[發明專利]層疊封裝件及其制造方法

無效

• 申請號: 200910179444.5
• 申請日: 2009-10-13
• 公開（公告）號: CN102044528A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發明（設計）人: 王玉傳
• 申請（專利權）人: 三星半導體(中國)研究開發有限公司;三星電子株式會社
• 主分類號: H01L25/00
• 分類號: H01L25/00;H01L23/48;H01L23/52;H01L21/50;H01L21/60
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 韓明星;楊靜

技術領域

本發明涉及半導體封裝的領域，更具體地講，涉及一種層疊封裝件及其制造方法。

背景技術

隨著電子裝置的尺寸越來越小，通過在一個半導體封裝件中堆疊多個芯片或堆疊半導體封裝件來實現高的集成密度。近年來，針對移動電子設備，已經引入了堆疊式半導體封裝件。一種堆疊式半導體封裝件是將邏輯封裝件和存儲器封裝件嵌入一個封裝件中的層疊封裝件(package-on-package)。利用層疊封裝技術，在一個半導體封裝件中可以包括不同類型的半導體器件。

圖1是傳統的層疊封裝件1的示意性剖視圖。參照圖1，層疊封裝件1包括層疊的上封裝件12和下封裝件11。上封裝件12和下封裝件11是傳統的球柵陣列(BGA)半導體封裝件，其具有基板，基板中安裝有多條圖案化的導線。基板的頂部上具有多個連接焊盤，半導體芯片引線鍵合到連接焊盤。另外，基板頂部的某些區域通過環氧化合物包封而形成包封構件，使得半導體芯片和引線被封住。基板的底部粘附有多個焊球，這些焊球可以與布置在基板中的導線連接。上封裝件12的呈環形布置的多個焊球13電連接到下封裝件11的暴露于其包封構件14外并位于其上表面上的焊盤，從而形成層疊封裝件1。

因為上封裝件12和下封裝件11所用的材料以及結構方面存在差異，所以在工程中上封裝件12和下封裝件11產生的翹曲之間的差異比較大，因此在堆疊過程中很容易出現焊球連接不良的問題，導致良率下降。

此外，因為用于堆疊的每個封裝件都具有比較大的翹曲，所以很難實現包括至少三個堆疊的封裝件的層疊封裝件。

另外，由于通過上封裝件12的焊球13實現上下封裝件的堆疊，因此焊球13的直徑必須比下封裝件11的包封構件14的高度大，也就是說，難以實現焊球間距小的層疊封裝件。

發明內容

本發明一個目的在于提供一種能夠減少連接不良問題的層疊封裝件及其制造方法。

本發明的另一目的在于提供一種能夠以任意層數進行堆疊的層疊封裝件及其制造方法。

本發明的又一目的在于提供一種焊球間距小的層疊封裝件及其制造方法。

根據本發明的層疊封裝件包括第一封裝件、第二封裝件以及設置在第一封裝件和第二封裝件之間的多個接合構件，第一封裝件包括第一基板和形成在第一基板的第一表面上的第一半導體芯片，第二封裝件包括第二基板和形成在第二基板的第一表面上的第二半導體芯片，第一基板的第一表面面對第二基板的第一表面，多個接合構件中的每個接合構件電接合第一基板的第一表面和第二基板的第一表面。

第一基板和第二基板可具有相同的重量和尺寸，并可由相同的材料制成。

每個接合構件可包括附于第一基板的第一表面的第一結合構件和附于第二基板的第一表面的第二接合構件，第一接合構件的遠離第一基板的一端與第二接合構件的遠離第二基板的一端可彼此接合。

第一基板和第二基板可關于多個第一接合構件和多個第二接合構件的多個接合點所在的平面對稱。

第一接合構件和第二接合構件中的每個可以是柱狀導電體和焊球中的一種。

第一基板還可包括背對第一基板的第一表面的第二表面，第二基板還可包括背對第二基板的第一表面的第二表面，第一基板的第二表面和第二基板的第二表面可暴露于層疊封裝件的外部。

第一封裝件還可包括布置在第一基板的第二表面上的外部連接端子，第二封裝件還可包括布置在第二基板的第二表面上的連接焊盤。

層疊封裝件還可包括設置在第一封裝件和第二封裝件之間的包封構件，包封構件可作為一個整體用于包封第一基板和第二基板之間的所有組件。

根據本發明的層疊封裝件的制造方法包括以下步驟：提供第一封裝件和第二封裝件，第一封裝件包括第一基板和形成在第一基板的第一表面上的第一半導體芯片，第二封裝件包括第二基板和形成在第二基板的第一表面上的第二半導體芯片；在第一封裝件和第二封裝件之間設置多個接合構件，多個接合構件中的每個接合構件電接合第一基板的第一表面和第二基板的第一表面，第一基板的第一表面面對第二基板的第一表面。

每個接合構件可包括第一結合構件和第二接合構件，在第一封裝件和第二封裝件之間設置多個接合構件中的每個接合構件的步驟可包括：在第一基板的第一表面上設置第一結合構件，在第二基板的第一表面上設置第二結合構件，將第一接合構件的遠離第一基板的一端與第二接合構件的遠離第二基板的一端彼此接合。

該制造方法還包括在設置多個接合構件之后在第一基板的第二表面上設置外部連接端子。