集成堆叠式多芯片的半导体器件及其制备方法_4

文档序号:8397038阅读:来源:国知局
的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容,都应认为仍属本发明的意图和范围内。
【主权项】
1.一种集成堆叠式多芯片的半导体器件,其特征在于,包括: 一带有相互分离的第一、第二和第三基座的芯片安装单元,第一基座包含主平板部分和与主平板部分具高度落差的一引脚; 分别安装在主平板部分顶面一侧和底面一侧的第一芯片和第二芯片; 将第一芯片背面电极电性连接到主平板部分附近的与第一基座的引脚共面的第二基座上的金属片; 主平板部分附近的第三基座,具有与主平板部分共面的用于电性连接第一芯片正面部分电极的台面部分并与第一基座的引脚共面的一引脚; 其中,第二芯片正面的各电极上设置的金属凸块的顶端面与第一和第三基座各自引脚的底面、第二基座的底面位于同一平面上。
2.如权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,在主平板部分的一对相对的侧缘中,一个侧缘连接有一引脚以及相对的另一个侧缘附近设置有第二、第三基座; 在主平板部分的靠近第二、第三基座的侧缘的两端之一处形成有一切口,第三基座具有嵌入在切口中的所述台面部分; 倒装安装的第一芯片,其正面的多个电极通过金属凸块分别相对应的电性连接到主平板部分和台面部分上; 设置在第一芯片之上的金属片,包括水平方向上延伸的粘贴在第一芯片背面的电极上的本体部分和自本体部分一侧缘向下弯折延伸直至接触第二基座的一侧翼;以及第二芯片背面的电极通过导电粘合材料电性连接到主平板部分上。
3.如权利要求2所述的半导体器件,其特征在于,包括将芯片安装单元、第一和第二芯片、金属片及各金属凸块予以包覆的一塑封体,其包覆方式为至少使第一和第三基座各自引脚的底面、第二基座的底面、第二芯片正面的各电极上焊接的金属凸块的顶端面皆从塑封体的底面予以外露。
4.如权利要求3所述的半导体器件,其特征在于,第一芯片正面覆盖有一塑封层,包覆在第一芯片正面的电极上安置的金属凸块的侧壁周围,并使金属凸块从塑封层中外露出来从而将第一芯片的电极连接至台面部分的顶面和主平板部分顶面;并且 塑封层被包覆在所述塑封体内。
5.如权利要求3所述的半导体器件,其特征在于,第二芯片正面覆盖有一塑封层,包覆在第二芯片正面的电极上安置的金属凸块的侧壁周围,并使金属凸块的顶端面从塑封层中外露出来;并且 塑封层被包覆在所述塑封体内。
6.如权利要求3所述的半导体器件,其特征在于,所述本体部分的顶面从所述塑封体的顶面予以外露。
7.一种集成堆叠式多芯片的半导体器件的制备方法,其特征在于,包括以下步骤: 提供一带有相互分离的第一、第二和第三基座的芯片安装单元,第一基座包含主平板部分和与主平板部分具高度落差的一引脚; 将第一芯片倒装安装在主平板部分顶面一侧,主平板部分附近的第三基座具有与主平板部分共面的台面部分并与第一基座的引脚共面的一引脚,该台面部分用于电性连接第一芯片正面的部分电极; 利用一金属片将第一芯片背面电极电性连接到主平板部分附近的与第一基座的引脚共面的第二基座上; 翻转带有第一芯片、金属片的芯片安装单元,将第二芯片安装在主平板部分底面一侧; 其中,第二芯片正面的各电极上设置的金属凸块的顶端面与第一和第三基座各自引脚的底面、第二基座的底面位于同一平面上。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,在主平板部分的一对相对的侧缘中,一个侧缘连接有一引脚以及相对的另一个侧缘附近设置有第二、第三基座; 其中在主平板部分的靠近第二、第三基座的侧缘的两端之一处形成一切口,第三基座具有嵌入在切口中的所述台面部分; 将第一芯片进行倒装安装,其正面的多个电极通过金属凸块分别相对应的电性连接到在台面部分的顶面和主平板部分顶面上; 将金属片的本体部分粘贴至第一芯片背面的电极上,自本体部分一侧缘向下弯折延伸的一侧翼与第二基座进行粘接; 将第二芯片粘贴至主平板部分的底面上,使第二芯片背面的电极通过导电粘合材料电性连接到主平板部分上。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,第一芯片正面的电极上安置的金属凸块包含焊锡材料,其具有第一熔点,金属片通过具第二熔点的导电粘合材料粘接到第一芯片背面的电极和第二基座上; 第二芯片背面的电极通过具第三熔点的导电粘合材料电性连接到主平板部分上,其中第一、二熔点值高于第三熔点值。
10.如权利要求8所述的方法,其特征在于,第一芯片正面电极上安置的为非焊锡材料的金属凸块,其通过具第一熔点的导电粘合材料粘接到主平板部分或台面部分上,金属片通过具第二熔点的导电粘合材料粘接到第一芯片背面的电极和第二基座上; 第二芯片背面的电极通过具第三熔点的导电粘合材料电性连接到主平板部分上,其中第一、二熔点值高于第三熔点值。
11.如权利要求8所述的方法,其特征在于,还包括利用一塑封体将芯片安装单元、第一和第二芯片、金属片及各金属凸块予以包覆的步骤,其包覆方式为至少使第一和第三基座各自引脚的底面、第二基座的底面、第二芯片正面各电极上安置的金属凸块的顶端面皆从塑封体的底面予以外露。
12.如权利要求11所述的方法,其特征在于,第一芯片正面覆盖有一塑封层,包覆在第一芯片正面的电极上安置的金属凸块的侧壁周围,并使金属凸块从塑封层中外露出来从而将第一芯片的电极连接至台面部分的顶面和主平板部分顶面; 在形成所述塑封体的塑封步骤中,塑封层还被塑封体包覆。
13.如权利要求11所述的方法,其特征在于,第二芯片正面覆盖有一塑封层,包覆在第二芯片正面的电极上安置的金属凸块的侧壁周围,并使金属凸块的顶端面从塑封层中外露出来; 在形成所述塑封体的塑封步骤中,塑封层还被塑封体包覆。
14.如权利要求11所述的方法,其特征在于,还包括在塑封体的底面粘附一保护膜的步骤,将第二芯片正面的各电极上安置的金属凸块覆盖住但第一和第三基座各自引脚的底面、第二基座的底面未被保护膜所覆盖; 之后再在第一、第二和第三基座外露于塑封体的表面上镀上金属保护层。
15.如权利要求11所述的方法,其特征在于,还包括在所述塑封体的底面进行研磨的步骤,以避免第二芯片正面的各电极上安置的金属凸块的顶端面及第一和第三基座各自引脚的底面、第二基座的底面被塑封料覆盖住。
【专利摘要】本发明涉及包含双MOSFET的堆叠式封装结构及其制备方法。在一芯片安装单元正面和背面分别安装有一个第一芯片和一个第二芯片,并在第一芯片上方安装有一个金属片连接到芯片安装单元的一个第二基座上。第二芯片正面的各电极上设置的金属凸块的顶端面与芯片安装单元中第一和第三基座各自引脚的底面、第二基座的底面位于同一平面。
【IPC分类】H01L21-50, H01L23-488, H01L25-07
【公开号】CN104716129
【申请号】CN201310694401
【发明人】哈姆扎·耶尔马兹, 何约瑟, 薛彦迅, 鲁军, 张晓天, 牛志强, 鲁明朕, 赵良, 龚玉平, 连国峰
【申请人】万国半导体股份有限公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2013年12月17日
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