半导体封装件的制作方法

文档序号:12598995阅读:280来源:国知局
半导体封装件的制作方法与工艺

本公开的各种实施方式涉及封装技术,且更具体地,涉及能够实现系统级封装(System In Package)的半导体封装件。



背景技术:

近来,随着电子产品已变得尺寸缩小且具有高性能并且对便携式移动产品的需求不断增加,对紧凑且大容量的半导体存储装置的需求也已在不断增加。用于增加半导体存储装置的存储容量的一种技术是系统级封装(SIP)技术。在SIP技术中,多个多功能电子器件被集成在基板中,并且由不同工艺制造的不同种类的半导体芯片能够被实现为单个封装件。根据SIP技术,存在这样的优势:与在半导体封装件中的每一个被设置在系统基板上时相比,电子产品能够被制造得更小且更轻。

然而,当要被安装在半导体封装件中的芯片的数目和尺寸增加时,在半导体封装件内用于电互连的空间的缺乏已成为问题。为克服这一问题,已提出使用硅穿孔(TSV)的封装结构。根据使用TSV的封装技术,在晶圆工艺步骤中在每个芯片内形成TSV,并且使用TSV来形成芯片中的电连接。使用TSV存在优势,因为多个芯片能够在垂直方向上被堆叠在封装件中,从而能实现高容量封装件的开发。然而,由于使用TSV安装多个存储芯片的技术增加了制造工艺的成本,所以正在研究如何改进这一方面。



技术实现要素:

各种实施方式针对具有硅穿孔的半导体封装件以及用于制造该半导体封装件的方法。

根据一种实施方式,一种半导体封装件包括第一管芯(die)、第二管芯、第三管芯、第四管芯和第一半导体芯片,所述第一管芯包括:第一芯片焊盘,所述第一芯片焊盘被设置在芯片上的第一芯片焊盘区域中;第一连接焊盘,所述第一连接焊盘被设 置在位于所述第一管芯的角部处的第一连接焊盘区域中并且与所述第一芯片焊盘区域间隔开预定距离;以及第一重分布层(redistribution layer)图案,所述第一重分布层图案将所述第一芯片焊盘连接到所述第一连接焊盘,所述第二管芯包括:第二芯片焊盘,所述第二芯片焊盘被设置在芯片上的第二芯片焊盘区域中并且在水平方向上与所述第一管芯间隔开;第二连接焊盘,所述第二连接焊盘被设置在位于所述第二管芯的角部处的第二连接焊盘区域中并且与所述第二芯片焊盘区域间隔开预定距离;以及第二重分布层图案,所述第二重分布层图案将所述第二芯片焊盘连接到所述第二连接焊盘,所述第二连接焊盘区域被设置为在水平方向上与所述第一管芯的所述连接焊盘区域相邻,所述第三管芯包括:第三芯片焊盘,所述第三芯片焊盘被设置在芯片上的第三芯片焊盘区域中并且在水平方向上与所述第二管芯间隔开预定距离;第三连接焊盘,所述第三连接焊盘被设置在位于所述第三管芯的角部处的第三连接焊盘区域中并且与所述第三芯片焊盘区域间隔开预定距离;以及第三重分布层图案,所述第三重分布层图案将所述第三芯片焊盘连接到所述第三连接焊盘,所述第三连接焊盘区域被设置为在对角方向上面向所述第一管芯的所述第一连接焊盘区域,所述第四管芯包括:第四芯片焊盘,所述第四芯片焊盘被设置在芯片上的第四芯片焊盘区域中并且在水平方向上与所述第三管芯间隔开预定距离;第四连接焊盘,所述第四连接焊盘被设置在位于所述第四管芯的角部处的第四连接焊盘区域中并且与所述第四芯片焊盘区域间隔开预定距离;以及第四重分布层图案,所述第四重分布层图案将所述第四芯片焊盘连接到所述第四连接焊盘,所述第四连接焊盘区域被设置为在对角方向上面向所述第二管芯的所述第二连接焊盘区域,所述第一半导体芯片被设置在所述第一管芯至所述第四管芯以下,并且在与所述第一连接焊盘区域至所述第四连接焊盘区域交叠的部分处分别电连接到所述第一管芯至所述第四管芯。

根据一种实施方式,一种半导体封装件包括第一管芯、第二管芯和第一半导体芯片,所述第一管芯包括:第一芯片焊盘,所述第一芯片焊盘被设置在芯片上的第一芯片焊盘区域中;第一连接焊盘,所述第一连接焊盘与所述第一芯片焊盘区域间隔开预定距离并且聚集在位于所述第一管芯的角部处的第一连接焊盘区域中;以及第一重分布层图案,所述第一重分布层图案将所述第一芯片焊盘连接到所述第一连接焊盘,所述第二管芯包括:第二芯片焊盘,所述第二芯片焊盘被设置在芯片上的第二芯片焊盘区域中;第二连接焊盘,所述第二连接焊盘与所述第二芯片焊盘区域间隔开预定距离 并且被设置在位于所述第二管芯的角部处的第二连接焊盘区域中;以及第二重分布层图案,所述第二重分布层图案将所述第二芯片焊盘连接到所述第二连接焊盘,所述第二连接焊盘区域被设置在与所述第一连接焊盘区域相邻的位置处,所述第一半导体芯片被设置在所述第一管芯和所述第二管芯以下,并且电连接到所述第一连接焊盘和所述第二连接焊盘。

根据一种实施方式,提供了一种电子系统,该电子系统包括存储卡和经由总线联接至所述存储卡的控制器。所述存储卡或所述控制器包括第一管芯、第二管芯、第三管芯、第四管芯和第一半导体芯片,所述第一管芯包括:第一芯片焊盘,所述第一芯片焊盘被设置在芯片上的第一芯片焊盘区域中;第一连接焊盘,所述第一连接焊盘被设置在位于所述第一管芯的角部处的第一连接焊盘区域中并且与所述第一芯片焊盘区域间隔开预定距离;以及第一重分布层图案,所述第一重分布层图案将所述第一芯片焊盘连接到所述第一连接焊盘,所述第二管芯包括:第二芯片焊盘,所述第二芯片焊盘被设置在芯片上的第二芯片焊盘区域中并且在水平方向上与所述第一管芯间隔开;第二连接焊盘,所述第二连接焊盘被设置在位于所述第二管芯的角部处的第二连接焊盘区域中并且与所述第二芯片焊盘区域间隔开预定距离;以及第二重分布层图案,所述第二重分布层图案将所述第二芯片焊盘连接到所述第二连接焊盘,所述第二连接焊盘区域被设置为在水平方向上与所述第一管芯的所述连接焊盘区域相邻,所述第三管芯包括:第三芯片焊盘,所述第三芯片焊盘被设置在芯片上的第三芯片焊盘区域中并且在水平方向上与所述第二管芯间隔开预定距离;第三连接焊盘,所述第三连接焊盘被设置在位于所述第三管芯的角部处的第三连接焊盘区域中并且与所述第三芯片焊盘区域间隔开预定距离;以及第三重分布层图案,所述第三重分布层图案将所述第三芯片焊盘连接到所述第三连接焊盘,所述第三连接焊盘区域被设置为在对角方向上面向所述第一管芯的所述第一连接焊盘区域,所述第四管芯包括:第四芯片焊盘,所述第四芯片焊盘被设置在芯片上的第四芯片焊盘区域中并且在水平方向上与所述第三管芯间隔开预定距离;第四连接焊盘,所述第四连接焊盘被设置在位于所述第四管芯的角部处的第四连接焊盘区域中并且与所述第四芯片焊盘区域间隔开预定距离;以及第四重分布层图案,所述第四重分布层图案将所述第四芯片焊盘连接到所述第四连接焊盘,所述第四连接焊盘区域被设置为在对角方向上面向所述第二管芯的所述第二连接焊盘区域,所述第一半导体芯片被设置在所述第一管芯至所述第四管芯以下, 并且在与所述第一连接焊盘区域至所述第四连接焊盘区域交叠的部分处分别电连接到所述第一管芯至所述第四管芯。

根据一种实施方式,提供了一种电子系统,该电子系统包括存储卡和经由总线联接至所述存储卡的控制器。所述存储卡或所述控制器包括第一管芯、第二管芯和第一半导体芯片,所述第一管芯包括:第一芯片焊盘,所述第一芯片焊盘被设置在芯片上的第一芯片焊盘区域中;第一连接焊盘,所述第一连接焊盘与所述第一芯片焊盘区域间隔开预定距离并且聚集在位于所述第一管芯的角部处的第一连接焊盘区域中;以及第一重分布层图案,所述第一重分布层图案将所述第一芯片焊盘连接到所述第一连接焊盘,所述第二管芯包括:第二芯片焊盘,所述第二芯片焊盘被设置在芯片上的第二芯片焊盘区域中;第二连接焊盘,所述第二连接焊盘与所述第二芯片焊盘区域间隔开预定距离并且被设置在位于所述第二管芯的角部处的第二连接焊盘区域中;以及第二重分布层图案,所述第二重分布层图案将所述第二芯片焊盘连接到所述第二连接焊盘,所述第二连接焊盘区域被设置在与所述第一连接焊盘区域相邻的位置处,所述第一半导体芯片被设置在所述第一管芯和所述第二管芯以下,并且电连接到所述第一连接焊盘和所述第二连接焊盘。

根据一种实施方式,提供了一种存储卡,该存储卡包括存储组件以及对存储器的操作进行控制的存储控制器。所述存储组件包括第一管芯、第二管芯、第三管芯、第四管芯和第一半导体芯片,所述第一管芯包括:第一芯片焊盘,所述第一芯片焊盘被设置在芯片上的第一芯片焊盘区域中;第一连接焊盘,所述第一连接焊盘被设置在位于所述第一管芯的角部处的第一连接焊盘区域中并且与所述第一芯片焊盘区域间隔开预定距离;以及第一重分布层图案,所述第一重分布层图案将所述第一芯片焊盘连接到所述第一连接焊盘,所述第二管芯包括:第二芯片焊盘,所述第二芯片焊盘被设置在芯片上的第二芯片焊盘区域中并且在水平方向上与所述第一管芯间隔开;第二连接焊盘,所述第二连接焊盘被设置在位于所述第二管芯的角部处的第二连接焊盘区域中并且与所述第二芯片焊盘区域间隔开预定距离;以及第二重分布层图案,所述第二重分布层图案将所述第二芯片焊盘连接到所述第二连接焊盘,所述第二连接焊盘区域被设置为在水平方向上与所述第一管芯的所述连接焊盘区域相邻,所述第三管芯包括:第三芯片焊盘,所述第三芯片焊盘被设置在芯片上的第三芯片焊盘区域中并且在水平方向上与所述第二管芯间隔开预定距离;第三连接焊盘,所述第三连接焊盘被设 置在位于所述第三管芯的角部处的第三连接焊盘区域中并且与所述第三芯片焊盘区域间隔开预定距离;以及第三重分布层图案,所述第三重分布层图案将所述第三芯片焊盘连接到所述第三连接焊盘,所述第三连接焊盘区域被设置为在对角方向上面向所述第一管芯的所述第一连接焊盘区域,所述第四管芯包括:第四芯片焊盘,所述第四芯片焊盘被设置在芯片上的第四芯片焊盘区域中并且在水平方向上与所述第三管芯间隔开预定距离;第四连接焊盘,所述第四连接焊盘被设置在位于所述第四管芯的角部处的第四连接焊盘区域中并且与所述第四芯片焊盘区域间隔开预定距离;以及第四重分布层图案,所述第四重分布层图案将所述第四芯片焊盘连接到所述第四连接焊盘,所述第四连接焊盘区域被设置为在对角方向上面向所述第二管芯的所述第二连接焊盘区域,所述第一半导体芯片被设置在所述第一管芯至所述第四管芯以下,并且在与所述第一连接焊盘区域至所述第四连接焊盘区域交叠的部分处分别电连接到所述第一管芯至所述第四管芯。

根据一种实施方式,提供了一种存储卡,该存储卡包括存储组件以及对存储器的操作进行控制的存储控制器。所述存储组件包括第一管芯、第二管芯和第一半导体芯片,所述第一管芯包括:第一芯片焊盘,所述第一芯片焊盘被设置在芯片上的第一芯片焊盘区域中;第一连接焊盘,所述第一连接焊盘与所述第一芯片焊盘区域间隔开预定距离并且聚集在位于所述第一管芯的角部处的第一连接焊盘区域中;以及第一重分布层图案,所述第一重分布层图案将所述第一芯片焊盘连接到所述第一连接焊盘,所述第二管芯包括:第二芯片焊盘,所述第二芯片焊盘被设置在芯片上的第二芯片焊盘区域中;第二连接焊盘,所述第二连接焊盘与所述第二芯片焊盘区域间隔开预定距离并且被设置在位于所述第二管芯的角部处的第二连接焊盘区域中;以及第二重分布层图案,所述第二重分布层图案将所述第二芯片焊盘连接到所述第二连接焊盘,所述第二连接焊盘区域被设置在与所述第一连接焊盘区域相邻的位置处,所述第一半导体芯片被设置在所述第一管芯和所述第二管芯以下,并且电连接到所述第一连接焊盘和所述第二连接焊盘。

附图说明

参照附图以及所附的详细描述,本公开的各种实施方式将变得更加显而易见,其中:

图1是例示根据一种实施方式的半导体封装件的立体图;

图2是例示图1的半导体封装件的平面图;

图3和图4分别是例示沿图2中的A-A’和B-B’方向截取的半导体封装件的截面图;

图5是例示根据另一实施方式的半导体封装件的平面图;

图6、图7A、图7B、图8A、图8B、图9、图10、图11A、图11B、图12、图13、图14、图15、图16、图17、图18、图19、图20、图21和图22是例示根据一种实施方式的制造半导体封装件的方法的示图;

图23是例示包括根据一种实施方式的半导体装置的电子系统的框图;以及

图24是例示包括根据一种实施方式的半导体装置的另一电子系统的框图。

具体实施方式

在实施方式的以下描述中,将理解的是,当一个元件被称为位于另一元件“上”、“上方”、“之上”、“下”、“下方”或“之下”时,该元件可以直接接触该另一元件,或者在它们之间也可以存在至少一个介于中间的元件。因此,本文使用的诸如“上”、“上方”、“之上”、“下”、“下方”、“之下”等的术语仅是出于描述具体实施方式的目的,且不旨在限制本公开的范围。

在附图中,为便于说明,组件的厚度和长度与实际物理厚度和间隔相比被夸大。在以下描述中,可能会省略对已知的相关功能和构造的详细说明,以避免不必要地使主题模糊。此外,“连接/联接”表示一个组件被直接地联接到另一组件或者通过另一组件间接地联接。在本说明书中,只要在句子中没有特别说明,单数形式也可以包括复数形式。另外,在说明书中使用的“包括/包含”或者“包括有/包含有”表示存在或者增加一个或更多个组件、步骤、操作和元件。

图1是例示根据一种实施方式的半导体封装件的立体图。图2是例示图1的半导体封装件的平面图。图3和图4分别是例示沿图2中的A-A’和B-B’方向截取的半导体封装件的截面图。

参照图1至图4,根据一种实施方式的半导体封装件包括封装基板100、设置在封装基板100上的第一半导体芯片200、设置在第一半导体芯片200上的至少一个或更多个第二半导体芯片300-1、300-2、300-3和300-4。封装基板100可以包括印刷电 路板(PCB)。用于将封装基板100电连接到第一半导体芯片200的多个基板焊盘110被设置在封装基板100的前侧105上。虽然未例示,但是可以在封装基板100中设置电路布线图案。基板焊盘110可以包括诸如铜(Cu)、镍(Ni)或金(Au)的导电材料。

第一半导体芯片200被设置在封装基板100上。第一半导体芯片200包括具有前侧205和与前侧205相反的后侧210的核心部203。核心部203可以包括硅(Si)。在实施方式中,术语“前侧”是指要形成诸如有源器件或无源器件的半导体装置的一侧,即,该术语是指存在有源区的一侧。术语“后侧”是指与前侧相反的一侧。在一种实施方式中,第一半导体芯片200可以是被构成为系统级芯片(SOC)的逻辑芯片。SOC可以包括微处理器或控制器。

硅穿孔(TSV)215被形成在第一半导体芯片200的核心部203中。硅穿孔(TSV)215中的每一个可以由从前侧205穿透核心部203到后侧210的金属填充通孔形成。形成硅穿孔(TSV)215的金属可以包括铜(Cu)、银(Ag)或锡(Sn)。虽然未例示,但是可以在通孔的内侧壁中设置防止金属被扩散到核心部203的阻挡层。

硅穿孔(TSV)215包括与前侧205相邻的第一端部217以及与后侧210相邻的第二端部219。硅穿孔(TSV)215中的每一个在第一端部217处被连接到前侧凸块235。前侧凸块235包括金属柱220和形成在金属柱220上的焊料凸块230。金属柱220可以具有柱状,并且焊料凸块230可以具有半球形状。金属柱220可以包括铜(Cu)。硅穿孔(TSV)215中的每一个在与第一端部217相反的第二端部219处被连接到后侧凸块240。后侧凸块240可以具有比硅穿孔215的直径更大的直径。因此,后侧凸块240的底表面可以延伸以部分地覆盖核心部203的后侧210的表面。后侧凸块240可以包括铜(Cu)。后侧凸块240的顶表面可以被覆盖有镍(Ni)或金(Au)。

多个硅穿孔(TSV)215在第一半导体芯片200上以预定距离彼此间隔开。如图2所例示,第一半导体芯片200包括四个部分(section)I、II、III和IV,这四个部分I、II、III和IV通过在水平方向和垂直方向上与第一半导体芯片200交叉的中心线CL1被划分。所划分的部分包括第一部分I、第二部分II、第三部分III以及第四部分IV,并且每个部分可以具有方形形状。

硅穿孔(TSV)215可以在方形形状的四个部分I、II、III和IV的每一个中局部地被分布在特定区域中。在一种实施方式中,硅穿孔(TSV)215可以仅被分布在与 划分四个部分I、II、III和IV的中心线(CL1)相邻并且靠近第一半导体芯片200的中心(C)的区域中。

设置在第一部分I中并且连接到后侧凸块240的硅穿孔(TSV)215被设置在从设置在第二部分II并且连接到后侧凸块240的硅穿孔215起相对于第一半导体芯片200的中心(C)旋转90度的位置处。另外,设置在第四部分IV中的硅穿孔215被设置在从第一部分I的硅穿孔215起相对于第一半导体芯片200的中心(C)旋转90度并且从第二部分II的硅穿孔215起旋转180度的位置处。此外,设置在第三部分III中的硅穿孔215被设置在从第四部分IV的硅穿孔215起相对于第一半导体芯片200的中心(C)旋转90度并且从第二部分II的硅穿孔215起旋转270度的位置处。第一半导体芯片200通过前侧凸块235的焊料凸块230被附接到封装基板100的基板焊盘110。

第二半导体芯片300-1、300-2、300-3和300-4分别被设置在第一半导体芯片200的四个部分I、II、III和IV中。第二半导体芯片由第一管芯300-1、第二管芯300-2、第三管芯300-3以及第四管芯300-4组成。第二半导体芯片300-1、300-2、300-3和300-4中的每一个可以是要求高集成度和高容量的半导体存储芯片。例如,第二半导体芯片300-1、300-2、300-3和300-4中的每一个可以是集成有诸如DRAM、SRAM、闪存、MRAM、ReRAM、FeRAM或PcRAM的存储集成电路的存储芯片。设置在第一半导体芯片200上的第二半导体芯片300-1、300-2、300-3和300-4可以是执行相同功能的存储芯片。换句话说,第一半导体芯片200可以被设置在第一管芯300-1至第四管芯300-4以下并且在与第一连接焊盘区域至第四连接焊盘区域(例如,参见第一连接焊盘区域R2)交叠的位置处分别与第一管芯300-1至第四管芯300-4电连接。此外,在一种实施方式中,第一管芯300-1至第四管芯300-4可以具有基本上相同的结构,并且可以相对于第一半导体芯片200的中心(C)以90度间隔彼此对称地设置。随后将对此再次进行描述。

参照图2和图3,第一管芯300-1包括:基板305-1,其具有第一侧305a-1和与第一侧305a-1相反的第二侧305b-1;第一芯片焊盘307-1;第一连接焊盘340-1;以及第一重分布层(RDL)图案310-1,其分别将第一芯片焊盘307-1连接到第一连接焊盘340-1。基板305-1的第一侧305a-1是指存在有源区的一侧。第一芯片焊盘307-1、第一连接焊盘340-1和第一RDL图案310-1被设置在基板305-1的第一侧305a-1上。

第一芯片焊盘307-1被设置在基板305-1的第一侧305a-1的第一芯片焊盘区域R1中。相邻的第一芯片焊盘307-1被布置成线并且在第一芯片焊盘区域R1中彼此间隔开预定距离。虽然在该实施方式中,示出了第一芯片焊盘区域R1被设置在第一侧305a-1的中心部分中,但是不限于此。例如,虽然未例示,但是第一芯片焊盘区域R1可以被设置在基板305-1的第一侧305a-1的边缘部分处。第一芯片焊盘307-1可以包括铜(Cu)或铝(Al)。

第一连接焊盘区域R2被设置为在第一管芯300-1的角部中的一个角部处,与第一芯片焊盘区域R1间隔开预定距离。第一连接焊盘340-1仅被分布在第一连接焊盘区域R2中。更具体地,第一连接焊盘340-1可以被设置为与限定第一半导体芯片200的四个部分I、II、III和IV的中心线CL1相邻,并且第一连接焊盘340-1可以聚集在第一半导体芯片200的中心(C)部分中。第一连接焊盘340-1中的每一个包括被顺序堆叠的第一金属凸块325-1和第二金属凸块330-1。第一金属凸块325-1可以具有包括铜(Cu)的柱状,且第二金属凸块330-1可以包括锡-银(Sn-Ag)合金。

第一RDL图案310-1将第一芯片焊盘307-1电连接到第一连接焊盘340-1。第一RDL图案310-1中的每一个与第一芯片焊盘307-1中的每一个的一侧接触。第一RDL图案310-1可以从第一芯片焊盘307-1的一侧朝向第一管芯300-1的一个角部延伸。换句话说,第一RDL图案310-1从第一芯片焊盘307-1朝向第一连接焊盘340-1延伸。例如,第一RDL图案310-1可以针对靠近第一管芯300-1的角部而定位的第一连接焊盘340-1被设置为线形。此外,如图2所示,第一RDL图案310-1可以具有朝向与第一管芯300-1的角部远离的角部弯曲一次或更多次的路径。第一RDL图案310-1可以由包括铜(Cu)的导电材料形成。

第一管芯300-1可以被接合到第一半导体芯片200,使得第一侧305a-1面向第一半导体芯片200的后侧210。在一种实施方式中,第一管芯300-1被设置在第一半导体芯片200的第二部分II中。第一半导体芯片200的每个硅穿孔(TSV)215的端部可以与设置有第一连接焊盘340-1的第一连接焊盘区域R2交叠。因此,第一管芯300-1的第一连接焊盘340-1被接合到第一半导体芯片200的后侧凸块240并且被电连接到硅穿孔(TSV)215。此时,第一管芯300-1和第一半导体芯片200可以通过第一连接焊盘340-1的焊料凸块330-1被接合。第一管芯300-1与第一半导体芯片200的角部交叠。因此,第一管芯300-1的一部分可以伸出超过第一半导体芯片200。

第二管芯300-2、第三管芯300-3和第四管芯300-4可以具有与第一管芯300-1基本上相同的配置。因此,将省略或简单提及对与第一管芯300-1相同的元件的描述,并且将主要描述不同的配置。

第二管芯300-2包括:基板305-2,其具有第一侧305a-2和与第一侧305a-2相反的第二侧305b-2;第二芯片焊盘307-2;第二连接焊盘340-2,其聚集在第二管芯300-2的角部处;以及第二RDL图案310-2,其分别将第二芯片焊盘307-2连接到第二连接焊盘340-2。第二芯片焊盘307-2、第二连接焊盘340-2和第二RDL图案310-2被设置在基板305-2的第一侧305a-2上。每个第二连接焊盘340-2包括被顺序堆叠的第一金属凸块325-2和第二金属凸块330-2。第一金属凸块325-2可以包括铜(Cu)并且可以具有柱状,且第二金属凸块330-2可以包括锡-银(Sn-Ag)合金。

第二管芯300-2被设置在第一半导体芯片200上,使得第一侧305a-2面向第一半导体芯片200的后侧210。在该情况下,第二管芯300-2被设置在第一半导体芯片200的第一部分I中。第二管芯300-2的第二连接焊盘340-2被设置在从设置在第一半导体芯片200的第二部分II中的第一连接焊盘340-1起相对于第一半导体芯片200的中心(C)旋转90度的位置处。第二管芯300-2的每个第二连接焊盘340-2被接合到第一半导体芯片200的后侧凸块240并且被电连接到硅穿孔215。第二管芯300-2和第一半导体芯片200可以通过第二连接焊盘340-2的第二金属凸块330-2彼此接合。第二管芯300-2与第一半导体芯片200的角部交叠。因此,第二管芯300-2的一部分可以被设置为不与第一半导体芯片200交叠并且伸出第一半导体芯片200之外。

现参照图2和图4,第三管芯300-3包括:基板305-3,其具有第一侧305a-3和与第一侧305a-3相反的第二侧305b-3;第三芯片焊盘307-3;第三连接焊盘340-3,其聚集在角部处;以及第三RDL图案310-3,其分别将第三芯片焊盘307-3连接到对应的第三连接焊盘340-3。第三芯片焊盘307-3、第三连接焊盘340-3和第三RDL图案310-3可以被设置在基板305-3的第一侧305a-3上。每个第三连接焊盘340-3包括被顺序堆叠的第一金属凸块325-3和第二金属凸块330-3。第一金属凸块325-3可以包括铜(Cu)并且可以具有柱状,且第二金属凸块330-3可以包括锡-银(Sn-Ag)合金。

第三管芯300-3可以被设置为使得第一侧305a-3面向第一半导体芯片200的后侧210。第三管芯300-3被设置在第一半导体芯片200的第四部分IV中。第三管芯300-3 的第三连接焊盘340-3可以被设置在设置于第一部分I中的第二连接焊盘340-2相对于第一半导体芯片200的中心(C)旋转90度并且从设置在第一半导体芯片200的第二部分II中的第一连接焊盘340-1起相对于第一半导体芯片200的中心(C)旋转180度的位置处。第三管芯300-3的第三连接焊盘340-3的第二金属凸块330-3被接合到第一半导体芯片200的后侧凸块240并且被电连接到硅穿孔(TSV)215。第三管芯300-3与第一半导体芯片200的角部交叠。因此,第三管芯300-3的一部分可以被设置为不与第一半导体芯片200交叠并且从第一半导体芯片200伸出。

第四管芯300-4包括:基板305-4,其具有第一侧305a-4和与第一侧305a-4相反的第二侧305b-4;第四芯片焊盘307-4;第四连接焊盘340-4,其聚集在角部处;以及第四RDL图案310-4。第四芯片焊盘307-4、聚集在角部处的第四连接焊盘340-4以及第四RDL图案310-4可以被设置在基板305-4的第一侧305a-4上。每个第四连接焊盘340-4包括被顺序堆叠的第一金属凸块325-4和第二金属凸块330-4。第一金属凸块325-4可以包括铜(Cu)并且可以具有柱状,且第二金属凸块330-4可以包括锡-银(Sn-Ag)合金。

第四管芯300-4可以被设置为使得第一侧305a-4面向第一半导体芯片200的后侧210。第四管芯300-4被设置在第一半导体芯片200的第三部分III中。第四管芯300-4的第四连接焊盘340-4可以被设置在从设置在第四部分IV中的第三连接焊盘340-3起相对于第一半导体芯片200的中心(C)旋转90度并且从设置在第一半导体芯片200的第二部分II中的第一连接焊盘340-1起相对于第一半导体芯片200的中心(C)旋转270度的位置处。第四管芯300-4和第一半导体芯片200可以通过第四连接焊盘340-4的第二金属凸块330-4来接合。第四管芯300-4被设置为与第一半导体芯片200的角部交叠。因此,第四管芯300-4的一部分可以被设置为不与第一半导体芯片200交叠并且伸出第一半导体芯片200之外。换句话说,第一管芯300-1至第四管芯300-4的一些部分从第一半导体芯片200的四个侧部朝向第一半导体芯片200的外侧伸出。

现参照图3和图4,支撑构件360被设置为与第一管芯300-1至第四管芯300-4的伸出超过第一半导体芯片200的部分对应。支撑构件360通过第一接合结构365被附接到封装基板100。支撑构件360可以是虚设管芯(dummy die)或者阻焊剂图案。支撑构件360可以被设置为围绕第一半导体芯片200的每个角部的每个外侧部分并且从底部支撑第一管芯300-1至第四管芯300-4。支撑构件360可以通过第二接合 结构370分别被接合到第一管芯300-1至第四管芯300-4。第一接合结构365或第二接合结构370可以包括虚设凸块或胶带。支撑构件360和第一管芯300-1至第四管芯300-4彼此并未被电连接。

设置在第一半导体芯片200的四个部分I、II、III和IV中的第一管芯300-1至第四管芯300-4彼此间隔开预定距离SC1和SC2。设置有第一管芯300-1的第一连接焊盘340-1的第一连接焊盘区域被设置为对角地面向设置有第三管芯300-3的第三连接焊盘340-3的第三连接焊盘区域。设置有第二管芯300-2的第二连接焊盘340-2的第二连接焊盘区域被设置为对角地面向设置有第四管芯300-4的第四连接焊盘340-4的第四连接焊盘区域。第一管芯300-1的第一连接焊盘区域和第二管芯300-2的第二连接焊盘区域被设置为在水平方向上彼此相邻。第二管芯300-2可以在水平方向上与第一管芯300-1间隔开。另外,第三管芯300-3的第三连接焊盘区域和第四管芯300-4的第四连接焊盘区域被设置为在水平方向上彼此相邻。

现参照图1、图3和图4,封装基板100、支撑构件360、第一半导体芯片200以及第二半导体芯片300的暴露部分被覆盖有模制构件380。模制构件380可以包括诸如环氧树脂模制化合物(EMC)的绝缘材料。

根据实施方式的封装结构可以被配置为系统级封装(SIP)。在SIP中,执行各种功能的多个半导体芯片被实现在单个封装件中。在一种实施方式中,将多个第二半导体芯片300设置在第一半导体芯片200上并且能够实现SIP。根据本公开,存在的优点在于:能够一次处理大量数据。另外,可以省略在半导体芯片内部形成硅穿孔(TSV)的工艺,以通过使用RDL图案将第二半导体芯片300电连接到第一半导体芯片200来垂直地层压第二半导体芯片。因此,能够降低由用于形成硅穿孔(TSV)的多个工艺步骤引起的工艺成本。此外,由于第二半导体芯片300在水平方向上被设置在第一半导体芯片200上而不是被垂直地层压,因此可以实现薄的封装件。

另一方面,在一种实施方式中,虽然描述了第二半导体芯片300的所有的四个管芯(第一管芯至第四管芯300-1、300-2、300-3和300-4)被设置在第一半导体芯片200的四个部分I、II、III和IV中,但是实施方式不限于此。在一些实施方式中,第二半导体芯片300可以选择性地被设置在第一半导体芯片200的两个部分中。例如,第一管芯300-1可以被设置在第一半导体芯片的第一部分I或第二部分II中,并且第二管芯300-2可以被设置在对角地面向第一部分I的第三部分III或者对角地面向第 二部分II的第四部分IV中。另选地,第一管芯300-1可以被设置在第一半导体芯片200的第二部分II中,并且第二管芯300-2可以被设置在与第一管芯300-1相邻并且平行的第一部分I中。此外,第二半导体芯片300可以被设置为与第一半导体芯片200的一侧交叠而不是与第一半导体芯片200的角部交叠。将参照附图对此进行描述。

图5是例示根据另一实施方式的半导体封装件的平面图。

参照图5,半导体封装件包括:封装基板400;第一半导体芯片500,其被设置在封装基板400上;以及第二半导体芯片600,其被设置为与第一半导体芯片500的两个相反侧交叠。第二半导体芯片600包括第一管芯600-1和第二管芯600-2。第一半导体芯片500可以被设置在第一管芯600-1和第二管芯600-2以下。封装基板400可以包括印刷电路板(PCB)。用于将封装基板400电连接到第一半导体芯片500的多个基板焊盘(未示出)被布置在封装基板400的前侧400a上。基板焊盘可以由诸如铜(Cu)、镍(Ni)或金(Au)的导电材料形成。

第一半导体芯片500被设置在封装基板400的前侧400a上,并且第一管芯600-1和第二管芯600-2被设置在第一半导体芯片500上。第一半导体芯片500可以电连接到第一连接焊盘620-1和第二连接焊盘620-2。第一芯片焊盘605-1、第一连接焊盘620-1以及将第一芯片焊盘605-1电连接到第一连接焊盘620-1的第一重分布层(RDL)图案610-1被设置在第一管芯600-1的表面上。第一芯片焊盘605-1在设置在第一管芯600-1的中心部处的第一芯片焊盘区域R1中被布置成线。每个芯片焊盘605-1可以包括铜(Cu)或铝(Al)。第一连接焊盘620-1仅被设置在第一连接焊盘区域R2中。第一连接焊盘区域R2与第一芯片焊盘区域R1间隔开预定距离并且位于第一管芯600-1的四个角的一个角处。第一连接焊盘620-1可以包括铜(Cu)。第一RDL图案610-1将第一芯片焊盘605-1连接到第一连接焊盘620-1。为此,第一RDL图案610-1可以具有朝向设置有第一连接焊盘620-1的第一管芯600-1的角部弯曲一次或更多次的路径。

第二芯片焊盘605-2、第二连接焊盘620-2以及第二RDL图案610-2被设置在第二管芯600-2上。第二芯片焊盘605-2、第二连接焊盘620-2以及第二RDL图案610-2可以具有分别与第一管芯600-1的第一芯片焊盘605-1、第一连接焊盘620-1以及第一RDL图案610-1相同的特征。第二连接焊盘620-2可以被设置在从设置有第一连接焊盘620-1的位置起旋转180度的位置处。

多个硅穿孔(TSV)510被设置在第一半导体芯片500中。硅穿孔(TSV)510可以被设置为与聚集在第一管芯600-1的四个角中的一个角处的第一连接焊盘620-1对应。此外,硅穿孔(TSV)510可以被设置为与聚集在第二管芯600-2的四个角中的一个角处的第二连接焊盘620-2对应。硅穿孔(TSV)510可以被接合到第二连接焊盘620-2。

第一管芯600-1和第二管芯600-2可以被设置为与第一半导体芯片500的两个相反侧500a和500b交叠。因此,第一管芯600-1和第二管芯600-2的一部分不与第一半导体芯片500交叠并且可以伸出第一半导体芯片500之外。虽然未例示,但是封装基板400、第一半导体芯片500和第二半导体芯片600可以被覆盖有诸如环氧树脂模制化合物(EMC)的模制材料。

图6至图22是例示根据实施方式的用于制造半导体封装件的方法的示意图。

参照图6和图7,芯片焊盘1015被形成在设置在基板1000上的管芯1005的芯片焊盘区域R1中。管芯1005中的每一个可以具有正方形形状,并且可以通过在基板1000上插置划片槽(scribe lane)10而彼此间隔开。管芯1005可以是要求高容量和高集成度的半导体芯片。管芯1005也可以是集成有例如DRAM、SRAM、闪存、MRAM、ReRAM、FeRAM或PcRAM的存储集成电路的存储芯片。

图7A是图6中的管芯1005中的一个管芯的放大视图,并且图7B是沿图7A中的C-C’方向截取的截面图。参照图6、图7A和图7B,芯片焊盘区域R1被设置在管芯1005的前侧上,并且芯片焊盘1015被布置在芯片焊盘区域R1中。管芯1005的基板(或者也称作晶圆)1007包括第一基板1007a和第二基板1007b,并且可以由硅(Si)形成。虽然未例示,但是可以在基板1007上设置集成电路。基板1007的第一表面1007a可以被限定为形成有源元件或无源元件的一侧,即,第一表面1007a可以被限定为存在有源区的一侧,并且第二基板1007b可以被限定为与第一基板1007a相反的一侧。

芯片焊盘区域R1可以位于基板1007的第一表面1007a的中心部中。多个芯片焊盘1015可以被形成为彼此间隔开并且可以按照直线被布置在芯片焊盘区域R1中。芯片焊盘1015可以沿管芯1005的水平方向(即,X轴方向)被布置。在一种实施方式中,芯片焊盘1015包括设置在管芯1005的角部E附近的芯片焊盘1015a和1015b,以及设置为与芯片焊盘1015a和1015b相比离管芯1005的角部E更远的芯片焊盘 1015c、1015d、1015e、1015f和1015g。在图7A中,虽然例示了芯片焊盘1015被设置在第一基板1007a的中心部中,但是实施方式不限于此。例如,虽然未例示,但是芯片焊盘1015可以被布置在第一表面1007a的边缘部分处。芯片焊盘1015可以包括铜(Cu)或铝(Al)。

图8A是一个管芯1005的放大视图,并且图8B是沿图8A中的C-C’方向截取的截面图。参照图8A和图8B,重分布层(RDL)图案1020被形成在基板1007上。RDL图案1020被形成为在基板1007的第一表面1007a上与芯片焊盘1015中的每一个的一个侧部接触。RDL图案1020可以被形成为朝向方形形状的管芯1005的角部延伸。RDL图案1020朝向连接焊盘要被形成的连接焊盘区域R2延伸。

RDL图案1020可以被形成为从芯片焊盘1015的与RDL图案1020接触的一侧延伸。连接到芯片焊盘1015a、1015b的RDL图案1020a、1020b可以被形成为直线形状,所述芯片焊盘1015a、1015b被设置为相对靠近管芯1005的连接焊盘区域R2所位于的角部。连接到芯片焊盘1015c、1015d、1015e、1015f和1015g的RDL图案1020c、1020d、1020e、1020f和1020g可以被形成为具有朝向角部弯曲一次或更多次的路径,所述芯片焊盘1015c、1015d、1015e、1015f和1015g被设置为相对远离管芯1005的角部。RDL图案1020可以由包括铜(Cu)的导电材料形成以发送电信号。

参照图9,种子金属层1025被形成在基板1007的第一表面1007a上。种子金属层1025可以使用化学气相沉积(CVD)方法或物理气相沉积(PVD)方法由铜(Cu)形成。掩模图案1030包括限定连接焊盘要被形成的区域的开口1031。掩模图案1030的开口1031选择性地暴露出在连接焊盘要被形成的区域中的种子金属层1025,并且剩余的第一表面1007a被覆盖有掩模图案1030。开口1031可以被形成为圆形形状。

参照图10,第一金属层1035和第二金属层1040顺序地被形成在由掩模图案1030的开口1031暴露出的种子金属层1025上。第一金属层1035或第二金属层1040可以使用电镀工艺来形成。当执行电镀工艺时,金属层在种子金属层1025的暴露部分处选择性地生长,并且形成第一金属层1035。第一金属层1035可以由包括铜(Cu)的导电材料形成。第二金属层1040可以由包含锡银(Sn-Ag)合金的材料形成。

参照图11A和图11B,通过剥离工艺来去除掩模图案(图10的1030)。然后,种子金属层1025的未被覆盖有第一金属层1035和第二金属层1040的一部分被暴露出。然后,通过执行蚀刻工艺以去除种子金属层1025的暴露部分来形成种子金属图 案1027。在蚀刻工艺中,将除了被覆盖有第一金属层1035和第二金属层1040的部分以外的剩余部分去除。

接下来,对第二金属层1040执行回流处理并且形成半球形状的第二金属凸块1041。然后,形成包括被堆叠的第一金属凸块1028和第二金属凸块1041在内的连接焊盘1050,所述第一金属凸块1028和第二金属凸块1041由种子金属图案1027和第一金属层1035形成。连接焊盘1050包括:连接焊盘1050a和1050b,其分别被设置在靠近管芯1005的连接焊盘区域R2所位于的角部设置的RDL图案1020a和1020b上;以及连接焊盘1050c、1050d、1050e、1050f和1050g,其分别被设置在位于远离管芯1005的连接焊盘区域R2所位于的角部的RDL图案1020c、1020d、1020e、1020f和1020g上。

参照图11A,被布置在芯片焊盘区域R1中的芯片焊盘1015、与芯片焊盘区域R1间隔开预定距离并且仅被设置在连接焊盘区域R2中的多个连接焊盘1050、以及将芯片焊盘1015电连接到连接焊盘1050的RDL图案1020可以被设置在管芯1005上。

接下来,如图12所示,对基板(图6中的1000)的划片槽10执行分离(singulation)工艺,并且将基板分成单独的管芯1005-1、1005-2、1005-3和1005-4。可以使用划片方法或锯切方法来执行分离工艺。管芯1005-1、1005-2、1005-3和1005-4被定义为第一管芯1005-1、第二管芯1005-2、第三管芯1005-3和第四管芯1005-4。

设置在第一管芯1005-1上并且可以被布置成线的第一芯片焊盘1015-1、仅设置在第一管芯1005-1的角部处的多个第一连接焊盘1050-1、以及将第一芯片焊盘1015-1电连接到第一连接焊盘1050-1的第一RDL图案1020-1被设置在第一管芯1005-1上。设置在第二管芯1005-2上并且可以被布置成线的第二芯片焊盘1015-2、仅设置在第二管芯1005-2的角部处的多个第二连接焊盘1050-2、以及将第二芯片焊盘1015-2电连接到第二连接焊盘1050-2的第二RDL图案1020-2被设置在第二管芯1005-2上。设置在第三管芯1005-3上的第三芯片焊盘1015-3、仅设置在第三管芯1005-3的角部处的多个第三连接焊盘1050-3、以及将第三芯片焊盘1015-3电连接到第三连接焊盘1050-3的第三RDL图案1020-3被设置在第三管芯1005-3上。设置在第四管芯上的第四芯片焊盘1015-4、仅设置在第四管芯1005-4的角部处的多个第四连接焊盘1050-4、以及将第四芯片焊盘1015-4电连接到第四连接焊盘1050-4的第四RDL图案 1020-4被设置在第四管芯1005-4上。

被设置在第一管芯1005-1至第四管芯1005-4上的芯片焊盘1015-1、1015-2、1015-3和1015-4中的每一个、连接焊盘1050-1、1050-2、1050-3和1050-4中的每一个以及RDL图案1020-1、1020-2、1020-3和1020-4中的每一个可以具有基本上相同的特征。

在该实施方式中,虽然描述了用于使用一个基板来制造第一管芯1005-1至第四管芯1005-4的方法,但是这不限于此。可以使用不同的基板来制造第一管芯1005-1至第四管芯1005-4。

图13是例示形成硅穿孔2015的步骤的平面图。图14是沿着图13中的A-A’方向截取的截面图。

参照图13和图14,制备第一半导体芯片2000。第一半导体芯片2000包括被电连接到硅穿孔2015的前侧凸块2035和后侧凸块2025。第一半导体芯片2000包括具有前侧2005和与前侧2005相反的后侧2010的核心部2003。核心部2003可以由硅(Si)形成。在一种实施方式中,第一半导体芯片2000可以是作为系统级芯片(SoC)被配置的逻辑芯片。该系统级芯片可以包括微处理器或控制器。

硅穿孔(TSV)2015被形成在第一半导体芯片2000的核心部2003中。硅穿孔(TSV)2015可以由从前侧2005穿透核心部2003到后侧2010的金属填充通孔2013形成。硅穿孔2015可以通过用诸如铜(Cu)、银(Ag)或锡(Sn)的金属填充通孔2013来形成。虽然未例示,但是可以在通孔2013的内侧壁与金属之间形成阻挡层(未例示)。该阻挡层防止金属的金属材料被扩散到核心部2003中。

每个硅穿孔(TSV)2015包括设置在核心部2003的前侧2005方向上的第一端部2017,以及设置在核心部2003的后侧2010方向上的第二端部2019。硅穿孔(TSV)2015在第一端部2017处被连接到前侧凸块2035。每个前侧凸块2035包括金属柱2020以及形成在金属柱2020上的焊料凸块2030。焊料凸块2030可以具有半球形状。金属柱2020可以包括铜(Cu)。硅穿孔2015的第二端部2019被连接到后侧凸块2025。后侧凸块2025可以被形成为具有比硅穿孔2015更大的直径。因此,后侧凸块2025的底表面可以被形成为延伸到第一半导体芯片2000的核心部2003的后侧2010。后侧凸块2025可以包括铜(Cu)。后侧凸块2025的顶表面可以被覆盖有镍(Ni)或金(Au)。

至少两个或更多个硅穿孔(TSV)2015可以被设置在核心部2003中。硅穿孔(TSV)2015彼此间隔开预定距离。参照图13,第一半导体芯片2000可以被在水平方向和垂直方向上与第一半导体芯片2000交叉的中心线CL2划分为多个平面或部分(section)。在一种实施方式中,第一半导体芯片2000可以被划分为四个部分,如图所例示。这四个部分由位于第一象限中的第一部分I、位于第二象限中的第二部分II、位于第三象限中的第三部分III以及位于第四象限中的第四部分IV组成。第一部分I至第四部分IV中的每一个具有方形形状。

硅穿孔(TSV)2015可以局部地被分布在第一部分I至第四部分IV的特定区域中。更具体地,硅穿孔(TSV)2015可以仅被分布在第一部分I至第四部分IV的每一个的角部处。在一种实施方式中,硅穿孔(TSV)2015可以聚集在与第一半导体芯片2000的几何中心C相邻的角部中。布置有硅穿孔(TSV)2015的区域可以与管芯1005-1、1005-2、1005-3和1005-4的图11的连接焊盘区域R2交叠,这在后续步骤中示出。

此外,设置在第一部分I至第四部分IV中的硅穿孔(TSV)2015可以被设置在彼此旋转90度至270度的位置处。更具体地,在第二部分II中设置的硅穿孔(TSV)2015被设置在从在第一部分I中设置的硅穿孔(TSV)2015旋转90度的位置处。另外,在第三部分III中设置的硅穿孔(TSV)2015被设置在从在第一部分I中设置的硅穿孔(TSV)2015旋转180度的位置处。此外,在第四部分IV中设置的硅穿孔(TSV)2015被设置在从在第一部分I中设置的硅穿孔(TSV)2015旋转270度的位置处。

图16是沿着图15中的A-A’方向截取的截面图。参照图15和图16,包括硅穿孔(TSV)2015的第一半导体芯片2000被安装在封装基板2040上。封装基板2040可以包括印刷电路板(PCB)并且可以是能够安装半导体芯片的构件。封装基板2040包括前侧2045和与前侧2045相反的后侧2047。电路布线图案(未例示)可以被设置在封装基板2040上。

将封装基板2040电连接到第一半导体芯片2000的多个基板焊盘2050可以被设置在封装基板2040的前侧2045上。基板焊盘2050可以通过设置在封装基板2040中的电路布线图案(未例示)将电信号发送到封装基板2040的后侧2047。基板焊盘2050可以包括铜(Cu)、镍(Ni)或金(Au)。基板焊盘2050可以被布置在与硅穿孔(TSV)2015的特征布置相同的位置处。

为了将第一半导体芯片2000安装在封装基板2040上,第一半导体芯片2000被设置为使得第一半导体芯片2000的前侧2005面向封装基板2040的前侧2045。第一半导体芯片2000的前侧凸块2035被接合到封装基板2040的基板焊盘2050。然后,如作为图16的平面图的图15所例示,第一半导体芯片2000的后侧凸块2025被暴露到外侧。第一半导体芯片2000可以被设置在封装基板2040的中心部中,但是这不限于此。

然后,支撑构件2001被设置在除了设置有第一半导体芯片2000的区域以外的封装基板2040上。支撑构件2001可以具有围绕第一半导体芯片2000的四个角的外侧的形状。支撑构件2001可以具有或的形状。支撑构件2001可以包括虚设管芯或阻焊剂图案。支撑构件2001可以经由第一接合结构2002被附接在封装基板2040上。第一接合结构2002可以包括虚设凸块或粘合剂。

参照图17和图18,第一管芯1005-1被附接到第一半导体芯片2000。为此,第一管芯1005-1被设置在第一半导体芯片2000的第二部分II上。第一管芯1005-1可以被设置在与中心线CL2间隔开预定距离的位置处,所述中心线CL2在水平方向和垂直方向上与第一半导体芯片2000交叉。第一管芯1005-1被设置为使得第一表面1007a-1面向第一半导体芯片2000的后侧2010。在该情况下,第一连接焊盘1050-1可以仅被布置在于第一管芯1005-1的角部处设置的连接焊盘区域中。连接焊盘区域可以位于与第一半导体芯片2000的中心部C相邻的位置处。因此,第一管芯1005-1的第一连接焊盘1050-1被设置为面向第一半导体芯片2000的后侧凸块2025。

第一管芯1005-1被附接到第一半导体芯片2000。然后,第一管芯1005-1可以通过后侧凸块2025被电连接到硅穿孔(TSV)2015。第一管芯1005-1仅在第二部分II中与第一半导体芯片2000交叠。因此,第一管芯1005-1的一部分不与第一半导体芯片2000交叠并且可以伸出第一半导体芯片2000的外部第一距离P1。

第一管芯1005-1的从第一半导体芯片2000向外伸出的部分由支撑构件2001支撑。第一管芯1005-1和支撑构件2001可以经由第二粘合结构2003彼此接合。第二粘合结构2003可以包括虚设凸块或粘合剂。

参照图19和图20,第二管芯1005-2被附接到第一半导体芯片2000。第二管芯1005-2可以被设置在与中心线CL2间隔开预定距离的位置处,所述中心线CL2在水平方向和垂直方向上与第一半导体芯片2000交叉。第二管芯1005-2被设置为使得第 一表面1007a-2面向第一半导体芯片2000的后侧2010。第二连接焊盘1050-2仅被设置在于第二管芯1005-2的角部处设置的连接焊盘区域中。因此,第二管芯1005-2的第二连接焊盘1050-2面向第一半导体芯片2000的后侧凸块2025。

第二管芯1005-2在从第一管芯1005-1相对于第一半导体芯片2000的中心C旋转90度的状态下被设置在第一半导体芯片2000的第一部分I中。然后,第二连接焊盘1050-2可以被设置在从第一连接焊盘1050-1相对于第一半导体芯片2000的中心C旋转90度的位置处,并且第二连接焊盘1050-2可以被设置为与设置在第一部分I中的硅穿孔2015对应。然后,第二管芯1005-2被附接到第一半导体芯片2000。然后,第二管芯1005-2可以通过后侧凸块2025被电连接到硅穿孔(TSV)2015。

第二管芯1005-2仅在第一部分I中与第一半导体芯片2000交叠。因此,第二管芯1005-2的一部分不与第一半导体芯片2000交叠并且可以伸出第一半导体芯片2000的外部第二距离P2。第二管芯1005-2的伸出第一半导体芯片2000的外部的部分由支撑构件2001支撑。第二管芯1005-2和支撑构件2001可以经由第二粘合结构2003彼此接合。第二粘合结构2003可以包括虚设凸块或粘合剂。

参照图21,第三管芯1005-3被附接到第一半导体芯片2000。第三管芯1005-3被设置在第一半导体芯片2000的第四部分IV中。第三管芯1005-3可以被设置在与中心线CL2间隔开预定距离的位置处,所述中心线CL2在水平方向和垂直方向上与第一半导体芯片2000交叉。第三管芯1005-3被设置为使得第一表面面向第一半导体芯片2000的后侧2010。第三连接焊盘1050-3仅被设置在第三管芯1005-3的角部处。因此,第三管芯1005-3的第三连接焊盘1050-3面向第一半导体芯片2000的后侧凸块2025。

第三管芯1005-3在从设置在第一部分I中的第二管芯1005-2相对于第一半导体芯片2000的中心C旋转90度的状态下被设置在第一半导体芯片2000的第四部分IV中。然后,第三连接焊盘1050-3可以被设置在相对于第一半导体芯片2000的中心C从设置在第一部分I中的第二连接焊盘1050-2旋转90度并且从设置在第二部分II中的第一连接焊盘1050-1旋转180度的位置处。并且,第三连接焊盘1050-3可以被设置为与设置在第四部分IV中的硅穿孔(TSV)2015对应。然后,第三管芯1005-3被附接到第一半导体芯片2000。然后,第三管芯1005-3可以通过后侧凸块2025被电连接到硅穿孔(TSV)2015。

第三管芯1005-3仅在第四部分IV中与第一半导体芯片2000交叠。因此,第三管芯1005-3的一部分不与第一半导体芯片2000交叠并且可以伸出第一半导体芯片2000的外侧。第三管芯1005-3的从第一半导体芯片2000向外伸出的部分由图19的支撑构件2001支撑。第三管芯1005-3和支撑构件2001可以经由第二粘合结构(图20的2003)彼此接合。第二粘合结构2003可以包括虚设凸块或粘合剂。

接下来,第四管芯1005-4被附接到第一半导体芯片2000。第四管芯1005-4被设置在第一半导体芯片2000的第三部分III中。第四管芯1005-4可以被设置在与中心线CL2间隔开预定距离的位置处,所述中心线CL2在水平方向和垂直方向上与第一半导体芯片2000交叉。第四管芯1005-4被设置为使得第一表面面向第一半导体芯片2000的后侧2010。第四连接焊盘1050-4仅被设置在于第四管芯1005-4的角部处设置的连接焊盘区域中。因此,第四管芯1005-4的第四连接焊盘1050-4面向第一半导体芯片2000的后侧凸块2025。

第四管芯1005-4在相对于第一半导体芯片2000的中心C从第三管芯1005-3旋转90度并且从第一管芯1005-1旋转270度的状态下被设置在第一半导体芯片2000的第三部分III中。然后,第四管芯1005-4被设置为与设置在第三部分III中的硅穿孔(TSV)2015对应。然后,第四管芯1005-4被附接到第一半导体芯片2000。然后,第四管芯1005-4可以通过后侧凸块2025被电连接到硅穿孔(TSV)2015。

第四管芯1005-4仅在第三部分III中与第一半导体芯片2000交叠。因此,第四管芯1005-4的一部分不与第一半导体芯片2000交叠并且可以伸出第一半导体芯片2000的外侧。第四管芯1005-4的从第一半导体芯片2000向外伸出的部分由设置在第三部分III中的支撑构件(图19的2001)支撑。第四管芯1005-4和支撑构件2001可以经由第二粘合结构(图20的2003)彼此接合。第二粘合结构2003可以包括虚设凸块或粘合剂。

设置在第一半导体芯片2000的四个部分I、II、III和IV中的第一管芯1005-1至第四管芯1005-4彼此间隔开预定距离d1。另外,设置有第一管芯1005-1的第一连接焊盘1050-1的第一连接焊盘区域和设置有第三管芯1005-3的第三连接焊盘1050-3的第三连接焊盘区域可以被设置为在对角方向上彼此面对。此外,设置有第二管芯1005-2的第二连接焊盘1050-2的第二连接焊盘区域和设置有第四管芯1005-4的第四连接焊盘1050-4的第四连接焊盘区域可以被设置为在对角方向上彼此面对。另外, 第二连接焊盘区域可以在水平方向上与第一连接焊盘区域相邻。

在实施方式中,虽然描述了管芯被设置在第一半导体芯片2000的所有四个部分I、II、III和IV中,但是实施方式不限于此。例如,仅两个管芯可以选择性地被设置在第一半导体芯片2000上。

参照图22,模制构件2060被形成在封装基板2040上。模制构件2060覆盖封装基板2040的作为第一半导体芯片2000和管芯1005-1至1005-4的暴露区域。模制构件2060可以通过使用诸如环氧树脂模制化合物(EMC)的绝缘涂覆材料来形成。

以上描述的半导体封装件可以被应用到各种电子系统。图23是例示包括具有根据实施方式的至少一个半导体封装件的存储卡7800在内的电子系统的示例的表示的框图。

参照图23,存储卡7800包括存储器或存储组件7810(诸如非易失性存储器件),以及存储器控制器7820。存储器7810和存储器控制器7820可以存储数据或读取所存储的数据。存储器7810和/或存储器控制器7820包括设置在根据实施方式的嵌入式封装件中的一个或更多个半导体芯片。存储器7810可以包括应用了本申请的实施方式的技术的非易失性存储装置。存储器控制器7820可以控制存储器7810,使得响应于来自主机7830的读取/写入请求来读出所存储的数据或者将数据存储。

图24是例示包括根据实施方式的至少一个封装件的电子系统8710的示例的表示的框图。电子系统8710可以包括控制器8711、输入/输出单元8712以及存储器或存储卡8713。控制器8711、输入/输出单元8712和存储器8713可以通过提供数据可以移动的路径的总线8715而彼此联接。

在一种实施方式中,控制器8711可以包括一个或更多个微处理器、数字信号处理器、微控制器和/或能够执行与这些组件相同的功能的逻辑器件。控制器8711或存储器8713可以包括根据本公开的实施方式的一个或更多个半导体封装件。输入/输出装置8712可以包括从小键盘、键盘、显示装置、触摸屏等当中选择的至少一个。存储器8713是用于存储数据的装置。

存储器8713可以存储要由控制器8711执行的数据和/或命令等。存储器8713可以包括诸如DRAM的易失性存储器件和/或诸如闪存的非易失性存储器件。例如,闪存可以被安装到诸如移动终端或台式计算机的信息处理系统。闪存可以构成固态硬盘(SSD)。在该示例中,电子系统8710可以将大量数据稳定地存储在闪存系统中。

电子系统8710还可以包括接口8714,该接口8714被配置为向通信网络发送数据以及从通信网络接收数据。接口8714可以是有线类型或无线类型。例如,接口8714可以包括天线或者有线收发器或无线收发器。

电子系统8710可以被实现为移动系统、个人计算机、工业计算机或者执行各种功能的逻辑系统。例如,移动系统可以是个人数字助理(PDA)、便携式计算机、平板计算机、移动电话、智能电话、无线电话、膝上型计算机、存储卡、数字音乐系统以及信息发送/接收系统中的任一个。

如果电子系统8710是能够执行无线通信的设备,则电子系统8710可以被用在诸如CDMA(码分多址)、GSM(全球移动通信系统)、NADC(北美数字蜂窝)、E-TDMA(增强型时分多址)、WCDMA(宽带码分多址)、CDMA2000、LTE(长期演进)和Wibro(无线宽带互联网)的通信系统中。

出于例示的目的,已公开了本公开的实施方式。本领域技术人员将理解,在不脱离本公开以及所附权利要求书的范围和精神的情况下,可以进行各种修改、添加和替换。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年12月1日提交的韩国专利申请No.10-2015-0169696的优先权,将其通过引用整体结合于此。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1