一种半导体封装结构的制作方法

本实用新型涉及半导体集成封装技术领域，具体涉及一种半导体封装结构。

背景技术：

随着集成电路技术的不断发展，电子产品越来越向小型化、智能化、高性能以及高可靠性方向发展。而集成电路封装不仅直接影响着集成电路、电子模块乃至整机的性能，而且还制约着整个电子系统的小型化、低成本和可靠性。在集成电路晶片尺寸逐步缩小，集成度不断提高的情况下，电子工业对集成电路封装技术提出了越来越高的要求。因此如何提高封装结构中器件的集成度是本领域的重要课题。

技术实现要素：

因此，本实用新型提供一种半导体封装结构，以提高封装结构中器件的集成度。

本实用新型提供一种半导体封装结构，包括：互联结构层，互联结构层包括绝缘介质层和位于绝缘介质层中的第一导电层；设置于互联结构层一侧的第一芯片，第一芯片的正面朝向互联结构层且与第一导电层电性连接；第二芯片，第二芯片位于绝缘介质层中且第一导电层间隔，第二芯片至第一芯片的距离大于第一导电层至第一芯片的距离，第二芯片与第一导电层电性连接。

可选的，半导体封装结构还包括：绝缘包覆层，绝缘包覆层包覆第一芯片的正面和侧部，绝缘包覆层与互联结构层朝向第一芯片一侧的表面接触。

可选的，第一芯片的正面设置有多个芯片凸点，第一芯片的正面通过多个芯片凸点与第一导电层电性连接；绝缘包覆层还包覆芯片凸点的侧部。

可选的，绝缘介质层包括：第一绝缘介质膜，第一绝缘介质膜贴合绝缘包覆层，第一绝缘介质膜中具有贯穿第一绝缘介质膜的第一开口，第一开口朝向第一芯片；第一导电层包括第一导电部和第二导电部，第一导电部位于第一开口中，第二导电部位于第一导电部背向第一芯片一侧的表面且延伸至部分第一绝缘介质膜的表面；第二绝缘介质膜，第二绝缘介质膜覆盖第一绝缘介质膜背向第一芯片一侧的表面以及第二导电部；第二芯片贴装于第二绝缘介质膜背向第一芯片一侧的表面。

可选的，第二绝缘介质膜背向第二导电部一侧设置有多个第二开口；第二芯片位于相邻的第二开口之间。

可选的，第二芯片相邻与第二开口之间的间距为200μm～300μm。

可选的，第二芯片的背面朝向第一芯片的正面，第二芯片的正面通过多条键合线分别连接第二开口底部的第一导电层。

可选的，第二绝缘介质膜背向第二导电部一侧设置有多个第三开口，第三开口中分别设置有导电柱；第二芯片的正面朝向第一芯片的正面，第二芯片的正面通过导电柱连接第一导电层。

可选的，半导体封装结构还包括：多个焊球，焊球部分位于第二开口中，焊球与第一导电层接触。

可选的，绝缘介质层还包括：第三绝缘介质膜，第三绝缘介质膜背向第一芯片的表面为绝缘介质层的外表面，第三绝缘介质膜覆盖第二绝缘介质膜背向第一芯片一侧的表面，且第三绝缘介质膜还覆盖第二芯片和部分焊球表面；焊球背向第一芯片的顶点凸出于第三绝缘介质膜。

本实用新型的技术方案，具有如下优点：

本实用新型的半导体封装结构，将第二芯片设置于第一芯片正面的互联结构层中，第二芯片至第一芯片的距离大于第一导电层至第一芯片的距离，利用互联结构层中较第一导电层更远的空间放置第二芯片，实现了多芯片的立体堆叠，并且不影响第一导电层的线路设置，可有效节省器件排布的设计空间，有利于提高封装结构中的器件集成度。

本实用新型的半导体封装结构，通过键合线或导电柱将第二芯片与互联结构层中的第一导电层连接，实现了第二芯片与第一芯片共用互联结构层，并且从同侧扇出，有效节省了器件排布的设计空间，有利于提高封装结构中的器件集成度。

本实用新型的半导体封装结构，第二芯片200与相邻的第二开口之间的间距在200μm～300μm的范围内，可在避免第二芯片200与焊球500接触和较小的器件尺寸之间取得平衡。

本实用新型的半导体封装结构，由于第三绝缘介质膜背向第一芯片的表面为绝缘介质层的外表面，因此第三绝缘介质膜为绝缘介质层中距离第一芯片最远的介质层，由第三绝缘介质膜覆盖第二芯片和部分焊球表面，使得第二芯片被包覆在距离第一芯片最远的介质层中，不会影响第一导电层的线路设置，可有效节省器件排布的设计空间，有利于提高封装结构中的器件集成度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的一个实施例的半导体封装结构的示意图；

图2为本实用新型的一个实施例的半导体封装结构制造过程中的一个中间状态图；

图3为本实用新型的另一个实施例的半导体封装结构的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

参考图1，本实施例提供一种半导体封装结构，包括：

互联结构层400，互联结构层400包括绝缘介质层和位于绝缘介质层中的第一导电层440；

设置于互联结构层400一侧的第一芯片100，第一芯片100的正面朝向互联结构层400且与第一导电层340电性连接；

第二芯片200，第二芯片200位于绝缘介质层中且与第一导电层440间隔，第二芯片200至第一芯片100的距离大于第一导电层440至第一芯片的距离，第二芯片200与第一导电层440电性连接。

本实施例的半导体封装结构，将第二芯片200设置于第一芯片100正面的互联结构层400中，第二芯片200至第一芯片100的距离大于第一导电层440至第一芯片100的距离，利用互联结构层400中较第一导电层440更远的空间放置第二芯片200，实现了多芯片的立体堆叠，并且不影响第一导电层440的线路设置，可有效节省器件排布的设计空间，有利于提高封装结构中的器件集成度。

进一步的，第二芯片200到第一芯片100正面的距离大于第一导电层440朝向第一芯片100的表面至第一芯片100正面的距离，且第二芯片200到第一芯片100正面的距离大于第一导电层440背向第一芯片100的表面至第一芯片100正面的距离。

进一步的，半导体封装结构还包括：绝缘包覆层300，绝缘包覆层300包覆第一芯片100的正面和侧部，绝缘包覆层300与互联结构层400朝向第一芯片100一侧的表面接触。

进一步的，第一芯片100的正面设置有多个芯片凸点101，第一芯片100的正面通过多个芯片凸点101与第一导电层440电性连接。绝缘包覆层300还包覆芯片凸点101的侧部。

具体的，第一芯片100和第二芯片200可以为硅、氮化硅、玻璃、氧化硅、碳化硅、砷化镓、磷化铟等材质的芯片。第一导电层440可以为金、银、铜、铝、钛等一种或多种金属。第一导电层440可以通过图形电镀、金属沉积+金属刻蚀等工艺形成。绝缘包覆层300可以通过印刷、注塑、塑封、喷涂等工艺完成。

具体的，芯片凸点101可以为铝、铜、金、锡或它们的合金，或具有掺杂的上述金属。

具体的，绝缘介质层包括：

第一绝缘介质膜410，第一绝缘介质膜410贴合绝缘包覆层300，第一绝缘介质膜410中具有贯穿第一绝缘介质膜410的第一开口，第一开口朝向第一芯片100。

第一导电层440包括第一导电部和第二导电部，第一导电部位于第一开口中，第二导电部位于第一导电部背向第一芯片100一侧的表面，且延伸至部分第一绝缘介质膜410的表面。

绝缘介质层还包括第二绝缘介质膜420，第二绝缘介质膜420覆盖第一绝缘介质膜410背向第一芯片100一侧的表面以及第一导电层440的第二导电部。

进一步的，第二绝缘介质膜420背向第一导电层440的第二导电部一侧设置有多个第二开口；第二芯片200位于相邻的第二开口之间。

第一绝缘介质膜410可以通过光刻显影、干法刻蚀形成。

进一步的，第二芯片200的背面朝向第一芯片100的正面，第二芯片200的正面通过多条键合线201连接第二开口底部的第一导电层440。

本实施例的半导体封装结构，通过键合线201将第二芯片200与互联结构层400中的第一导电层440连接，实现了第二芯片200与第一芯片100共用金属互联层，可以从同侧扇出，有效节省了器件排布的设计空间，有利于提高封装结构中的器件集成度。

进一步的，半导体封装结构还包括：多个焊球500，焊球500部分位于第二开口中，焊球500与第一导电层440接触。

焊球500可以是金、银、铜、铝、锡、镍等一种或多种金属。

焊球500可以通过电镀、植球、印刷、激光烧球等工艺形成。

进一步的，第二芯片200与相邻的第二开口之间的间距为200μm～300μm。

第二芯片200与第二开口之间的间距若过小，则使得第二芯片200可能与焊球500接触，造成短路；若间距过大，则影响器件大小，不利于器件小型化。第二芯片200与相邻的第二开口之间的间距在200μm～300μm的范围内，可在避免第二芯片200与焊球500接触和较小的器件尺寸之间取得平衡。

进一步的，绝缘介质层还包括：第三绝缘介质膜430，第三绝缘介质膜430背向第一芯片100的表面为绝缘介质层的外表面，即第三绝缘介质膜430是绝缘介质层中距离第一芯片100距离最远的。第三绝缘介质膜430覆盖第二绝缘介质膜420背向第一芯片100一侧的表面，且第三绝缘介质膜430还覆盖第二芯片200和部分焊球500表面。第三绝缘介质膜430还包覆多条键合线201。

第三绝缘介质膜430可以通过印刷、注塑、塑封、喷涂等工艺形成。

本实用新型的半导体封装结构，由于第三绝缘介质膜430背向第一芯片100的表面为绝缘介质层的外表面，因此第三绝缘介质膜430为绝缘介质层中距离第一芯片100最远的膜层，由第三绝缘介质膜430覆盖第二芯片和部分焊球表面，使得第二芯片200被包覆在距离第一芯片100最远的绝缘介质层中，不会影响第一导电层440的线路设置，可有效节省器件排布的设计空间，有利于提高封装结构中的器件集成度。

本领域技术人员可以知晓，绝缘介质层还可以包括更多层，而不仅是第一绝缘介质膜、第二绝缘介质膜和第三绝缘介质膜，在第二绝缘介质膜和第三绝缘介质膜之间可以设置更多绝缘介质层和导电层，本实用新型在此不以为限。

上述绝缘包覆层和互联结构层400中的绝缘介质层，可以为丙烯酸、环氧树脂、聚酰亚胺、苯并环丁烯(bcb)、三嗪树脂等材料。绝缘包覆层内部可以有填料、玻璃纤维等调整热膨胀系数、介电常数等性能的材料。

实施例2

本实施例提供一种半导体封装结构，与实施例1中不同之处在于：

第二绝缘介质莫420背向第一导电层440的第二导电部一侧设置有多个第三开口，第三开口中分别设置有导电柱202。第二芯片200的正面朝向第一芯片100的正面，第二芯片200的正面通过导电柱202连接第一导电层440。

其余与实施例1中相同的部分在此不予赘述。

本实施例的半导体封装结构，通过导电柱202将第二芯片200与互联结构层400中的第一导电层440连接，实现了第二芯片200与第一芯片100共用金属互联层，从同侧扇出，有效节省了器件排布的设计空间，有利于提高封装结构中的器件集成度。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。