[發明專利]半導體管芯封裝及生產這種封裝的方法

有效

• 申請號: 201710735129.0
• 申請日: 2017-08-24
• 公開（公告）號: CN107785358B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: E·貝內
• 申請（專利權）人: IMEC非營利協會
• 主分類號: H01L25/18
• 分類號: H01L25/18;H01L23/498;H01L23/31;H01L21/60;H10B80/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 楊潔;蔡悅

1.一種半導體管芯封裝，包括：

·由模具材料形成的基板(2)，其中在所述模具材料中并排嵌入的是第一半導體管芯(1)和穿基板通孔TSV插入件(16)，所述基板(2)、所述TSV插入件(16)和所述第一半導體管芯(1)具有前側和背側，并且其中

·所述TSV插入件(16)包括所述插入件的前側上的N個觸點(12)、所述插入件的背側上的N個觸點(11)以及分別將所述插入件的前側和背側上的所述觸點(12、11)互連的N個金屬填充的通孔(17)，N是大于或等于1的整數，

·所述第一半導體管芯(1)包括在所述第一半導體管芯的前側上的N個觸點(7)，

·所述第一半導體管芯還包括在所述第一半導體管芯的所述前側上的一個或多個接觸端子(6、35)，

·被安裝在所述基板(2)的背側上的第二半導體管芯(15)，所述第二半導體管芯包括N個觸點(8)，所述N個觸點被分別連接到所述TSV插入件(16)在所述插入件(16)的背側上的N個觸點(11)，

·被直接安裝在所述第一半導體管芯(1)和所述TSV插入件(16)的所述前側上或者所述第一半導體管芯(1)和所述TSV插入件(16)的所述前側上的一個或一堆中間層上的橫向連接設備(18)，所述橫向連接設備設置有第一和第二組(19、20)的N個觸點，所述組各自被并排放置在所述橫向連接設備的同一表面上，其中所述第一和第二組(19、20)的N個觸點在所述橫向連接設備內部分別被互連，并且其中所述橫向連接設備上的所述第一和第二組(19、20)的N個觸點分別被相應地連接到所述第一半導體管芯上的所述N個觸點(7)以及所述TSV插入件(16)的在所述插入件的前側上的N個觸點(12)，使得所述第一半導體管芯(1)上的所述N個觸點(7)通過所述橫向連接設備(18)和所述TSV插入件(16)分別被連接到所述第二半導體管芯(15)上的所述N個觸點(8)，

·被連接到所述第一半導體管芯上的所述接觸端子(6)的至少一些的多個封裝級接觸凸塊(4)。

2.根據權利要求1所述的封裝，其特征在于，所述橫向連接設備(18)在所述基板(2)的外部且被直接安裝在所述基板(2)的前側或者所述基板(2)的前側上的一個或一堆中間層上。

3.根據權利要求2所述的封裝，其特征在于，包括在所述基板(2)的前側上的再分布層RDL(3)，并且其中所述封裝級接觸凸塊(4)被安裝在所述RDL(3)的外表面上，并通過所述RDL(3)內的導體(36)被連接到所述第一半導體管芯(1)的接觸端子，并且其中所述橫向連接設備(18)同樣被安裝在所述RDL(3)的外表面上。

4.根據權利要求3所述的封裝，其特征在于，所述RDL(3)包括將所述第一半導體管芯(1)上的所述N個觸點(7)連接到所述RDL(3)的外表面上的第一組的N個對應觸點(27)的導體(9)，所述RDL(3)還包括將所述TSV插入件(16)的前側上的所述N個觸點(12)連接到所述RDL的外表面上的第二組的N個對應觸點(28)的導體(9')，并且其中所述橫向連接設備(18)上的所述第一和第二組的N個觸點(19、20)分別被相應地接合到所述RDL(3)上的所述第一和第二組的觸點(27、28)。

5.根據權利要求1所述的封裝，其特征在于，所述橫向連接設備(18)被直接接合到所述第一半導體管芯(1)和所述TSV插入件(16)的前側，并且其中所述橫向連接設備(18)同樣被嵌入在所述基板(2)的所述模具材料中。

6.根據權利要求5所述的封裝，其特征在于，所述第一半導體管芯的接觸端子是接觸柱(35)，所述接觸柱的高度足夠用于從所述前側接觸所述第一半導體管芯(1)，而不管所述橫向連接設備(18)的存在。

7.根據權利要求6所述的封裝，其特征在于，包括在所述基板(2)的前側上的再分布層RDL(3)，并且其中所述封裝級接觸凸塊(4)被安裝在所述RDL(3)的外表面上，并通過所述RDL(3)內的導體(36)被連接到所述第一半導體管芯(1)的所述接觸柱(35)。