[發(fā)明專利]可拆卸、可組裝的半導體封裝體堆疊結構及其制備方法

有效

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• 申請日: 2014-12-04
• 公開（公告）號: CN104465606B
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發(fā)明（設計）人: 曹文靜;李宗懌;劉麗虹;孫向南;倪洽凱
• 申請（專利權）人: 江蘇長電科技股份有限公司
• 主分類號: H01L23/498
• 分類號: H01L23/498;H01L21/60
• 代理公司: 江陰市揚子專利代理事務所(普通合伙)32309
• 代理人: 周彩鈞

技術領域

本發(fā)明涉及一種可拆卸、可組裝的半導體封裝體堆疊結構及其制備方法，屬于電子封裝技術領域。

背景技術

微電子裝置例如半導體芯片需要與其他電子部件的很多輸入和輸出連接。很多半導體芯片設置在適于表面安裝的封裝中，便于芯片安裝到外部襯底如電路板上時的操作。芯片上的輸入和輸出觸點通過細引線或凸塊與襯底電路板上的觸點相連。在表面安裝過程中，將封裝放置到電路板上，使封裝上的每個端子與電路板上的相應觸點焊盤對齊。在端子和觸點焊盤之間提供焊錫或其他鍵合材料。通過加熱以熔化或回流焊錫或以其他方式活化鍵合材料，將封裝永久地鍵合在合適的位置。整個封裝結構幾乎沒有太多的靈活性，需要上下封裝體準確對位，加工成形后其組合方案很難更改，較難實現可拆卸、可組裝的靈活的封裝形式。

半導體封裝芯片通常設成堆疊布置，其中第一封裝體設置在電路板上，第二封裝體安裝在第一封裝體上。可以允許將多個不同的芯片安裝在電路板上的單個覆蓋區(qū)內。為了實現堆疊封裝體間互連，必須在每個封裝的上設置用于機械結構連接和電連接的結構。

如圖1傳統(tǒng)的堆疊封裝中，第一封裝體和第二封裝體之間的電連接通過在第一封裝體中形成預焊料或者銅柱而實現。預焊料或者銅柱必須比第一芯片的高度高，以便連接第一封裝體基板的線路觸點。在這樣的傳統(tǒng)堆疊封裝結構中，由于作為密封半導體芯片的包封構件而提供的環(huán)氧模塑化合物與形成第一封裝體中用于第一封裝體和第二封裝體之間的電連接的預焊料或銅柱之間的熱膨脹系數上的不匹配，會在第一封裝體中產生翹曲和裂紋，從而會影響堆疊封裝的電連接，降低堆疊封裝的可靠性。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種可拆卸、可組裝的半導體封裝體堆疊結構及其制備方法，解決因熱膨脹系數的不匹配而引起翹曲的問題，從而能夠改善可靠性，有效降低堆疊高度，并且單個封裝體易插拔，可以根據需要自由組裝不同堆疊組合封裝體，易于簡化系統(tǒng)方案，降低成本。

本發(fā)明的目的是這樣實現的：一種可拆卸、可組裝的半導體封裝體堆疊結構，它包括多個封裝體和插接件，所述封裝體包括襯底，所述襯底正面設置有通孔，在所述通孔上設置有連接器，在所述襯底正面和連接器外圍包封有塑封料，所述插接件插入所述連接器將多個封裝體連接在一起。

所述連接器包括觸片、彈簧和腔體，所述腔體與通孔相連通，所述彈簧中部和觸片兩端固定于所述腔體內壁面上，所述彈簧兩端與所述觸片兩端相連接。

在所述襯底正面設置有焊盤以及用于防焊的一層油墨，所述焊盤通過襯底上的導電元件與襯底上下表面的觸點相連，所述連接器的腔體與焊盤焊接在一起。

所述封裝體還可以包括耦接件，所述耦接件連接到所述封裝體的下表面。

所述耦接件可以包括焊球、連接器或其他導體。

所述插接件可以是任意形狀或材質的固形物。

所述封裝體可以具有多個半導體芯片。

所述插接件可以包括在封裝體中。

一種可拆卸、可組裝的半導體封裝體堆疊結構的制備方法，所述方法包括以下步驟：

步驟一、取帶有焊盤和通孔的基板；

步驟二、通過SMT的方式在帶有焊盤和通孔的基板正面貼裝上連接器；

步驟三、在帶有焊盤和通孔的基板正面裝片區(qū)域進行裝片打線；

步驟四、對帶有焊盤和通孔的基板正面包封區(qū)域采用揭膜法進行塑封，露出連接器；

步驟五、通過插接件堆疊封裝體。

與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明利用連接器取代傳統(tǒng)的焊接方式以解決表面粘著技術的對位問題和由于部件之間熱膨脹系數的不匹配而引起翹曲的問題，從而能夠改善可靠性，利用連接器作為堆疊封裝體之間的輸入輸出觸點有效降低堆疊高度，并且利用連接器封裝體易插拔，可以根據需要自由組裝不同堆疊組合封裝體，易于簡化系統(tǒng)方案，降低成本。

附圖說明

圖1為傳統(tǒng)堆疊封裝剖視圖；

圖2為根據本發(fā)明實施例的半導體封裝體；

圖3為根據本發(fā)明的可選實施例的半導體封裝體；

圖4為根據本發(fā)明的可選實施例的半導體封裝體；

圖5、圖6為本發(fā)明一種可拆卸、可組裝的半導體封裝體的堆疊結構；

圖7~圖11為本發(fā)明一種可拆卸、可組裝的半導體封裝體堆疊結構制法的結構剖視圖。

其中：

封裝體00、插接件10、襯底20、通孔200、焊盤201、油墨202、微電子元件30、塑封料40、連接器50、觸片500、彈簧501、腔體502、預焊料60。