半导体封装结构及电子设备的制作方法

本技术实施例涉及半导体，尤其涉及一种半导体封装结构及电子设备。

背景技术：

1、半导体封装结构中，通常使用球栅阵列结构将半导体芯片贴装到线路板上。球栅阵列结构包括多个间隔设置的焊球，多个焊球的排列方式可以为周边型阵列(surroudingtype array)、交错型阵列(staggered-type array)或者全阵列(wide arry)。在制作过程中，线路板的四角位置的焊球所受应力较大，以使该处焊球的可靠性降低，进而导致半导体封装结构的可靠性降低。

技术实现思路

1、本技术实施例的目的在于提供一种半导体封装结构及电子设备，用于改善半导体封装结构的可靠性降低的问题。

2、为了实现上述目的，本技术实施例提供如下方案：

3、一方面，提供一种半导体封装结构，包括沿第一方向层叠设置的第一半导体结构、连接结构以及第二半导体结构，第一半导体结构和第二半导体结构通过连接结构电性连接。第一半导体结构包括第一介电层，第一介电层位于第一半导体结构靠近第二半导体结构的一侧，第一介电层包括中间开口以及间隔设置的多个第一开口，中间开口与第一开口间隔设置。第二半导体结构包括第二介电层，第二介电层位于第二半导体结构靠近第一半导体结构的一侧，第二介电层包括第二开口。

4、连接结构与第二开口沿第一方向至少部分相对设置，连接结构包括连接部和多个球体，多个球体中的一个球体与多个第一开口中的一个第一开口沿第一方向至少部分相对设置。通过上述设置，连接结构的多个球体可以通过第一开口与第一半导体结构电性连接，同时连接部通过中间开口与第一半导体结构电性连接。进一步地，连接结构与第二开口沿第一方向至少部分相对设置。通过上述设置，连接结构可以通过第二开口与第二半导体结构电性连接，以使连接结构能够使第一半导体结构和第二半导体结构电性连接。

5、基于上述设置，连接部同时与多个球体接触，增大了连接结构与第一半导体结构和第二半导体结构的接触面积，从而增大连接结构与第一半导体结构和第二半导体结构的连接强度，便于提高连接结构的可靠性。

6、同时，相比于在半导体封装结构中设置填充胶或聚合物结构，有利于减少制作工序，降低制作成本。

7、在一些实施例中，第一开口和中间开口在第二介电层上的正投影，均位于第二开口以内。通过上述设置，在半导体封装结构的制作过程中，在将第一半导体结构贴装于第二半导体结构时，便于实现第一开口与第二开口对准，进而便于第一开口内的球体与第二开口内的焊膏连接。

8、在一些实施例中，多个第一开口中的一个为第一子部，多个第一开口中的另一个为第二子部，中间开口包括相对设置的第一边缘和第二边缘，第一子部位于第一边缘背离第二边缘的一侧，第二子部位于第二边缘背离第一边缘的一侧。通过上述设置，以使位于第二开口内的多余的焊膏能够进入中间开口内，同时与位于第一子部的球体和位于第二子部的球体接触，从而形成连接两个球体的连接部。

9、在一些实施例中，第一边缘与第一子部的边缘之间的距离大于或者等于100μm，第二边缘与第二子部的边缘之间的距离大于或者等于100μm。通过上述设置，以使中间开口分别与第一子部和第二子部间隔设置，以便在第一子部和第二子部内放置球体，进而便于在第一半导体结构上进行植球。

10、在一些实施例中，第一边缘和第二边缘之间的距离大于或者等于100μm。通过上述设置，位于第二开口内的多余的焊膏能够通过中间开口与第一半导体结构接触，进而形成连接部，便于实现第一半导体结构和第二半导体结构之间电性连接；同时，通过上述设置，连接部能够同时与位于第一子部的球体和位于第二子部的球体接触，以使两个球体同时与连接部连接。

11、在一些实施例中，第一边缘的形状为沿第一子部的周向方向延伸的弧形，第二边缘的形状为沿第二子部的周向方向延伸的弧形。可以理解的是，第一开口的形状可以为圆形，也即第一子部和第二子部的形状为圆形，在沿第二方向上，第一子部和第二子部相对应的边缘之间的距离存在变化，位于第一子部的球体的周表面和位于第二子部的球体周表面之间的距离也存在变化。通过上述设置，位于第一子部的球体的周表面可以与连接部接触，位于第二子部的球体的周表面也可以与连接部接触，从而提高连接部与球体之间的接触面积，增大了连接部与球体之间的连接可靠性。

12、在一些实施例中，中间开口还包括连接边缘，连接边缘连接于第一边缘和第二边缘之间，第一子部的中点和第二子部的中点之间的连线与连接边缘之间的距离，大于第一子部沿第二方向的长度的一半，第二方向垂直于第一子部的中点和第二子部的中点之间的连线。通过上述设置，有利于进一步增大连接部与球体之间的接触面积，进一步增大了连接部与球体之间的连接可靠性。同时，增大了连接部与第一半导体结构和第二半导体结构的接触面积，从而增大连接结构与第一半导体结构和第二半导体结构的连接强度，便于提高连接结构的可靠性。

13、在一些实施例中，多个第一开口中的又一个为第三子部，第三子部的中点与第二子部的中点的连线，与第二子部的中点与第一子部的中点的连接相交。中间开口还包括第三边缘，第三边缘与第二边缘相对设置，第三子部位于第三边缘背离第二边缘的一侧，第三边缘与第三子部的边缘之间的距离大于或者等于100μm。通过上述设置，以使中间开口分别与第一子部、第二子部以及第三子部间隔设置，以便在第一子部、第二子部以及第三子部内放置球体，进而便于在第一半导体结构上进行植球。

14、在一些实施例中，中间开口还包括第四边缘，第四边缘连接于第一边缘和第三边缘之间，第四边缘与第二边缘之间的距离大于或者等于100μm。

15、在一些实施例中，多个第一开口中的再一个为第四子部，第四子部位于第四边缘背离第二边缘的一侧，第四子部与第二子部的中点的连线，与第一子部的中点与第三子部的中点的连接相交。第四边缘与第四子部的边缘之间的距离大于或者等于100μm。通过上述设置，连接部能够同时与位于第一子部的球体和位于第三子部的球体接触，从而进一步提高连接部与球体之间的接触面积，增大了连接部与球体之间的连接可靠性。

16、在一些实施例中，中间开口为中心对称结构。中间开口可以沿第二子部的中心线对称设置，以便提高形成的连接结构的规整性，进而便于提高半导体封装结构的规整性。

17、在一些实施例中，第一半导体结构还包括第一导电层，第一导电层位于第一介电层背离第二半导体结构的一侧，暴露于第一开口的第一导电层与球体接触，暴露于中间开口的第一导电层与连接部接触。示例性的，第一导电层可以与第一介电层层叠设置，第一介电层可以覆盖部分第一导电层。通过在第一介电层设置第一开口，第一导电层可以暴露于第一开口，便于与连接结构电性连接。

18、在一些实施例中，第二半导体结构还包括第二导电层，第二导电层位于第二开口内，第二导电层与连接结构接触。通过在第二介电层设置第二开口，第二导电层可以暴露于第二开口，便于与连接结构电性连接。

19、在一些实施例中，第一半导体结构包括芯片结构，第二半导体结构包括封装基板。通过使上述设置，以使第一半导体结构和第二半导体结构电性连接，可以使芯片结构与封装基板之间键合在一起。

20、在一些实施例中，第一半导体结构包括封装基板，第二半导体结构包括线路板。通过上述设置，以使封装基板安装在线路板上。封装基板背离线路板的一侧可以与裸芯片电连接，以使裸芯片通过封装基板与线路板电性连接。

21、在一些实施例中，第一半导体结构包括芯片结构，第二半导体结构包括线路板。通过上述设置，以使芯片结构安装在线路板上。其中，芯片结构可以包括一个裸芯片或者多个堆叠设置的裸芯片。

22、另一方面，本技术实施例还提供一种电子设备，电子设备包括主板和上述任一实施例中的半导体封装结构，主板与半导体封装结构电性连接。本技术的实施例提供的电子设备包括如上述的半导体封装结构，因此具有上述的全部有益效果，在此不再赘述。