[發明專利]堆疊式半導體封裝結構及其制造方法

有效

• 申請號: 201110461371.6
• 申請日: 2011-12-28
• 公開（公告）號: CN102569275A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 阮春燕;杜茂華;陳松;馬慧舒
• 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: H01L25/065
• 分類號: H01L25/065;H01L23/498;H01L23/31;H01L21/48;H01L21/60;H01L21/56
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 劉燦強

技術領域

本發明涉及半導體封裝的領域，更具體地講，涉及一種堆疊式半導體封裝結構及其制造方法。

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結構中堆疊多個芯片或堆疊半導體封裝體來實現高的集成密度。一種堆疊式半導體封裝結構是將邏輯封裝體和存儲器封裝體嵌入一個封裝體中的層疊封裝結構。利用堆疊式半導體封裝技術，在一個半導體封裝結構中可以包括不同類型的半導體器件。

圖1A和圖1B是CN101221945A中公開的可重復堆疊的封裝體的結構剖視圖及其堆疊示意圖。參照圖1A，可重復堆疊的封裝體100包括：基板110，具有第一表面112和背對第一表面112的第二表面114；芯片130，設置在基板110的第一表面112上并處于基板110的芯片承載區116內；連接墊170，設置在基板110的第一表面112上并且分布在芯片承載區116之外的位置；引線160，將芯片110的主動面131與連接墊170電連接；以及封裝膠體140，覆蓋部分基板110的第一表面112、部分芯片130與引線160及連接墊170，封裝膠體140在芯片130的主動面131上形成凹槽142。封裝體100還包括設置在基板110的第二表面114上的多個第一焊盤120和設置在芯片130的主動面131上的多個第二焊盤122。多個第二焊盤122被布置在凹槽142中，也就是說，多個第二焊盤122被封裝膠體140暴露。參照圖1B，另一個可重復堆疊的封裝體100′具有與封裝體100的結構相同的結構。如圖1B所示，封裝體100中設置于芯片130主動面131上的多個第二焊盤122對應于另一封裝體100′的基板110′上的多個第一焊盤120′，多個第二焊盤122與多個第一焊盤120′之間設置有多個導電球150，從而實現封裝體100和100′的疊置和電連接。

在參照圖1A描述的可重復堆疊的封裝體中，封裝膠體140僅覆蓋部分芯片130以暴露設置在芯片130的主動面131上的多個第二焊盤122。此外，多個第一焊盤120也被暴露。即使在疊置封裝體100和100′之后獲得的堆疊式半導體封裝結構中，也不能保證導電球150能夠完全覆蓋成對的第一焊盤120和第二焊盤122。因此，用于兩封裝體疊置和電連接的第一焊盤120′、第二焊盤122和導電球150暴露于空氣，容易因空氣中的濕氣而劣化，從而導致不可靠的電連接。

圖2是KR10-0842915B1中公開的堆疊式半導體封裝結構的剖視圖。參照圖2，堆疊式半導體封裝結構包括堆疊的下封裝體A和上封裝體B。下封裝體A包括：基板202，具有第一表面和背對第一表面的第二表面；芯片200，設置在基板202的第一表面上，并具有設置在其主動面上的多個第一焊盤210和多個第二焊盤220，多個第一焊盤210設置在主動面的中部，多個第二焊盤220設置在主動面的邊緣部分；連接墊218，設置在基板110的第一表面上并與芯片200隔開；引線204，將芯片200的第二焊盤220電連接到連接墊218；封裝膠體206，覆蓋基板202的第一表面、芯片200與引線204及連接墊218；多個連接圖案212，設置在封裝膠體206中，每個連接圖案212包括從封裝膠體206突出到外部的一端和電連接到多個第一焊盤210的另一端；以及多個焊球208，設置在基板202的第二表面上，以用于下封裝體A與外部器件的電連接。上封裝體B包括基板202a、芯片200a、連接墊218a、引線204a、封裝膠體206a和多個焊球208a，芯片200a具有多個焊盤220a。換言之，除了不具有第一焊盤210和連接圖案212之外，上封裝體B的結構與下封裝體A的結構相同。下封裝體A的多個連接圖案212的一端與上封裝體B的多個焊球208a接觸并電連接，從而實現下封裝體A與上封裝體B的疊置和電連接。

在參照圖2描述的堆疊式半導體封裝結構中，用于兩封裝體疊置和電連接的連接圖案212的一部分和焊球208a暴露于空氣，容易因空氣中的濕氣而劣化，從而導致不可靠的電連接。此外，連接圖案212的連接到焊球208a的一端從封裝膠體206突出，且焊球208a沿著堆疊式半導體封裝結構的厚度方向電結合到連接圖案212的一端(即，半導體封裝結構的高度包括焊球208a的高度和連接圖案212的一端的高度)，因此，參照圖2描述的堆疊式半導體封裝結構具有較大的封裝高度。

發明內容

本發明的一個目的在于提供一種能夠避免電連接部件因暴露于濕氣而劣化或減輕該劣化的堆疊式半導體封裝結構及其制造方法。

本發明的另一目的在于提供一種高度能夠得到減小的堆疊式半導體封裝結構及其制造方法。