[發(fā)明專利]堆疊封裝器件及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310549390.3
• 申請日: 2013-11-07
• 公開（公告）號: CN103579207B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張博;尹雯;陸原
• 申請（專利權(quán)）人: 華進(jìn)半導(dǎo)體封裝先導(dǎo)技術(shù)研發(fā)中心有限公司
• 主分類號: H01L25/00
• 分類號: H01L25/00;H01L25/065;H01L23/31;H01L23/13;H01L21/50;H01L21/56
• 代理公司: 無錫互維知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32236
• 代理人: 王愛偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域，尤其涉及一種多層堆疊封裝(Package?on?package，簡稱POP)器件及其制造方法。

背景技術(shù)

隨著電子裝置的尺寸減小，可以通過在一個半導(dǎo)體封裝中堆疊多個芯片或堆疊多個單獨的半導(dǎo)體封裝來實現(xiàn)高集成密度。近來，針對移動電子設(shè)備應(yīng)用等已經(jīng)引進(jìn)了堆疊式半導(dǎo)體封裝。所述堆疊式半導(dǎo)體封裝的一種是將邏輯封裝器件和存儲器封裝器件堆疊設(shè)置的堆疊封裝(POP)。利用POP技術(shù)，可以在一個半導(dǎo)體封裝中包括不同類型的半導(dǎo)體芯片。

然而，現(xiàn)有技術(shù)中的多層堆疊封裝器件不容易拓展，堆疊層數(shù)有限制，如果需要增加堆疊層數(shù)，則需要對其他所有層的封裝組件進(jìn)行改動設(shè)計，同時也需要對整個堆疊裝置器件的生產(chǎn)線及工藝進(jìn)行大規(guī)模的調(diào)整，成本較高。此外，現(xiàn)有技術(shù)中的封裝組件在堆疊過程中通常都會采用underfill（底部填充）工藝，而這種技術(shù)操作復(fù)雜，并且容易出現(xiàn)問題。

因此，確有必要提出一種改進(jìn)的堆疊封裝器件及其制造方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提出了一種堆疊封裝器件，具有很強的可拓展性，其降低了后期堆疊封裝的難度，此外其可以避免使用底部填充工藝，成品率高。

此外，本發(fā)明還提出了一種堆疊封裝器件的制造方法，其制造得到的堆疊封裝器件具有很強的可拓展性，并降低了后期堆疊封裝的難度，此外并未使用底部填充工藝，成品率高。

為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出一種堆疊封裝器件，其包括堆疊安裝在一起的多個封裝組件。每一個封裝組件包括具有相對的第一表面和第二表面的基板、在基板的第一表面上開設(shè)的凹槽、安裝于所述凹槽內(nèi)的半導(dǎo)體晶片和將所述半導(dǎo)體晶片密封于所述凹槽內(nèi)的內(nèi)密封材料，其中所述半導(dǎo)體晶片的上表面低于所述基板的第一表面，所述半導(dǎo)體晶片的下表面靠近所述凹槽的底部，所述內(nèi)密封材料的上表面與所述基板的第一表面基本平齊。每個封裝組件還包括電性連接于所述基板的第二表面上的多個連接部件。在相鄰的兩個封裝組件堆疊安裝時，位于上部的封裝組件的連接部件電性連接于位于下部的封裝組件的基板上的第一表面上，所述堆疊封裝器件還包括有填充相鄰兩個堆疊安裝的封裝組件之間的縫隙的外密封材料，所述外密封材料為不導(dǎo)電熱壓膠膜，該不導(dǎo)電熱壓膠膜具有對應(yīng)上部的封裝組件的連接部件的通孔，在進(jìn)行兩個封裝組件的安裝時，先將不導(dǎo)電熱壓膠膜放置于上部的封裝組件的第二表面或下部的封裝組件的第一表面上，隨后通過熱壓的方式使得上部的封裝組件的連接部件與下部的封裝組件的基板的第一表面上的連接墊片電性連接在一起。

進(jìn)一步的，每個封裝組件的連接部件為焊接球，其中最下部的封裝組件的焊接球在縱向上的尺寸小于其他封裝組件的焊接球在縱向上的尺寸。

進(jìn)一步的，每個封裝組件內(nèi)的半導(dǎo)體晶片通過鍵合線或焊接球的方式電性連接于所述基板上。

進(jìn)一步的，每個封裝組件的基板的與連接部件、半導(dǎo)體晶片相連接的位置都布置有連接墊片，所述基板還包括布置于其內(nèi)的連接各個連接墊片的電路線。

進(jìn)一步的，所述多個封裝組件中的至少一個還包括有通過鍵合線或焊接球的方式電性連接于其基板的第二表面上的半導(dǎo)體晶片，其基板的第二表面上連接有半導(dǎo)體晶片的封裝組件的連接部件在縱向上的尺寸大于其基板的第二表面上未連接有半導(dǎo)體晶片的封裝組件的連接部件在縱向上的尺寸。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明還提供一種堆疊封裝器件的制造方法，其包括：提供兩個封裝組件，每一個封裝組件包括具有相對的第一表面和第二表面的基板、在基板的第一表面上開設(shè)的凹槽、安裝于所述凹槽內(nèi)的半導(dǎo)體晶片和將所述半導(dǎo)體晶片密封于所述凹槽內(nèi)的內(nèi)密封材料，其中所述半導(dǎo)體晶片的上表面低于所述基板的第一表面，所述半導(dǎo)體晶片的下表面靠近所述凹槽的底部，所述內(nèi)密封材料的上表面與所述基板的第一表面基本平齊，每個封裝組件還包括電性連接于所述基板的第二表面上的多個連接部件；將兩個封裝組件堆疊安裝在一起，堆疊安裝后上部的封裝組件的連接部件電性連接于下部的封裝組件的基板上的第一表面上。所述將兩個封裝組件堆疊安裝在一起包括：提供不導(dǎo)電熱壓膠膜，該不導(dǎo)電熱壓膠膜具有對應(yīng)上部的封裝組件的連接部件的通孔；將不導(dǎo)電熱壓膠膜放置于上部的封裝組件的第二表面或下部的封裝組件的第一表面上；通過熱壓的方式使得上部的封裝組件的連接部件與下部的封裝組件的基板的第一表面上的連接墊片電性連接在一起。