芯片的叠层封装结构及叠层封装方法_2

文档序号:9507390阅读:来源:国知局
二金属层。
[0051]优选的,所述贯穿体的第二端、第一重布线体由图案化的第二导电层构成,
[0052]所述第二导电层包括在所述第二包封体表面延伸的第一部分,以及延伸至所述第二包封体中的第二部分。
[0053]优选的,所述第一导电层包括第三金属层和位于所述第三金属层上的第四金属层以及位于所述第四金属层表面的焊接层。
[0054]优选的,所述第一导电层还包括位于所述第三金属层下的增厚层,所述增厚层在所述第二包封体表面延伸。
[0055]优选的,所述贯穿体的第一端由图案化的第三导电层构成。
[0056]优选的,所述叠层封装结构,还包括第三包封体,覆盖所述第二管芯。
[0057]—种形成上述所述叠层封装结构的叠层封装方法,包括:
[0058]提供基板;
[0059]将第一管芯设置于基板的第一表面,其中,所述管芯具有相对的有源面和背面,所述第一管芯的背面靠近所述基板的第一表面并且所述管芯的有源面设置有焊盘;
[0060]形成第一包封体以覆盖所述第一管芯;
[0061]形成至少一个互连体,使所述互连体延伸至所述第一包封体中与所述焊盘电连接;
[0062]形成至少一个第一重布线体,使所述第一重布线体与所述互连体电连接,并至少部分裸露于所述叠层封装结构的表面,以作为提供外部电连接的外引脚;
[0063]形成至少一个贯穿体,使所述贯穿体贯穿所述第一包封体和基板;
[0064]将第二管芯上的至少一个电极与所述贯穿体的第一端电连接,且使所述贯穿体的第二端的至少部分裸露于所述叠层封装结构的表面,以作为提供外部电连接的外引脚。
[0065]由此可见,本实施例提供的叠层封装结构,在进行第一层管芯封装时通过互连体和第一重布线体将电极引出,适应于焊盘间距密度较高的芯片封装,同时无需用到键合引线,减少了封装电阻,此外在按照此方法封装完第一层芯片的基础上,再利用贯穿第一包封体和基板的贯穿体引出第二层芯片上的电极,从而实现了芯片的叠层封装,可进一步减少集成电路的封装面积以及减少引脚数量。
【附图说明】
[0066]通过以下参照附图对本发明实施例的描述,本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚,在附图中:
[0067]图1示出了本发明第一实施例的叠层封装结构的结构示意图。
[0068]图2示出了本发明第二实施例的叠层封装结构的结构示意图。
[0069]图3示出了本发明第三实施例的叠层封装结构的结构示意图。
【具体实施方式】
[0070]为了使本发明的目的、技术方案以及优点更清楚明白,以下结合附图和实施例对本发明进行进一步详细说明。在下文对本发明的细节描述中,详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质,公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。此外,本领域普通技术人员应当理解,在此提供的附图都是为了说明的目的,并且附图不一定是按比例绘制的。除非上下文明确要求,否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义;也就是说,是“包括但不限于”的含义。
[0071]在本发明的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。在本发明的描述中,术语“电连接”可指下列内容中的一个或多个。“电连接”可指两个或多个元件直接物理或电接触。然而,“电连接”也可意指两个或多个元件彼此间接接触,但仍然彼此协作或交互作用,并可意指一个或多个其它元件连接或连接在被认为彼此连接的元件之间。术语“直接电连接”可意指两个或多个元件直接接触。
[0072]本发明涉及一种叠层封装结构,该叠层封装结构通过互连体和第一重布线体和贯穿体代替引线实现管芯的焊盘和引线框或印刷电路板的电连接。同时涉及该封装结构的工艺方法。以下基于实施例对本发明进行描述,但是本发明并不仅仅限于这些实施例。
[0073]第一实施例
[0074]图1示出了本发明第一实施例的叠层封装结构的结构示意图。封装结构10主要包括:基板110、第一管芯210、第一包封体311、多个隔离开的互连体310、多个第一重布线体410、多个隔呙开的贯穿体510、第二管芯610。
[0075]基板110可以包括半导体材料(如硅、锗、锑化铟、砷化镓、砷化铟、氮化镓等)、绝缘材料(环氧树脂、聚酯玻璃、二氧化硅、聚四氟乙烯、玻璃、陶瓷等)或其组合。封装基板110包括相对的第一表面和第二表面。
[0076]第一管芯210与第二管芯610均包括相对的有源面和背面。第一管芯210与第二管芯610的器件层位于有源面,器件层中包括晶体管以及诸如电阻器、电容器和电感器等其他器件。器件层之上是多个金属层,每个金属层包括通常由铜形成的金属互连以及对金属互连进行电连接的通孔。金属互连和通孔被绝缘的层间电介质包围。在所述多个金属层之上是若干个焊盘,如第一管芯的有源面上的焊盘211,第二管芯610上的焊盘未标记出。
[0077]第一管芯210设置于基板110的第一表面上方,具体为第一管芯210的背面靠近基板110的第一表面,并且通过粘接层211粘接到基板110的第一表面上。粘接层211可以是绝缘胶,也可以是Au-Si合金、Pb-Sn合金、Sn-Ag-Cu合金以及导电胶(例如以环氧树脂为基体加入导电粒子、分散剂的导电胶)等。
[0078]第一包封体311形成于第一管芯210和基板110的第一表面之上,用于密覆盖并保护第一管芯210,使其免受损坏和污染。第一包封体311可以由许多不同材料形成,如陶瓷、环氧树脂等。第一包封体311上形成有与焊盘211对应的多个第一开口,以将焊盘211裸露出来,形成第一开口的具体方法可以为激光蚀刻或机械钻孔等。
[0079]多个互连体310用于将第一管芯210上的电极引出。每一个互连体310延伸至第一包封体311中,以与第一管芯210上的的焊盘211电连接。在本实施例中,每一个互连体310均包括位于第一包封体311表面上延伸的第一部分,以及在第一包封体311中延伸至相应的焊盘211的第二部分。
[0080]多个第一重布线体410用于将引到互连体310上的电极的位置进行重新排布。每一个第一重布线体410与一个互连体310电连接,并至少部分裸露在叠层封装结构10的表面,以作为提供外部电连接的外引脚。在本实施例中,第一重布线体410包括在第一包封体311的表面延伸的第一部分、由第一包封体311的表面延伸至基板110的第二表面的第二部分、在基板311的第二表面延伸的第三部分。第一重布线体410的第一部分延伸至互连体310的第一部分,以与所述互连体310电连接,第一重布线体410的第三部分的至少部分裸露于叠层封装结构10的表面,以作为提供外部电连接的外引脚,从而实现第一管芯与外部电路的电连接。
[0081]每一个贯穿体510均贯穿第一包封体311和基板110,贯穿体510的第一端与第二管芯610电连接,第二端的至少部分裸露于叠层封装结构10的表面,用于作为外部电连接的外引脚,以实现第二管芯与外部电路的电连接。在本实施例中,贯穿体510的第一端在第一包封体311的表面延伸,第二端在基板110的第二表面延伸,中间部分由第一包封体311的表面延伸至基板110的第二表面。第二管芯610的有源面朝向第一包封体311,且第二管芯610上的至少一个电极通过导电凸块611与贯穿体510的第一端电连接,从而可利用贯穿体510将第二管芯610上的电极引到叠层封装结构610的表面,以用于与外部电路电连接。第二管芯610上还至少有一个电极通过导电凸块611与互连体310的第一部分电连接,从而实现第一管芯210与第二管芯610之间的电极在叠层封装结构10内部进行电连接,减少了叠层封装结构的外引脚数量。
[0082]在其它实施例中,第二管芯610还可通过引线键合的方式进行封装,即第二管芯610的背面靠近互连体310的
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