【专利解密】为旌科技公开高密度互连转接板、封装结构及其制作方案

【爱集微点评】为旌科技公开的高密度互连转接板、封装结构及其制作方案，通过重布线技术布置完成所需要的金属互连线及所需要的层数至焊接垫的位置，从而形成了混合转接板。通过在有机介质的重布线层上嵌入不带硅通孔的局部硅转接板，实现了一种既进行高密度互连又进行次高密度互连的转接板。

集微网消息，随着芯片向小型化、高性能方向发展，高密度、多芯片封装技术成为重要的解决方案，转接板目前已经成为纳米级集成电路与毫米级宏观基板之间电信号连接最有效的手段之一。

转接板通常是指芯片与封装基板之间的互连和引脚再分布的功能层，转接板通过再分布层可以将密集的I/O引线进行再分布。为了实现高密度互联封装，现有技术中通常采用一整块带硅通孔的硅转接板作为上层晶片和封装基板之间的连接，通过在转接板内部形成TSV来实现垂直贯通，从而实现芯片与芯片间高带宽通信以及芯片与基板间的高密度互连。但一整块带硅通孔的硅工艺转接板的硅中介层制造难度高、应力大、产能及其受限，进而导致成本居高不下。

在一些技术方案中，采用无硅材料的有机材料作为介质的重布线层（RDL）作为转接板。重布线层可对芯片的焊盘的焊区位置进行重新布局，使新焊区满足对焊料球最小间距的要求，并使新焊区按照阵列排布。但是，对于高I/O芯片封装结构而言，重布线层对于高密度互连区域的线宽线距限制也较大，不易制作超高密度互连方案。

为此，为旌科技在2022年9月28日申请了一项名为“高密度互连转接板、封装结构及其制作方法”的发明专利（申请号：202211189675.6），申请人为上海为旌科技有限公司。

根据该专利目前公开的相关资料，让我们一起来看看这项技术方案吧。

如上图，为该专利中公开的高密度互连转接板的制作方法流程图。首先，将单颗硅转接板转移至第一临时键合晶圆上，使用填料，对不同硅转接板之间的间隙进行填充。在使用填料，对不同硅转接板之间的间隙进行填充的步骤中，可以利用聚酰亚胺、下填料、塑封料等材料，填充两个转接板之间的间隙。

其次，在第二临时键合晶圆上制作互连线路和焊接垫，将硅转接板上与第一临时键合晶圆相对的一面贴到第二临时键合晶圆上。最后，取下第一临时键合晶圆，在非硅区域制作连接孔，通过重布线技术长好所需要的金属互连线及所需要的层数至焊接垫的位置。在取下第一临时键合晶圆后，可以从硅转接板背面研磨减薄至所需厚度，以方便对硅转接板表面再进行修饰、焊接焊接垫等结构，以及方便与所需连接的微凸块进行连接。

其中，对于单颗硅转接板的制作，可以采用利用大马士革工艺在归转接板上制作细铜线路、或者利用传统蚀刻工艺制作硅基介质的金属互连线路、以及在硅基底上利用有机介质和重布线技术制作金属互连线路等方法在硅基板上制作互连线路，再将硅转接板在原始厚度切割成单颗，连接线路的制作可以根据芯片之间高密度互连区域的互连关系进行制作。

如上图，为上述转接板纵剖结构示意图。该结构中包括硅转接板与有机介质的重布线层21，其中硅转接板嵌合在有机介质的重布线层上。硅转接板上设置有用于与芯片的高密度互连区域互连的金属互连线22，重布线层可与晶片上次高密度互连区域进行互连。从而实现了能够同时既对芯片上的高密度互连区域进行互连，又能对芯片上次高密度互连区域进行互连的一种新型转接板。

如上图，为该专利中提出的封装互连结构纵剖结构示意图。该种高密度互连转接板顶层与底层均焊接有焊接垫，顶层的焊接垫可与芯片的连接点比如凸块或者焊接垫相焊接。底层的焊接垫可以焊接任何材料制成的金属凸块，通过该金属凸块再焊接到封装基板上。

综上所述，上述这种高密度互连转接板及制造方法，通过将能够实现高密度互联的局部硅转接板嵌合在有机介质的重布线层外，解决了传统用于高密度互连的带硅通孔的硅转接板制造难度大，成本高的问题。实现了一种成本低、制造工艺简单的高密度互连转接板的制造方法，不仅降低了芯片封装的制造难度，同时具有显著的进步意义。

以上就是为旌科技公开的高密度互连转接板、封装结构及其制作方案，该方案通过重布线技术布置完成所需要的金属互连线及所需要的层数至焊接垫的位置，从而形成了混合转接板。通过在有机介质的重布线层上嵌入不带硅通孔的局部硅转接板，实现了一种既进行高密度互连又进行次高密度互连的转接板。

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（校对/赵月）