[發(fā)明專利]一種雙面三維堆疊封裝結(jié)構(gòu)及封裝方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810813139.6
• 申請(qǐng)日: 2018-07-23
• 公開（公告）號(hào): CN109003948A
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金國(guó)慶
• 申請(qǐng)（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(hào): H01L23/31
• 分類號(hào): H01L23/31;H01L23/535;H01L21/56
• 代理公司: 北京三聚陽(yáng)光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 李博洋

本發(fā)明公開了一種雙面三維堆疊封裝結(jié)構(gòu)及封裝方法，該方法包括：在基板的第一表面及第二表面分別貼裝至少一層芯片，將芯片與基板進(jìn)行電氣互連，采用塑封材料將基板及芯片進(jìn)行封裝，在基板的第一表面及第二表面上分別成型焊球，將焊球進(jìn)行切割形成切割面，以切割面作為焊墊進(jìn)行二次植球。本發(fā)明是采用雙面塑封工藝，把貼裝在基板的兩個(gè)面的芯片和焊球做塑封保護(hù)，解決了單面的熱膨脹的不匹配性而導(dǎo)致的元件翹曲問(wèn)題，通過(guò)雙面芯片堆疊實(shí)現(xiàn)了更大容量或者功能的系統(tǒng)集成，同時(shí)通過(guò)側(cè)面互連技術(shù)減少了板級(jí)組裝的電路板的占用面積，提高了最終板級(jí)組裝的利用率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體封裝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙面三維堆疊封裝結(jié)構(gòu)及封裝方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的裝工藝為芯片在基板正面做多層堆疊，通過(guò)打線或者倒裝的方式實(shí)現(xiàn)芯片到芯片，芯片到基板的電氣互連，然后進(jìn)行塑封保護(hù)。基板背面一般通過(guò)植BGA錫球的方式實(shí)現(xiàn)元件最終到PCB板級(jí)的焊接，要面臨的問(wèn)題在于封裝元件是：基板，芯片，膠水，塑封料等多種材料的組合，材料的熱膨脹系統(tǒng)不匹配造成塑封后的翹曲問(wèn)題，并且芯片的堆疊數(shù)量越多，塑封厚度越厚，翹曲的問(wèn)題越嚴(yán)重。常規(guī)的解決方式是通過(guò)減少硅芯片的厚度，來(lái)實(shí)現(xiàn)減少塑封體的總體厚度，但受限于芯片工藝和封裝技術(shù)，芯片的減薄厚度也遇到了瓶頸，無(wú)法無(wú)限減薄，這樣也限制了塑封厚度,限制了芯片堆疊的數(shù)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供的雙面三維堆疊封裝結(jié)構(gòu)及方法克服了現(xiàn)有技術(shù)中單面的熱膨脹的不匹配性而導(dǎo)致的元件翹曲問(wèn)題。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種雙面三維堆疊封裝結(jié)構(gòu)，包括：基板；芯片，在所述基板的第一表面及第二表面分別堆疊至少一層所述芯片，所述芯片與所述基板電氣互連；所述基板及芯片通過(guò)塑封材料進(jìn)行封裝，形成封裝結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，上述的雙面三維堆疊封裝結(jié)構(gòu)，還包括：引腳端子，在所述基板的第一表面及第二表面上分別成型有所述第一焊球，所述引腳端子的至少一部分暴露在所述封裝結(jié)構(gòu)的外側(cè)。

優(yōu)選地，上述的雙面三維堆疊封裝結(jié)構(gòu)，還包括：外部引腳端子，所述引腳端子暴露在所述封裝結(jié)構(gòu)的外側(cè)的部分為焊墊，與所述引腳端子連通。

優(yōu)選地，所述芯片和基板之間通過(guò)粘合劑連接。

優(yōu)選地，當(dāng)所述基板的第一表面及第二表面分別堆疊多層所述芯片時(shí)，各所述芯片之間通過(guò)粘合劑連接。

優(yōu)選地，所述基板的上表面堆疊的芯片與第二表面堆疊的芯片數(shù)量相等。

優(yōu)選地，在所述基板的第一表面及第二表面成型的所述引腳端子基于所述基板對(duì)稱設(shè)置。

優(yōu)選地，所述芯片通過(guò)焊線與所述基板電氣互連。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種雙面三維堆疊封裝方法，包括如下步驟：

在基板的第一表面及第二表面分別貼裝至少一層芯片；將所述芯片與所述基板進(jìn)行電氣互連；采用塑封材料將所述基板及所述芯片進(jìn)行封裝。

優(yōu)選地，所述在基板的第一表面及第二表面分別貼裝至少一層芯片的步驟，具體包括：在所述基板的第一表面及第二表面對(duì)稱貼裝數(shù)量相同的芯片。

優(yōu)選地，在將所述芯片與所述基板進(jìn)行電氣互連的步驟之后、所述采用塑封材料將所述基板和所述芯片進(jìn)行塑封的步驟之前，所述雙面三維堆疊封裝方法還包括：在所述基板的第一表面及第二表面上分別成型第一焊球。

優(yōu)選地，所述在所述基板的第一表面及第二表面上分別成型第一焊球的步驟，具體包括：在所述基板的第一表面及第二表面上，基于所述基板對(duì)稱的位置分別焊接所述第一焊球。

優(yōu)選地，在所述采用塑封材料將所述基板及所述芯片進(jìn)行塑封的步驟之后，所述雙面三維堆疊封裝方法還包括：對(duì)所述第一焊球進(jìn)行切割，生成所述第一焊球的切割面；將所述第一焊球的切割面作為焊墊，在所述焊墊上焊接第二焊球。