[發明專利]一種芯片封裝結構、TSV互連鏈路結構及其制備方法

在審

• 申請號: 202010425056.7
• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN111477608A
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 孫鵬;曹立強;嚴陽陽
• 申請（專利權）人: 華進半導體封裝先導技術研發中心有限公司
• 主分類號: H01L23/528
• 分類號: H01L23/528;H01L21/768;H01L25/065
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 李靜玉

本發明公開了一種芯片封裝結構、TSV互連鏈路結構及其制備方法，該TSV互連鏈路結構包括：至少一對穿透導電通孔；至少一個金屬焊盤，每個金屬焊盤電連接一對穿透導電通孔；至少一對微凸塊，一對微凸塊通過一個金屬焊盤和一對穿透導電通孔電連接。本發明實施例提供的TSV互連鏈路結構，通過在金屬焊盤的兩側分別設置一對穿透導電通孔和一對微凸塊，穿透導電通孔和微凸塊之間通過金屬焊盤實現電連接，當其中一個穿透導電通孔或微凸塊發生故障時，另外的穿透導電通孔或微凸塊仍然可以保證電信號的正常傳輸。因此，本發明實施例提供的TSV互連鏈路結構，提高了該結構的容錯性和良品率，提高了信號傳輸的可靠性。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，具體涉及一種芯片封裝結構、TSV互連鏈路結構及其制備方法。

背景技術

半導體器件用于各種電子產品中，諸如個人電腦、手機、數碼相機和其他電子設備。通常在半導體襯底上方依次沉積絕緣層或介電層、導電層和半導體材料，然后使用光刻圖案化各種材料層以在其上形成電路組件和元件，從而典型地制造半導體器件。

目前，半導體器件通常需要長時間不間斷工作，由此，半導體器件在制備時需要高可靠的2.5D/3D封裝，如CPU、GPU、FPGA和HBM，同時需要高可靠的電源、信號網絡設計。然而目前半導體器件采用芯片互聯結構的 2.5D/3D封裝時經常會出現電性無法傳輸，從而導致半導體器件無法正常運行的情況。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供一種芯片封裝結構、TSV互連鏈路結構及其制備方法，以解決現有技術中2.5D/3D封裝的半導體器件無法正常運行的問題。

本發明提出的技術方案如下：

本發明實施例第一方面提供一種TSV互連鏈路結構，該結構包括：至少一對穿透導電通孔；至少一個金屬焊盤，每個金屬焊盤電連接一對穿透導電通孔；至少一對微凸塊，一對微凸塊通過一個金屬焊盤和一對穿透導電通孔電連接。

進一步地，該TSV互連鏈路結構還包括：限定結構，設置在金屬焊盤和微凸塊之間，所述限定結構不在穿透導電通孔的上方，所述限定結構用于限定微凸塊的位置。

本發明實施例第二方面提供一種芯片封裝結構，該封裝結構包括：襯底；芯片結構，所述芯片結構包括至少兩個通過本發明實施例第一方面及第一方面任一項所述的TSV互連鏈路結構堆疊連接的芯片，所述芯片結構通過本發明實施例第一方面及第一方面任一項所述的TSV互連鏈路結構連接所述襯底。

進一步地，所述襯底中設置多對穿透導電通孔，所述襯底表面設置多個金屬焊盤；所述芯片結構包括由至少一個第一芯片構成的第一芯片結構，所述第一芯片中設置多對穿透導電通孔，所述第一芯片的正面和背面分別設置多個金屬焊盤，所述第一芯片正面的每個焊盤上設置一對微凸塊，所述第一芯片結構中的第一芯片之間通過第一芯片表面的微凸塊堆疊連接，所述第一芯片結構通過第一芯片表面的微凸塊連接所述襯底表面的金屬焊盤。

進一步地，所述芯片結構還包括：第二芯片，所述第二芯片正面設置多個金屬焊盤和多對微凸塊，所述第二芯片設置在所述第一芯片結構遠離所述襯底的一側，所述第二芯片通過第二芯片正面的微凸塊連接第一芯片結構。

進一步地，該芯片封裝結構還包括：基板，所述基板設置在所述襯底遠離所述芯片結構的一側，所述基板和所述襯底電連接。

進一步地，該芯片封裝結構還包括：底填膠、塑封結構和焊球，所述底填膠設置在所述基板和所述襯底之間；所述塑封結構設置在所述基板的上方，用于塑封所述襯底和所述芯片結構；所述焊球設置在所述基板遠離所述襯底的一側，用于將所述芯片結構中的電性引出。