的层彼此不同，金属层102在基板100内部形成电路系统，便于基板100与外部进行电信号交流。芯片101位于基板100上，且芯片101具有相对的第一面11和第二面12，第一面11朝向基板100。第一面11上具有至少两类导电凸块103，每类导电凸块103与每类金属层102相对应，导电凸块103用于实现芯片101与基板100之间的电连接。导电凸块103位于芯片101与基板100之间且延伸至基板100内，以与相对应的金属层102电接触。基板100与芯片101之间通过导电凸块103直接进行电接触，以此实现芯片与基板内金属层的直接电信号交流，无需设置层间过孔，以此提高封装结构的电源/地完整性，进而提高封装结构的电学性能。
63.相应的，本公开另一实施例还提供一种封装结构的制造方法，由本公开另一实施例提供的封装结构的制造方法可以制成前述实施例提供的封装结构。以下将结合附图对本公开另一实施例提供的封装结构的制造方法进行详细说明，与前一实施例相同或者相应的部分，可参考前述实施例的相应说明，以下将不做详细赘述。
64.图3至图5为本公开另一实施例提供的一种封装结构的制造方法的各个步骤对应的结构示意图。
65.参考图3，提供基板100。
66.后续会在基板100上方设置芯片，基板100用于承载芯片并起到电连接上层芯片的作用。
67.基板100内具有至少两类金属层102，包括第一类金属层104以及第二类金属层105，且每类金属层102在基板100内所处的层的位置彼此不同。
68.第一类金属层104和第二类金属层105具有不同的电属性。在一些实施例中，第一类金属层104具有电源属性，且第二类金属层105具有地属性。在另一些实施例中，第一类金属层104具有地属性，且第二类金属层105具有电源属性。可以理解的是，不论第一类金属层104以及第二类金属层105具有何种电属性，都在本公开实施例的保护范围内。
69.基板100内还可以具有电连接结构111，且不同类的金属层102与相应的电连接结构111电连接。基板100的底部还可以具有输出焊球112，输出焊球112与相应的电连接结构111电接触。
70.参考图4，在基板100内形成开口(未标示)，开口露出金属层102。
71.具体地，在基板100形成多个开口，每个开口分别暴露出不同类的金属层102，以使后续提供的芯片上的导电凸块与开口露出的金属层102电接触。
72.在一些例子中，形成开口的工艺步骤可以包括：在基底100表面形成图形化的第一掩膜层；以第一掩膜层为掩膜刻蚀基底100，直至露出金属层102的顶面；去除图形化的第一掩膜层。
73.可以理解的是，金属层102在基板100内所处的层不同，则相应的开口的深度也不相同。
74.参考图5，提供芯片101，芯片101具有相对的第一面11和第二面12；在第一面11上形成导电凸块103。
75.形成导电凸块103的步骤可以包括：在第一面11上形成第一类导电凸块106，以及在第一面11上形成第二类导电凸块107。第一类导电凸块106可以位于第二类导电凸块107朝向芯片101边缘的外侧。
76.在一些实施例中，可以采用植球工艺形成第一类导电凸块106，相应的，第一类导电凸块106为第一焊球。
77.在一些实施例中，形成第二类导电凸块107的工艺步骤包括：在第一面11上形成第一导电柱117；在第一导电柱117上形成第二焊球109。相应的，第一导电柱117和第二焊球共同构成第二类导电凸块107。可以采用电镀工艺形成第一导电柱117，采用植球工艺形成第二焊球109。
78.可以理解的是，通过先形成第一导电柱117后形成第二焊球109的方式形成第二类导电凸块107，有利于减小第二类导电凸块107所占的空间大小。在其他实施例中，第二类导电凸块107也可以仅由第二焊球构成。
79.结合参考1、图4以及图5，将芯片101放置在基板100上进行键合，以形成封装结构。
80.其中，第一面11朝向基板100，且第一面11上具有第一类导电凸块106以及第二类导电凸块107。第一类导电凸块106与第一类金属层104对应键合形成电接触，第二类导电凸块107与第二类金属层105对应键合形成电接触。
81.其中，可以采用焊接工艺，以使导电凸块103与相应的金属层102接触且相固定。具体地，在焊接工艺期间，第一焊球108与第一类金属层104相接触且第一焊球108变为熔融状态，在冷却后，第一焊球108与第一类金属层104接触且相固定；第二焊球109与第二类金属层105相接触且第二焊球109变为熔融状态，在冷却后，第二焊球109与第二类金属层105接触且相固定。
82.后续还可以包括形成塑封层，塑封层用于包裹芯片101，以对芯片101提供保护作用。
83.图6至图8为本公开一实施例提供的封装结构的另一种制造方法中各步骤对应的封装结构的结构剖面示意图。需要说明的是，与图4和图5中相同的部分，可参考前述的描绘，以下将不做赘述。
84.参考图6，提供基板100。
85.基板100内具有至少两类金属层102，包括第一类金属层104以及第二类金属层105，且每类金属层102在基板100内所处的层的位置彼此不同。基板100表面还具有焊盘113，焊盘113通过通孔、盲孔或者埋孔与基板100的内部电路连接。
86.焊盘113通过位于基板100内的电连接结构111与位于基板100外部的输出焊球112电连接。可以理解的是，焊盘113可以与一金属层102连接至相同的电连接结构111。
87.参考图7，在基板100内形成开口，每一开口露出相应的金属层102。可以理解的是，金属层102在基板100内所处的层不同，则相应的开口的深度也不相同。
88.参考图8，提供芯片101，芯片101具有相对的第一面11和第二面12；在第一面11上形成导电凸块103。
89.形成导电凸块103可以包括在第一面11上形成第一类导电凸块106，在第一面11上形成第二类导电凸块107，以及在第一面11上形成第三类导电凸块114。第一类导电凸块106可以位于第二类导电凸块107朝向芯片101边缘的外侧，第三类导电凸块114可以位于第二类导电凸块107朝向芯片101中心的内侧。
90.在一些实施例中，可以采用植球工艺形成第一类导电凸块106，相应的，第一类导电凸块106为第一焊球108。
91.在一些实施例中，形成第二类导电凸块107的工艺步骤包括：在第一面11上形成第一导电柱117；在第一导电柱117上形成第二焊球109。相应的，第一导电柱117和第二焊球共同构成第二类导电凸块107。可以采用电镀工艺形成第一导电柱117，采用植球工艺形成第二焊球109。
92.在一些实施例中，形成第三类导电凸块114的工艺步骤包括：在第一面11上形成第二导电柱116；在第二导电柱116上形成第三焊球115。相应的，第二导电柱116和第三焊球115共同构成第三类导电凸块114。其中，第二导电柱116的体积小于第一导电柱117的体积。
93.结合参考图2、图7和图8，将芯片101放置在基板100上进行键合，以形成封装结构。其中，第一面11朝向基板100，且第一面11上具有第一类导电凸块106、第二类导电凸块107以及第三类导电凸块114。第一类导电凸块106与第一类金属层104对应键合形成电接触，第二类导电凸块107与第二类金属层105对应键合形成电接触，第三类导电凸块114与焊盘113对应键合形成电接触。
94.具体的，可以采用焊接工艺，以使导电凸块103与相应的金属层102接触且相固定。具体的，在焊接工艺期间，第一焊球108与第一类金属层104相接触且第一焊球108变为熔融状态，在冷却后，第一焊球108与第一类金属层104接触且相固定；第二焊球109与第二类金属层105相接触且第二焊球109变为熔融状态，在冷却后，第二焊球109与第二类金属层105接触且相固定；第三焊球115与焊盘113相接触且第三焊球115变为熔融状态，在冷却后，第三焊球115与焊盘113接触且相固定。
95.图6、图7、图9至图12为本公开另一实施例提供的封装结构的制造方法中各步骤的结构示意图，前述实施例均是以在芯片的第一面上形成导电凸块作为示例的，本公开另一实施了也可以在键合之前在基板上形成第一类导电凸块和第二类导电凸块，以下将结合附图进行详细说明。
96.参考图6，提供基板100。基板100内具有至少两类金属层102，包括第一类金属层104以及第二类金属层105，且每类金属层102在基板100内所处的层的位置彼此不同。
97.参考图7，在基板100内形成开口，以暴露相应的金属层102。
98.参考图9，在基板100上形成第一类导电凸块106以及第二类导电凸块107。
99.可以采用植球工艺，形成第一类导电凸块106。采用电镀工艺形成第一导电柱，在第一导电柱上采用植球工艺形成第二焊球，第一导电柱和第二焊球共同构成第二类导电凸块107。
100.参考图10，在基板100上形成粘合层118，使得粘合层118包裹部分第一类导电凸块106以及部分第二类导电凸块107。
101.粘合层118能够填充基板100与后续键合的芯片之间的空隙，降低后续形成塑封层的工艺步骤中塑封材料填充基板100与芯片之间的空隙的难度，以实现更好的密封保护效果。
102.在一些实施例中，形成粘合层118的材料可以是无流动填充物(nuf)、非导电胶(ncp)或者非导电膜(ncf)等不导电材料。
103.参考图11，提供芯片101，芯片101具有相对的第一面11和第二面12；在第一面11上形成第三类导电凸块114。
104.在一些实施例中，形成第三类导电凸块114的步骤可以包括：在第一面11上形成第
二导电柱116；在第二导电柱116上形成第三焊球115。相应的，第二导电柱116和第三焊球115共同构成第三类导电凸块114。其中，第二导电柱116的体积小于第一导电柱117的体积。
105.参考图12，将芯片101放置在基板100上进行键合。
106.其中，第一面11朝向基板100，且第一面11上具有第三类导电凸块114。基板100上具有第一类导电凸块106以及第二类导电凸块107。第一类导电凸块106以及第二类导电凸块107分别与第一面11上的对应的导电层键合形成电接触，第三类导电凸块114与焊盘113对应键合形成电接触。
107.可以理解的是，在键合之前，第一类导电凸块和第二类导电凸块也可以分别形成在基板和芯片上，图13和图14为封装结构的又一种制造方法中各步骤的结构示意图。参考图6，提供基板100。基板100内具有至少两类金属层102，包括第一类金属层104以及第二类金属层105，且每类金属层102在基板100内所处的层的位置彼此不同。
108.参考图7，在基板100内形成开口，开口暴露出金属层。
109.参考图13，在基板100上形成第一类导电凸块106。
110.第一类导电凸块106部分位于基板100内以与第一类金属层104电接触，且其余部分凸出于基板100表面上方。
111.第一类导电凸块106主要采用植球工艺进行，后续形成的第二类导电凸块包括电镀工艺以及植球工艺。将第一类导电凸块106和第二类导电凸块分别制造在基板上和芯片上，有利于避免先采用植球工艺形成的焊球在后采用植球工艺形成焊球的工艺期间发生再熔融。
112.参考图14，提供芯片101，芯片101具有相对的第一面11和第二面12；在第一面11上形成第二类导电凸块107以及第三类导电凸块114。
113.在一些实施例中，形成第二类导电凸块107的工艺步骤包括：在第一面11上形成第一导电柱117；在第一导电柱117上形成第二焊球109。相应的，第一导电柱117和第二焊球共同构成第二类导电凸块107。可以采用电镀工艺形成第一导电柱117，采用植球工艺形成第二焊球109。
114.在一些实施例中，形成第三类导电凸块114的工艺步骤包括：在第一面11上形成第二导电柱116；在第二导电柱116上形成第三焊球115。相应的，第二导电柱116和第三焊球115共同构成第三类导电凸块114。其中，第二导电柱116的体积小于第一导电柱117的体积。
115.将结合参考图2、图13和图14，将芯片101放置在基板100上进行键合，以形成封装结构。
116.其中，第一面11朝向基板100，且第一面11上具有第二类导电凸块107以及第三类导电凸块114。基板100上具有第一类导电凸块106。第一类导电凸块106与第一面1上的对应导电层键合形成电接触，第二类导电凸块107与第二类金属层105对应键合形成电接触，第三类导电凸块114与焊盘113对应键合形成电接触。
117.具体的，可以采用焊接工艺，以使导电凸块103与相应的金属层102接触且相固定。具体的，在焊接工艺期间，第一焊球108与第一面11上的对应导电层相接触且第一焊球108变为熔融状态，在冷却后，第一焊球108与第一面11接触且相固定；第二焊球109与第二类金属层105相接触且第二焊球109变为熔融状态，在冷却后，第二焊球109与第二类金属层105接触且相固定；第三焊球115与焊盘113相接触且第三焊球115变为熔融状态，在冷却后，第
三焊球115与焊盘113接触且相固定。
118.上述实施例提供的封装结构的制造方法包括提供基板，基板内具有至少两类金属层，且每类金属层在基板内所处的层的位置彼此不同；提供芯片，芯片具有相对的第一面和第二面；将芯片放置在基板上进行键合，第一面朝向基板，且第一面上具有至少两类导电凸块，每类导电凸块与每类金属层相对应。其中，导电凸块位于芯片与基板之间且延伸至基板内，以与相对应的金属层电接触。本实施例通过至少两类导电凸块与基板内的对应金属层直接接触，使得芯片与金属层直接电接触，同时降低导电凸块与金属层之间的电阻，从而有利于提高封装结构的电源完整性，进而提高封装结构的电学性能。
119.本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本公开的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本公开的精神和范围。任何本领域技术人员，在不脱离本公开的精神和范围内，均可作各种改动与修改，因此本公开的保护范围应当以权利要求限定的范围为准。

技术特征：
1.一种封装结构，其特征在于，包括：基板，所述基板内具有至少两类金属层，且每类所述金属层在所述基板内所处的层彼此不同；芯片，所述芯片位于所述基板上，且所述芯片具有相对的第一面和第二面，所述第一面朝向所述基板，所述第一面上具有至少两类导电凸块，每类所述导电凸块与每类所述金属层相对应；其中，所述导电凸块位于所述芯片与所述基板之间且延伸至所述基板内，以与相对应的所述金属层电接触。2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述至少两类导电凸块包括：第一类导电凸块，所述第一类导电凸块包括第一焊球，所述第一焊球顶面与相对应的所述金属层电接触；第二类导电凸块，所述第二类导电凸块包括第二焊球，所述第二焊球顶面与相对应的所述金属层电接触；其中，所述第二焊球的体积小于所述第一焊球的体积，且所述第一焊球顶面与所述第一面的距离大于所述第二焊球顶面与所述第一面的距离。3.根据权利要求2所述的封装结构，其特征在于，所述第一焊球底面与所述第一面电接触；和/或，所述第二类导电凸块还包括导电柱，所述导电柱底面与所述第一面电接触，所述导电柱顶面与所述第二焊球电接触。4.根据权利要求1-3任一项所述的封装结构，其特征在于，所述至少两类导电凸块还包括：第三类导电凸块；所述基板朝向所述第一面的表面具有焊盘，且所述焊盘与所述第三类导电凸块电接触。5.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，每类所述金属层的电属性彼此不同。6.一种封装方法，其特征在于，包括：提供基板，所述基板内具有至少两类金属层，且每类金属层在所述基板内所处的层的位置彼此不同；提供芯片，所述芯片具有相对的第一面和第二面；将所述芯片放置在所述基板上进行键合，所述第一面朝向所述基板，且所述第一面上具有至少两类导电凸块，每类所述导电凸块与每类所述金属层相对应；其中，所述导电凸块位于所述芯片与所述基板之间且延伸至所述基板内，以与相对应的所述金属层电接触。7.根据权利要求6所述的封装方法，其特征在于，在将所述芯片放置在所述基板上进行键合之前，还包括：在所述基板内形成开口，所述开口暴露所述金属层。8.根据权利要求7所述的封装方法，其特征在于，在所述基板上形成所述开口之后，还包括形成所述导电凸块，形成所述导电凸块的步骤包括：形成第一类导电凸块，在所述第一面上形成第一焊球；形成第二类导电凸块，在所述第一面上形成第一导电柱，在所述第一导电柱上形成第二焊球；形成第三类导电凸块，在所述第一面上形成第二导电柱，在所述第二导电柱上形成第三焊球；其中，所述第二导电柱的体积小于所述第一导电柱的体积。
9.根据权利要求7所述的封装方法，其特征在于，在所述基板上形成所述开口之后，还包括形成所述导电凸块，形成所述导电凸块的步骤包括：形成第一类导电凸块，在所述基板上形成第一焊球；形成第二类导电凸块，在所述基板上形成第一导电柱，在所述第一导电柱上形成第二焊球；形成第三类导电凸块，在所述第一面上形成第二导电柱，在第所述二导电柱上形成第三焊球；其中，所述第二导电柱的体积小于所述第一导电柱的体积。10.根据权利要求7所述的封装方法，其特征在于，在所述基板上形成所述开口之后，还包括形成所述导电凸块，形成所述导电凸块的步骤包括：形成第一类导电凸块，在所述基板上形成第一焊球；形成第二类导电凸块以及第三类导电凸块，在所述第一面上形成第一导电柱以及第二导电柱，在所述第一导电柱上形成第二焊球，同时在所述第二导电柱上形成第三焊球，其中，所述第二导电柱的体积小于所述第一导电柱的体积。

技术总结
本公开实施例涉及封装领域，提供一种封装结构及封装结构的制造方法，封装结构包括：基板，基板内具有至少两类金属层，且每类金属层在基板内所处的层彼此不同；芯片，芯片位于基板上，且芯片具有相对的第一面和第二面，第一面朝向基板，第一面上具有至少两类导电凸块，每类导电凸块与每类金属层相对应；其中，导电凸块位于芯片与基板之间且延伸至基板内，以与相对应的金属层电接触。本公开实施例提供的封装结构及其制造方法有利于提高封装结构的性能。能。能。


技术研发人员：刘莹 吴秉桓
受保护的技术使用者：长鑫科技集团股份有限公司
技术研发日：2023.08.02
技术公布日：2023/10/15