一种集成电路芯片堆叠的三维封装结构及其制作方法与流程

1.本发明涉及集成电路芯片封装领域，具体为一种集成电路芯片堆叠的三维封装结构及其制作方法。


背景技术：

2.现有技术中，倒装凸点芯片实现封装而得到的一般fccsp结构，对于倒装凸点芯片，如图1所示，很难实现芯片的直接互叠而得到三维封装结构。
3.目前多层堆叠技术主要用于wire bond芯片堆叠，凸块倒装芯片需要使用tsv硅通孔技术，其技术难度及成本极高。现有技术中倒装凸点芯片存在难以实现互相堆叠的困难的问题，需要提供一种集成电路芯片堆叠的三维封装结构实现倒装凸点芯片互相堆叠的困难的问题。


技术实现要素：

4.针对现有技术中倒装凸点芯片存在难以实现互相堆叠的困难的问题，本发明提供一种集成电路芯片堆叠的三维封装结构及其制作方法，该封装结构简单，使用方便，实现包含多个倒装凸点芯片互叠的三维封装体结构。
5.本发明是通过以下技术方案来实现：
6.一种集成电路芯片堆叠的三维封装结构，包括三维封装结构本体，所述三维封装结构本体包括塑封料，以及塑封料包裹的硅芯片和若干基板芯片集成结构；若干所述基板芯片集成结构依次叠加设置，其中，位于底部的基板芯片集成结构外露设置，且在外露部并排设有若干锡球，相邻基板芯片集成结构之间设有两两叠加固定设置的倒装凸点芯片，所述倒装凸点芯片与基板芯片集成结构之间固定互联，所述硅芯片与顶部的基板芯片集成结构连接，若干所述基板芯片集成结构之间通过若干铜核球实现多层基板芯片集成结构之间的互联。
7.优选的，两两叠加设置的倒装凸点芯片之间通过粘附粘结胶进行固定叠加。
8.优选的，两两叠加设置的倒装凸点芯片将凸点结构连接在基板芯片集成结构上，通过凸点结构实现与基板芯片集成结构的互联。
9.进一步的，倒装凸点芯片的凸点结构与基板芯片集成结构通过填附底填胶实现固定互联。
10.优选的，硅芯片与顶部的基板芯片集成结构之间通过wire bond金丝连接。
11.优选的，若干铜核球在相邻基板芯片集成结构位于倒装凸点芯片的两侧设置，且铜核球的结构大小均相对等。
12.优选的，基板芯片集成结构包括基板和内埋芯片，所述内埋芯片嵌埋在基板的内部设置。
13.进一步的，基板内设有连通结构，实现线路元器件之间的连通。
14.一种集成电路芯片堆叠的三维封装结构的制作方法，得到由上述所述的集成电路
芯片堆叠的三维封装结构，包括如下步骤：
15.将若干基板芯片集成结构依次叠加设置，相邻基板芯片集成结构之间两两叠加固定设置的倒装凸点芯片，倒装凸点芯片与基板芯片集成结构之间固定互联，若干所述基板芯片集成结构之间通过若干铜核球实现多层基板芯片集成结构之间的互联，将硅芯片与顶部的基板芯片集成结构连接，再将塑封料整体包裹塑封，其中底部的基板芯片集成结构外露设置，且在外露部并排设有若干锡球，完成三维封装结构的制作。
16.优选的，若干基板芯片集成结构通过ecp技术得到。
17.与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
18.本发明提供了一种集成电路芯片堆叠的三维封装结构，在塑封料内包裹叠加有若干基板芯片集成结构，其中若干基板芯片集成结构之间通过若干铜核球实现多层基板芯片集成结构之间的互联，通过铜核球有效的实现多层内埋芯片基板的三维堆叠，若干基板芯片集成结构之间设有两两叠加固定设置的倒装凸点芯片，解决倒装凸点芯片难以实现互相堆叠的困难。本发明可以结合传统的金线互连工艺，在实现多层倒装芯片的堆叠互联，实现高密度封装。
19.优选的，两两叠加设置的倒装凸点芯片之间通过粘附粘结胶进行固定叠加，提高了倒装凸点芯片之间叠加的稳定性。
20.优选的，两两叠加设置的倒装凸点芯片将凸点结构连接在基板芯片集成结构上，通过凸点结构实现与基板芯片集成结构的互联，保证了倒装凸点芯片与基板芯片集成结构之间的互联效率。
21.进一步的，倒装凸点芯片的凸点结构与基板芯片集成结构通过填附底填胶实现固定互联，保证了倒装凸点芯片与基板芯片集成结构之间互联的稳定性。
22.优选的，硅芯片与顶部的基板芯片集成结构之间通过wire bond金丝连接，结合传统的金线互连工艺，实现多层倒装芯片的堆叠互联。
23.优选的，若干铜核球在相邻基板芯片集成结构位于倒装凸点芯片的两侧设置，且铜核球的结构大小均相对等，通过铜核球有效的实现多层内埋芯片基板的三维堆叠。
24.优选的，基板芯片集成结构包括基板和内埋芯片，内埋芯片嵌埋在基板的内部设置，保证了基板的塑封性，提高了对芯片的高密度封装。
25.进一步的，基板内设有连通结构，实现线路元器件之间的连通，便于基板芯片集成结构之间的互联。
26.一种集成电路芯片堆叠的三维封装结构的制作方法，通过该方法制作集成电路芯片堆叠的三维封装结构，可以有效的提高了芯片的高密度封装作用，同时可在有限的空间中集成多种芯片，来实现更多的功能。
附图说明
27.图1为现有技术中倒装凸点芯片封装结构示意图；
28.图2为本发明中封装基板结构示意图；
29.图3为本发明中封装基板结构上叠加倒装凸点芯片示意图；
30.图4为本发明中铜核球将封装的两个封装基板结构互联的结构示意图；
31.图5为本发明中硅芯片与封装基板结构连接结构示意图；
32.图6为本发明中塑封料封装结构示意图；
33.图7为本发明中三维封装结构的机构示意图。
34.图中：1-基板；2-内埋芯片；3-底填胶；4-倒装凸点芯片；5-黏结胶；6-铜核球；7-wire bond金丝；8-塑封料；9-锡球；10-硅芯片；11-基板芯片集成结构；12-连通结构。
具体实施方式
35.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
36.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
37.下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
38.本发明一个实施例中，提供了一种集成电路芯片堆叠的三维封装结构，该封装结构简单，使用方便，实现包含多个倒装凸点芯片互叠的三维封装体结构。
39.具体的，该三维封装结构包括三维封装结构本体，如图7所示，所述三维封装结构本体包括塑封料8，以及塑封料8包裹的硅芯片10和若干基板芯片集成结构11；若干所述基板芯片集成结构11依次叠加设置，其中，位于底部的基板芯片集成结构11外露设置，且在外露部并排设有若干锡球9，相邻基板芯片集成结构11之间设有两两叠加固定设置的倒装凸点芯片4，所述倒装凸点芯片4与基板芯片集成结构11之间固定互联，所述硅芯片10与顶部的基板芯片集成结构11连接，若干所述基板芯片集成结构11之间通过若干铜核球6实现多层基板芯片集成结构11之间的互联。
40.具体的，两两叠加设置的倒装凸点芯片4之间通过粘附粘结胶5进行固定叠加，提高了倒装凸点芯片之间叠加的稳定性。
41.具体的，两两叠加设置的倒装凸点芯片4将凸点结构连接在基板芯片集成结构11上，通过凸点结构实现与基板芯片集成结构11的互联，保证了倒装凸点芯片与基板芯片集成结构之间的互联效率。
42.其中，倒装凸点芯片4的凸点结构与基板芯片集成结构11通过填附底填胶实现固定互联。
43.具体的，硅芯片10与顶部的基板芯片集成结构11之间通过wire bond金丝7连接，保证了倒装凸点芯片与基板芯片集成结构之间互联的稳定性。
44.具体的，若干铜核球6在相邻基板芯片集成结构11位于倒装凸点芯片4的两侧设置，且铜核球6的结构大小均相对等，通过铜核球有效的实现多层内埋芯片基板的三维堆
叠。
45.具体的，基板芯片集成结构11包括基板1和内埋芯片2，所述内埋芯片2嵌埋在基板1的内部设置。
46.其中，内埋芯片2通过pad互联嵌埋与基板1的内容部，在内埋芯片2表面包含焊盘。
47.其中，基板1内设有连通结构12，实现线路元器件之间的连通。
48.本发明中采用ecp技术实现芯片与芯片之间的互叠从而实现三维封装。
49.本发明通过若干铜核球6实现多层基板芯片集成结构11之间的互联
50.本发明还提供了一种集成电路芯片堆叠的三维封装结构的制作方法，得到由上述所述的集成电路芯片堆叠的三维封装结构，包括如下步骤：
51.根据图2、图3、图4、图5、图6和图7所示，将若干基板芯片集成结构11依次叠加设置，相邻基板芯片集成结构11之间两两叠加固定设置的倒装凸点芯片4，倒装凸点芯片4与基板芯片集成结构11之间固定互联，若干所述基板芯片集成结构11之间通过若干铜核球6实现多层基板芯片集成结构11之间的互联，将硅芯片10与顶部的基板芯片集成结构11连接，再将塑封料8整体包裹塑封，其中底部的基板芯片集成结构11外露设置，且在外露部并排设有若干锡球9，完成三维封装结构的制作。
52.具体的，若干基板芯片集成结构11通过ecp技术得到。
53.实施例1
54.提供一种集成电路芯片堆叠的三维封装结构的制作方法，具体步骤包括如下：
55.步骤1，采用ecp技术获得两块内埋芯片2的基板1，并在基板1内设置内埋芯片2，得到基板芯片集成结构11；
56.步骤2，基板芯片集成结构11分别使用传统倒装工艺封装倒装芯片；
57.步骤3，使用铜核球6将封装好的两块基板芯片集成结构11互联；
58.步骤4，将硅芯片10与顶部的基板芯片集成结构11之间通过wire bond金丝7连接；
59.步骤5，塑封+植球+切割得到最终成品
60.综上所述，本发明提供了一种集成电路芯片堆叠的三维封装结构及其制作方法，在塑封料内包裹叠加有若干基板芯片集成结构，其中若干基板芯片集成结构之间通过若干铜核球实现多层基板芯片集成结构之间的互联，通过铜核球有效的实现多层内埋芯片基板的三维堆叠，若干基板芯片集成结构之间设有两两叠加固定设置的倒装凸点芯片，解决倒装凸点芯片难以实现互相堆叠的困难。本发明可以结合传统的金线互连工艺，在实现多层倒装芯片的堆叠互联，实现高密度封装。
61.最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。