芯片的疊層封裝結(jié)構(gòu)及疊層封裝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及芯片封裝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及芯片的疊層封裝結(jié)構(gòu)及疊層封裝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在制造集成電路時(shí)，芯片通常在與其它電子裝配件的集成之前被封裝。這一封裝通常包括將芯片密封在材料中并且在封裝的外部上提供電觸點(diǎn)以便提供到該芯片的接口。芯片封裝可以提供從芯片到電氣或電子產(chǎn)品的母板的電連接、防污染物的保護(hù)、提供機(jī)械支撐、散熱、并且減少熱機(jī)械應(yīng)變。
[0003]半導(dǎo)體封裝內(nèi)部芯片和外部管腳的連接起著建立芯片和外界之間的輸入/輸出的重要作用，是封裝過(guò)程的關(guān)鍵步驟。為了減少集成電路的面積，芯片的疊層封裝技術(shù)成為研究的熱點(diǎn)?，F(xiàn)有疊層封裝技術(shù)的連接方式主要有引線(xiàn)鍵合(wire bonding)。引線(xiàn)鍵合利用高純度的細(xì)金屬線(xiàn)(如金線(xiàn)、銅線(xiàn)、鋁線(xiàn)等)將各層芯片的焊盤(pán)(pad)同引線(xiàn)框(leadframe)或印刷電路板(PCB)連接起來(lái)?，F(xiàn)有技術(shù)的過(guò)多引線(xiàn)鍵合存在著焊盤(pán)出坑、尾絲不一致、引線(xiàn)彎曲疲勞、振動(dòng)疲勞、斷裂和脫鍵等問(wèn)題。
[0004]由于制造和封裝之間的關(guān)系，疊層封裝技術(shù)也在不斷發(fā)展變化以適應(yīng)各種半導(dǎo)體新工藝和新材料的要求和挑戰(zhàn)。期望存在更穩(wěn)定更可靠的封裝方式能夠連接內(nèi)部芯片和外部管腳，同時(shí)兼顧散熱、封裝面積和高度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明提供一種芯片的疊層封裝結(jié)構(gòu)以及疊層封裝方法，以減少芯片封裝面積，降低封裝電阻以及提高封裝的可靠性。
[0006]一種芯片的疊層封裝結(jié)構(gòu)，包括:
[0007]基板，所述基板具有相對(duì)的第一表面和第二表面；
[0008]第一管芯，所述第一管芯具有相對(duì)的有源面和背面，所述第一管芯設(shè)置于所述基板的第一表面上方，所述第一管芯的背面靠近所述基板的第一表面并且所述第一管芯的有源面設(shè)置有焊盤(pán)；
[0009]第一包封體，覆蓋所述第一管芯；
[0010]至少一個(gè)互連體，延伸至所述第一包封體中，以與所述焊盤(pán)電連接；
[0011]至少一個(gè)第一重布線(xiàn)體，所述第一重布線(xiàn)體與所述互連體電連接，并部分裸露于所述疊層封裝結(jié)構(gòu)的表面，以作為提供外部電連接的外引腳；
[0012]至少一個(gè)貫穿體，所述貫穿體貫穿所述第一包封體和基板；
[0013]第二管芯，所述第二管芯上的至少一個(gè)電極與所述貫穿體的第一端電連接；
[0014]所述貫穿體的第二端至少部分裸露于所述疊層封裝結(jié)構(gòu)的表面，以作為提供外部電連接的外引腳。
[0015]優(yōu)選的，所述互連體包括在第一包封體表面上延伸的第一部分，以及在所述第一包封體中延伸至相應(yīng)的焊盤(pán)的第二部分。
[0016]優(yōu)選的，所述第一重布線(xiàn)體包括在所述第一包封體表面延伸至所述互連體，以與所述互連體電連接的第一部分、由所述第一包封體的表面延伸至所述基板的第二表面第二部分、在所述基板的第二表面延伸的第三部分，
[0017]所述第一重布線(xiàn)體的第一部分延伸至所述互連體的第一部分，以與所述互連體電連接，所述第一重布線(xiàn)體的第三部分的至少部分裸露于所述疊層封裝結(jié)構(gòu)的表面，以作為提供外部電連接的外引腳；
[0018]所述貫穿體的第一端在所述第一包封體表面延伸，第二端在所述基板的第二表面延伸，中間部分由所述第一包封體的表面延伸至所述基板的第二表面。
[0019]優(yōu)選的，所述第二管芯的有源面朝向所述第一包封體，且所述第二管芯上的至少一個(gè)電極通過(guò)導(dǎo)電凸塊與所述貫穿體的第一端電連接。
[0020]優(yōu)選的，所述第二管芯上的至少一個(gè)電極通過(guò)導(dǎo)電凸塊與所述互連體的第一部分電連接。
[0021]優(yōu)選的，所述第二管芯具有相對(duì)的背面與有源面，所述第二管芯的背面靠近所述互連體的第一部分的上方，且所述第二管芯的有源面上的至少一個(gè)電極通過(guò)導(dǎo)電引線(xiàn)電連接到所述貫穿體的第一端上。
[0022]優(yōu)選的，所述有源面上的至少一個(gè)電極通過(guò)導(dǎo)電引線(xiàn)與所述互連體的第一部分電連接。
[0023]優(yōu)選的，所述互連體、所述貫穿體的第一端和中間部分、第一重布線(xiàn)體的第一部分和第二部分由圖案化的第一導(dǎo)電層構(gòu)成，
[0024]所述第一導(dǎo)電層包括在所述第一包封體上方延伸的第一部分、由所述第一包封體表面延伸至所述焊盤(pán)的第二部分以及由所述第一包封體表面延伸至所述基板的第二表面的第三部分。
[0025]優(yōu)選的，所述疊層封裝結(jié)構(gòu)還包括:
[0026]圖案化的第一導(dǎo)電層，位于所述基板的第一表面，所述第一管芯的背面通過(guò)導(dǎo)電粘占層安裝于所述第二導(dǎo)電層上；
[0027]第二重布線(xiàn)體，包括在所述基板的第二表面延伸的第一部分，以及由所述基板的第二表面延伸至所述第一導(dǎo)電層表面并與所述第一管芯背面電連接的第二部分，所述第二重布線(xiàn)體的第一部分的至少部分裸露于所述疊層封裝結(jié)構(gòu)的表面，以作為提共外部電連接的外引腳；
[0028]其中，所述第一重布線(xiàn)體的第二部分包括由所述第一包封體表面延伸至所述第一導(dǎo)電層表面的第一導(dǎo)電通道，以及由所述第一導(dǎo)電層的表面延伸至所述基板的第二表面的第二導(dǎo)電通道；
[0029]所述貫穿體中間部分包括由所述第一包封體表面延伸至所述第一導(dǎo)電層表面的第三導(dǎo)電通道，以及由所述第一導(dǎo)電層的表面延伸至所述基板的第二表面的第四導(dǎo)電通道。
[0030]優(yōu)選的，所述互連體、所述貫穿體的第一端和第三導(dǎo)電通道、所述第一重布線(xiàn)體的第一部分和第一導(dǎo)電通道由圖案化的第二導(dǎo)電層構(gòu)成；
[0031]所述第二導(dǎo)電層包括在所述第一包封體上方延伸的第一部分、由所述第一包封體表面延伸至所述焊盤(pán)的第二部分以及由所述第一包封體表面延伸至所述第一導(dǎo)電層表面的第三部分；
[0032]所述第二導(dǎo)電通道、第四導(dǎo)電通道以及第二重布線(xiàn)體的第二部分由相同的導(dǎo)電材料同時(shí)形成。
[0033]優(yōu)選的，所述第二導(dǎo)電層包括第一金屬層和位于所述第一金屬層上的第二金屬層。
[0034]優(yōu)選的，所述第二導(dǎo)電層還包括位于所述第一金屬層下的增厚層，所述增厚層在所述第一包封體表面延伸。
[0035]優(yōu)選的，所述外引腳均由圖案化的第三導(dǎo)電層構(gòu)成。
[0036]優(yōu)選的，所述第三導(dǎo)電層包括第三金屬和位于第三金屬層上的焊接層。
[0037]優(yōu)選的，所述疊層封裝結(jié)構(gòu)，還包括:
[0038]第二包封體，覆蓋所述第二管芯。
[0039]優(yōu)選的，所述疊層封裝結(jié)構(gòu)，還包括:
[0040]第二包封體，覆蓋所述互連體；
[0041]所述貫穿體的第一端在所述基板的第二表面延伸，第二端包括在所述第二包封體表面延伸的第一部分和延伸至所述第二包封體中的第二部分，中間部分由所述貫穿體的第二端延伸至所述所述基板的第二表面；
[0042]所述第一重布線(xiàn)體包括在所述第二包封體表面延伸的第一部分、延伸至所述第二包封體中，以與所述互連體電連接的第二部分，
[0043]所述第一重布線(xiàn)體的第一部分的至少部分裸露于所述疊層封裝結(jié)構(gòu)的表面，以作為提供外部電連接的外引腳。
[0044]優(yōu)選的，所述第二管芯的有源面朝向所述基板的第二表面，且所述第二管芯上的至少一個(gè)電極通過(guò)導(dǎo)電凸塊與所述貫穿體的第一端電連接。
[0045]優(yōu)選的，所述第二管芯具有相對(duì)的背面與有源面，所述第二管芯的背面靠近所述貫穿體的第一端，且所述第二管芯的有源面上的至少一個(gè)電極通過(guò)導(dǎo)電引線(xiàn)電連接到所述貫穿體的第一端上。
[0046]優(yōu)選的，至少一個(gè)所述貫穿體的第二端延伸至所述第一重布線(xiàn)體的第一部分，以與所述第一重布線(xiàn)體電連接。
[0047]優(yōu)選的，所述貫穿體的中間部分包括在所述第一包封體的表面延伸的第一部分和延伸至所述基地的第二表面的第二部分，
[0048]且所述貫穿體的中間部分與所述互連體由圖案化的第一導(dǎo)電層構(gòu)成，
[0049]所述第一導(dǎo)電層包括在所述第一包封體表面延伸的第一部分，由所述第一包封體表面延伸至所述焊盤(pán)的第二部分，以及由所述第一包封體表面延伸至所述基板的第二表面的第三部分。
[0050]優(yōu)選的，所述第一導(dǎo)電層包括第一金屬層和位于所述第一金屬層上的第