一种芯片堆叠封装方法及芯片封装结构与流程

本发明涉及半导体封装，具体涉及一种芯片堆叠封装方法及芯片封装结构。

背景技术：

1、随着半导体集成电路技术的迅猛发展，电子封装产品有着高密度、多功能的发展趋势。三维堆叠封装是指将至少两层芯片堆叠设置并进行封装，因此其可以在更小的空间内集成更多的半导体芯片。

2、现有技术中，多采用垂直导电通道以及重布线结构实现各层芯片的导电互连。如图1所示，一般的半导体封装产品是将第一芯片的正面与第二芯片的背面进行封装。例如申请号为cn201910506694.9的中国专利公开了一种半导体结构，该半导体结构包括层叠的第一芯片和第二芯片，第二芯片的正面与第一芯片的背面相对。采用传统封装方式得到的产品一般只有背面存在引脚，由于单面面积有限，使得引脚数量也受限，进而制约封装产品集成度的提高。

技术实现思路

1、本发明提供一种芯片堆叠封装方法及芯片封装结构，目的是解决背景技术中存在的上述问题。

2、本发明提供的技术方案如下：

3、一种芯片堆叠封装方法，包括以下步骤：

4、步骤s1、将第一芯片的正面与基板焊接，在所述第一芯片的背面设置多个第一焊点；

5、步骤s2、通过所述第一焊点将第二芯片的背面与所述第一芯片的背面焊接在一起；

6、步骤s3、采用塑封料对所述第一芯片与所述第二芯片进行塑封；

7、步骤s4、在所述第二芯片上方的塑封体中开出多个凹槽，在所述第二芯片的正面设置有与所述凹槽对应的第二焊点；

8、步骤s5、通过所述凹槽与所述第二焊点从所述第二芯片的正面引出引线。

9、进一步地，步骤s1中，所述将第一芯片的正面与基板焊接，在所述第一芯片的背面设置多个第一焊点，包括以下步骤：

10、将第一芯片的正面贴装到基板上，经过回流焊，使所述第一芯片的正面与所述基板焊接；

11、在所述第一芯片的背面覆盖一层胶膜，在所述胶膜表面覆盖一层光刻胶掩膜版，所述光刻胶掩膜版上设置有多个开口；

12、用发射紫外光的光源照射所述第一芯片背面，所述光刻胶掩膜版覆盖部分的胶膜特性未变化，从所述开口中漏出部分的胶膜特性变化，经过清洗，在所述第一芯片的背面设置开口区域裸露出第一焊点。

13、进一步地，步骤s2中，所述通过所述第一焊点将第二芯片的背面与所述第一芯片的背面焊接在一起，包括以下步骤：

14、将锡球放入所述第一焊点中，去掉所述光刻胶掩膜版；

15、将第二芯片的背面向下、正面向上贴装到所述胶膜上；

16、通过回流焊将所述第一芯片的背面与所述第二芯片的背面焊接在一起。

17、进一步地，步骤s4中，在所述塑封体上开出多个凹槽是通过激光实现的。

18、进一步地，步骤s5中，所述通过所述凹槽与所述第二焊点从所述第二芯片的正面引出引线，具体为：

19、先通过化学淀积的方式在所述凹槽内沉积薄铜使其导电，再通过化学电镀方式在所述凹槽里生长铜层，实现从所述第二芯片的正面引出引线。

20、同时，本发明还提供一种芯片封装结构，通过上述的芯片堆叠封装方法进行封装，包括基板、第一芯片、第二芯片以及塑封体；

21、所述第一芯片的正面通过第一锡球与所述基板连接，所述第一芯片的背面与所述第二芯片的背面之间通过第二锡球连接，所述基板的顶部与侧部、所述第一芯片与所述第二芯片均封装于所述塑封体内，所述第二芯片上方的塑封体内设置有多个凹槽，且在所述第二芯片的正面设置有与所述凹槽对应的第三锡球，所述凹槽内沉积有铜层，通过所述铜层、所述第三锡球实现从所述第二芯片的正面引出引线。

22、进一步地，所述第一锡球、所述第二锡球以及所述第三锡球均为阵列分布。

23、进一步地，所述第一芯片与所述第二芯片为同种芯片或不同芯片。

24、进一步地，若所述第一芯片与所述第二芯片为同种芯片，则所述第一芯片与所述第二芯片的表面平行，且所述第一芯片与所述第二芯片的侧面平齐；

25、若所述第一芯片与所述第二芯片为不同芯片，则所述第一芯片的表面积大于或等于所述第二芯片的表面积。

26、进一步地，所述凹槽一端抵接所述第二芯片的正面，另一端设置于所述塑封体的表面或侧面。

27、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

28、本发明一种芯片堆叠封装方法及芯片封装结构，该方法通过将第一芯片与第二芯片背对背设置，同时通过在塑封体内设置多个凹槽，通过调整凹槽的分布，可以从封装产品的正面、背面和侧面均可以引出引脚，增加可以排布引脚的面积，从而增加引脚数量，达到提高集成度的目的。该封装方法操作简单，没有引入新的技术瓶颈，便于大规模生产。该芯片封装结构与传统芯片封装结构相比，同等面积下引脚的数量大大增加，可以从封装产品的正面、背面和侧面均可以引出引脚，增加可以排布引脚的面积，从而增加引脚数量，达到提高集成度的目的。

技术特征：

1.一种芯片堆叠封装方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的芯片堆叠封装方法，其特征在于，步骤s1中，所述将第一芯片的正面与基板焊接，在所述第一芯片的背面设置多个第一焊点，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的芯片堆叠封装方法，其特征在于，步骤s2中，所述通过所述第一焊点将第二芯片的背面与所述第一芯片的背面焊接在一起，包括以下步骤：

4.根据权利要求1-3任一所述的芯片堆叠封装方法，其特征在于，步骤s4中，在所述塑封体上开出多个凹槽是通过激光实现的。

5.根据权利要求1所述的芯片堆叠封装方法，其特征在于，步骤s5中，所述通过所述凹槽与所述第二焊点从所述第二芯片的正面引出引线，具体为：

6.一种芯片封装结构，通过如权利要求1-5任一项所述的芯片堆叠封装方法进行封装，其特征在于：

7.根据权利要求6所述的芯片封装结构，其特征在于：

8.根据权利要求6所述的芯片封装结构，其特征在于：

9.根据权利要求8所述的芯片封装结构，其特征在于：

10.根据权利要求7-9任一所述的芯片封装结构，其特征在于：

技术总结
本发明公开了一种芯片堆叠封装方法及芯片封装结构，该方法包括：将第一芯片的正面与基板焊接，在第一芯片的背面设置多个第一焊点；通过第一焊点将第二芯片的背面与第一芯片的背面焊接在一起；采用塑封料对第一芯片与第二芯片进行塑封；在塑封体中开出多个凹槽，在第二芯片的正面设置有与凹槽对应的第二焊点；从第二芯片的正面引出引线。该封装方法操作简单，没有引入新的技术瓶颈，便于大规模生产。通过该方法提供芯片封装结构与传统芯片封装结构相比，同等面积下引脚的数量大大增加，可以从封装产品的正面、背面和侧面均可以引出引脚，增加可以排布引脚的面积，从而增加引脚数量，达到提高集成度的目的。

技术研发人员：李鹏飞,刘卫东
受保护的技术使用者：华天科技（南京）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7