[發明專利]超細間距焊盤的疊層倒裝芯片封裝結構及底填充制造方法

有效

• 申請號: 201210012062.5
• 申請日: 2012-01-05
• 公開（公告）號: CN102593110A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 劉一波
• 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;H01L23/488;H01L23/31;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;劉奕晴

1.一種疊層倒裝芯片封裝結構，其中，所述疊層倒裝芯片封裝結構包括：

基板，基板上設置有多個焊盤；

上下堆疊的多個芯片，每個芯片上均設置有焊盤；

多個導電柱，設置在芯片的焊盤與基板之間，基板焊盤與芯片焊盤之間通過所述多個導電柱進行電連接，所述多個導電柱中的一部分上下堆疊在一起，最上層的芯片通過多層導電柱與基板電連接；

底部填充材料，填充在各個芯片之間的間隙中。

2.根據權利要求1所述的疊層倒裝芯片封裝結構，其中，

芯片焊盤上設置的導電柱的層數大于等于位于該芯片下方的芯片焊盤上設置的導電柱的層數。

3.根據權利要求1或2所述的疊層倒裝芯片封裝結構，其中，

最下層的芯片通過一層導電柱與基板電連接。

4.根據權利要求1或2所述的疊層倒裝芯片封裝結構，其中，

各層芯片均包含有間距小于150um的焊盤。

5.根據權利要求1或2所述的疊層倒裝芯片封裝結構，所述多個導電柱包括第一導電柱、第二導電柱和第三導電柱，第二導電柱堆疊在第一導電柱上方，第三導電柱設置在最下層的芯片上。

6.根據權利要求5所述的疊層倒裝芯片封裝結構，其中，

第一導電柱和第二導電柱之間、以及第一導電柱和第三導電柱與基板焊盤之間通過焊料連接，焊料包括第一焊料、第二焊料和第三焊料。

7.根據權利要求6所述的疊層倒裝芯片封裝結構，其中，

基板焊盤通過第一焊料與第一導電柱的一端連接，基板焊盤通過第三焊料與第三導電柱一端連接，第一導電柱與第二導電柱之間通過第二焊料連接。

8.根據權利要求6或7所述的疊層倒裝芯片封裝結構，其中，

第一焊料的熔點比第二焊料和第三焊料的熔點高50℃以上。

9.根據權利要求6或7所述的疊層倒裝芯片封裝結構，其中，

第一焊料和第二焊料以及第三焊料的材料均為無鉛焊料。

10.根據權利要求1或2所述的疊層倒裝芯片封裝結構，其中，

在該封裝結構的用于各層導電柱之間連接以及用于導電柱與基板焊盤連接的所有焊料中，在與各層芯片直接連接的導電柱下端所設的焊料的熔點是最低的。

11.根據權利要求1或2所述的疊層倒裝芯片封裝結構，其中，

底部填充材料還填充在芯片與基板之間的間隙中，并包覆了各層焊料和導電柱。

12.根據權利要求1或2所述的疊層倒裝芯片封裝結構，其中，

第一導電柱和第二導電柱以及第三導電柱的材料都為銅。

13.根據權利要求1或2所述的疊層倒裝芯片封裝結構，其中，

芯片的焊盤與一部分導電柱之間設有UBM層。

14.一種制造如權利要求1-13中任一項所述的疊層倒裝芯片封裝結構的方法，其中，所述方法包括：

將預置有第一導電柱的載體通過回流焊連接到基板上后，分離第一導電柱與載體，使第一導電柱通過第一焊料連接保留在基板焊盤上，

將預置有第三導電柱的第一芯片貼裝到基板上對應焊盤上，將預置有第二導電柱的第二芯片貼裝到基板上對應的第一導電柱上，再次回流焊后使芯片與基板形成互連，

然后用底部填充材料填充到芯片與芯片之間的間隙以及芯片與基板之間的間隙中。

15.根據權利要求14所述的方法，其中，在載體的表面設置保護層，在分離第一導電柱與載體之前，第一導電柱鍍在載體的保護層上。

16.根據權利要求15所述的方法，其中，第一導電柱與第一焊料之間的結合力以及第一焊料與基板焊盤之間的結合力大于第一導電柱與載體的保護層之間的結合力。