一种芯片封装结构及其制造方法与流程

本发明涉及芯片，尤其涉及一种芯片封装结构及其制造方法。

背景技术：

1、在半导体制作工艺当中，封装工艺能够对一个或多个芯片的半导体部件进行包封，以形成封装模块，从而对半导体部件予以保护。当多颗不同功能的芯片垂直堆叠在一起并集成在同一封装模块内，除了可以节省电路板的面积，减少芯片所占据的空间外，更可以降低整体制造成本。但是在对同一封装模块中的多个芯片进行引出至外围电路的过程中，位于多个芯片中间的芯片无法实现引出，芯片封装结构可封装的芯片数量受到限制。

技术实现思路

1、本发明提供一种芯片封装结构及其制造方法，能够旨在增加芯片封装结构可封装的芯片数量。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

3、一方面，本发明实施例提供一种芯片封装结构，包括封装体、第一芯片、第二芯片、第三芯片，封装体具有在封装体的厚度方向上相对的第一侧和第二侧，第一芯片位于封装体内，第一芯片的一侧暴露在封装体的第一侧，第一芯片包括暴露在封装体的第一侧的多个第一衬垫，第一芯片通过第一衬垫与外围电路连接，第二芯片位于封装体内，第二芯片的一侧暴露在封装体的第二侧，第二芯片包括暴露在封装体的第二侧的多个第二衬垫，第二芯片通过第二衬垫与外围电路连接，第三芯片位于封装体内，第三芯片具有第一表面以及与第一表面相对的第二表面，第三芯片的第一表面与第一芯片背离第一衬垫的一侧贴合，第三芯片的第二表面与第二芯片背离第二衬垫的一侧贴合，第三芯片包括位于第一表面的第三衬垫，和/或位于第二表面的第四衬垫，第三芯片通过第三衬垫和/或第四衬垫与外围电路连接。

4、在本发明提供的芯片封装结构中，第一芯片、第二芯片以及第三芯片均位于封装体内，第一芯片的一侧暴露在封装体的第一侧，第二芯片的一侧暴露在封装体的第二侧，第三芯片位于第一芯片和第二芯片之间，第一芯片包括暴露在封装体的第一侧的多个第一衬垫，第一芯片通过第一衬垫与外围电路连接，第二芯片包括暴露在封装体的第二侧的多个第二衬垫，第二芯片通过第二衬垫与外围电路连接，第三芯片包括位于第一表面的第三衬垫，和/或位于第二表面的第四衬垫，第三芯片可以通过第三衬垫和/或第四衬垫与外围电路连接，使在芯片封装结构增加封装的芯片的数量的前提下，实现了位于第一芯片和第二芯片之间的第三芯片与外围电路的连接，增加了芯片封装结构可封装的芯片数量。

5、在一种可能的实现方式中，第三芯片的第一表面包括相邻设置的第一连接表面和第一引出表面，第一芯片在第三芯片上的投影覆盖第一连接表面，第三衬垫位于第一引出表面，芯片封装结构还包括第一接触体，第一接触体的一端与第三衬垫连接，第一接触体的另一端暴露在封装体的第一侧。

6、通过上述设置，由于第一芯片在第三芯片上的投影覆盖第一连接表面，也就是说，在形成第一接触体使第一接触体的一端与第三衬垫连接的过程中，第一接触体与第一芯片间隔设置，则通过第一接触体和第三衬垫实现第三芯片与外围电路连接时，不会影响第一芯片与外围电路的连接，使得本发明提供的芯片封装结构在实现了增加芯片封装结构可封装的芯片数量的前提下，保证了第一芯片与外围电路的连接，提高了芯片封装结构的良品率。

7、在一种可能的实现方式中，第三芯片的第二表面包括相邻设置的第二连接表面和第二引出表面，第二芯片在第三芯片上的投影覆盖第二连接表面，第四衬垫位于第二引出表面，芯片封装结构还包括第二接触体，第二接触体的一端与第四衬垫连接，第二接触体的另一端暴露在封装体的第一侧。

8、通过上述设置，由于第二芯片在第三芯片上的投影覆盖第二连接表面，也就是说，在形成第二接触体使第二接触体的一端与第四衬垫连接的过程中，第二接触体与第二芯片间隔设置，则通过第二接触体和第四衬垫实现第三芯片与外围电路连接时，不会影响第二芯片与外围电路的连接，使得本发明提供的芯片封装结构在实现了增加芯片封装结构可封装的芯片数量的前提下，保证了第二芯片与外围电路的连接，提高了芯片封装结构的良品率。

9、在一种可能的实现方式中，芯片封装结构还包括封装基板，封装基板上设有连接电路，封装基板位于第二芯片背离第三芯片的一侧，第一芯片、第二芯片以及第三芯片均与连接电路连接。

10、通过上述设置，封装基板实现了对第一芯片、第二芯片以及第三芯片的引出，便于第一芯片、第二芯片以及第三芯片与外围电路之间的连接，同时由于封装基板上设有连接电路，简化了芯片封装结构的引出线路，进而减小了芯片封装结构的体积。

11、在一种可能的实现方式中，封装基板靠近第二芯片的表面上设置有第一触点、第二触点以及第三触点，第一触点、第二触点以及第三触点均与连接电路连接，第一触点与第一衬垫连接，第二触点与第二衬垫连接，第三触点与第一接触体连接。

12、通过上述设置，封装基板的连接电路通过第一触点与第一衬垫连接，通过第二触点与第二衬垫连接，通过第三触点与第一接触体连接，可以同时实现封装基板和第一芯片、第二芯片以及第三芯片的连接，又因为连接电路位于封装基板的内部，可以避免连接电路发生漏电，进而影响芯片封装结构与外围电路之间的连接。

13、在一种可能的实现方式中，第一触点和第三触点位于第二芯片在封装基板的投影外，第二触点位于第二芯片在封装基板的投影内。

14、第二触点位于第二芯片在封装基板的投影内，减小了第二触点与第二衬垫之间的距离，可以提高芯片封装结构的紧凑性，减小芯片封装结构的体积；同时，第一触点和第三触点位于第二芯片在封装基板的投影外，使在连接第一触点和第一衬垫的过程中以及在连接第三触点和第一接触体的过程中，减小对第二触点连接第二衬垫的影响。

15、在一种可能的实现方式中，封装基板还包括第一导线和第二导线，第一导线的一端与第一衬垫连接，第一导线的另一端与第一触点连接，第二导线的一端与第三衬垫连接，第二导线的另一端与第一接触体连接，第二触点与第二衬垫焊接。

16、通过上述设置，第一触点和第一衬垫之间可以通过第一导线实现电气互联，第一接触体和第三衬垫之间可以通过第二导线实现电气互联。第二触点与第二衬垫之间焊接可以实现第二触点与第二衬垫之间的电气互联，同时焊接形成的焊料也可以在第二芯片和封装基板之间起到应力缓冲的作用。

17、在一种可能的实现方式中，封装基板靠近第二芯片的表面上设置有第一触点、第二触点以及第四触点，第一触点、第二触点以及第四触点均与连接电路连接，第一触点与第一衬垫连接，第二触点与第二衬垫连接，第四触点与第二接触体连接。

18、通过上述设置，封装基板的连接电路通过第一触点与第一衬垫连接，通过第二触点与第二衬垫连接，通过第四触点与第二接触体连接，可以同时实现封装基板和第一芯片、第二芯片以及第三芯片的连接，又因为连接电路位于封装基板的内部，可以避免连接电路发生漏电，进而影响芯片封装结构与外围电路之间的连接。

19、在一种可能的实现方式中，第一触点位于第二芯片在封装基板的投影外，第二触点和第四触点位于第二芯片在封装基板的投影内。

20、通过上述设置，第二触点和第四触点位于第二芯片在封装基板的投影内，减小了第二触点与第二衬垫之间的距离以及第四触点和第二接触体之间的距离，可以提高芯片封装结构的紧凑性，减小芯片封装结构的体积；同时，第一触点位于第二芯片在封装基板的投影外，使在连接第一触点和第一衬垫的过程中，减小对第二触点连接第二衬垫的影响。

21、在一种可能的实现方式中，封装基板还包括第一导线，第一导线的一端与第一衬垫连接，第一导线的另一端与第一触点连接，第二触点与第二衬垫焊接，第四触点与第二接触体焊接。

22、通过上述设置，第一触点和第一衬垫之间可以通过第一导线实现电气互联。第二触点与第二衬垫之间焊接可以实现第二触点与第二衬垫之间的电气互联，第四触点与第二接触体之间焊接可以实现第四触点与第二接触体之间的电气互联，同时焊接形成的焊料也可以在第二芯片和封装基板之间起到应力缓冲的作用。

23、另一方面，本发明实施例还提供一种芯片封装结构的制造方法，包括：

24、层叠设置第一芯片、第二芯片以及第三芯片，其中第一芯片包括多个第一衬垫，第二芯片包括多个第二衬垫，第三芯片具有第一表面以及与第一表面相对的第二表面，第三芯片包括位于第一表面的第三衬垫，和/或位于第二表面的第四衬垫，使第三芯片的第一表面与第一芯片背离第一衬垫的一侧贴合，第三芯片的第二表面与第二芯片背离第二衬垫的一侧贴合；

25、形成封装体，封装体具有在封装体的厚度方向上相对的第一侧和第二侧，使第一芯片设有第一衬垫的一侧暴露在封装体的第一侧，第二芯片设有第二衬垫的一侧暴露在封装体的第二侧。

26、在一种可能的实现方式中，制造方法还包括：

27、在封装体上形成第一引出孔，第一引出孔的一端位于封装体的第一侧，第一引出孔的另一端向封装体的第二侧延伸，直至第三衬垫；

28、在第一引出孔内形成第一接触体，使第一接触体的一端与第三衬垫连接，第一接触体的另一端暴露在封装体的第一侧。

29、通过上述设置，通过上述设置，第一接触体和第三衬垫共同组成了第三芯片的第一引出结构，结合第一衬垫作为第一芯片的引出结构，第三芯片的第一引出结构与第一芯片的引出结构均暴露在封装体的第一侧，便于之后对第一芯片和第三芯片的引出。

30、在一种可能的实现方式中，制造方法还包括：

31、在封装体上形成第二引出孔，第二引出孔的一端位于封装体的第二侧，第二引出孔的另一端向封装体的第一侧延伸，直至第四衬垫；

32、在第二引出孔内形成第二接触体，使第二接触体的一端与第四衬垫连接，第二接触体的另一端暴露在封装体的第二侧。

33、通过上述设置，第二接触体和第四衬垫共同组成了第三芯片的第二引出结构，结合第二衬垫作为第二芯片的引出结构，第三芯片的第二引出结构与第二芯片的引出结构均暴露在封装体的第二侧，便于之后对第二芯片和第三芯片的引出。

34、在一种可能的实现方式中，制造方法还包括：

35、形成封装基板，封装基板上设有连接电路；

36、在封装基板靠近第二芯片的表面上形成第一触点、第二触点以及第三触点，第一触点、第二触点以及第三触点均与连接电路连接，其中第一触点和第三触点位于第二芯片在封装基板的投影外，第二触点位于第二芯片在封装基板的投影内。

37、通过焊接的方式连接第二衬垫和第二触点；

38、形成第一导线和第二导线，通过第一导线连接第一衬垫和第一触点，通过第二导线连接三衬垫和第一接触体。

39、通过上述设置，由于第二触点位于第二芯片在封装基板的投影内，则先连接第二衬垫和第二触点，再通过第一导线连接第一衬垫和第一触点，以及通过第二导线连接三衬垫和第一接触体的过程中，第一导线和第二导线的形成不会影响第二衬垫和第二触点之间的连接。

40、在一种可能的实现方式中，形成封装基板之后还包括：

41、形成封装基板，封装基板上设有连接电路；

42、在封装基板靠近第二芯片的表面上形成第一触点、第二触点以及第四触点，第一触点、第二触点以及第四触点均与连接电路连接，其中第一触点位于第二芯片在封装基板的投影外，第二触点和第四触点位于第二芯片在封装基板的投影内。

43、通过焊接的方式连接第二衬垫和第二触点，以及通过焊接的方式连接第二接触体和第四触点；

44、形成第一导线，通过第一导线连接第一衬垫和第一触点。

45、通过上述设置，由于第二触点和第四触点位于第二芯片在封装基板的投影内，则先连接第二衬垫和第二触点以及第二接触体和第四触点，再通过第一导线连接第一衬垫和第一触点的过程中，第一导线的形成不会影响第二衬垫和第二触点之间以及第二接触体和第四触点之间的连接。

46、又一方面，本发明实施例还提供一种存储系统，包括上述的芯片封装结构和控制器，其中，控制器与芯片封装结构耦接，以控制芯片封装结构存储数据。

47、又一方面，本发明实施例还提供一种电子设备，包括主机和上述的存储系统，其中主机和存储系统耦接。

48、可以理解地，本发明的上述实施例提供的芯片封装结构的制造方法、存储系统和电子设备，其所能达到的有益效果可参考上文中芯片封装结构的有益效果，此处不再赘述。