專利名稱:多芯片模塊的改進的電連接的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明總體涉及多芯片模塊,更具體地講,涉及電連接到模塊或在模塊 中的芯片之間進行電連接的方式。
背景技術(shù):
隨著電子產(chǎn)品發(fā)展為更小的尺寸和更高的密度和性能,半導體相應地變 得更小且其組件和連接變得更密。這又導致了多個半導體芯片堆疊在基底(例 如,印刷電路板)上的多芯片封裝(MCP)的發(fā)展。這樣制造的封裝不但尺寸 小而且密度高、性能高。
然而,隨著密度的增加和尺寸的減小,多芯片模塊會出現(xiàn)問題。例如, 在圖1中,MCP包括安裝在基底12上的第一半導體芯片10。第二半導體芯 片14安裝在半導體芯片10上,從而形成包括半導體芯片10和14的MCP。 比芯片14大的芯片10包括端子,例如,端子16和18。芯片14也包括端子, 例如,端子20和22??煽闯?,在芯片14上的端子的間隔比芯片IO上的端 子的間隔更緊密。在兩個芯片上的端子通過引線鍵合(例如,引線鍵合28和 30)電連接到導電焊盤,例如,形成在基底12上的焊盤24和26。
芯片14上的端子(例如,端子20和22)比芯片IO上的端子(例如,端子 16和18)進一步遠離并更高于基底12。結(jié)果,與將芯片IO上的端子連接到基 底焊盤的引線鍵合相比,將芯片14上的端子連接到基底12的引線鍵合更長, 并相對基底形成更大的角度。并且芯片14上的端子更緊密地靠近。所有的這 些因素可能結(jié)合從而導致引線變形(wire sweeping),其中,將芯片14上的端 子連接到基底焊盤的引線鍵合彼此電短路。此外,每個引線鍵合越長,在制 造中(例如,當包封引線時)引線越可能斷掉。
除了這些問題之外,當(如在芯片14上的)端子緊密地靠近時,限制了相 鄰的端子可被引線鍵合到基底的數(shù)量。如圖1中所示,因為鍵合的密度和長 度限制相鄰引線鍵合連接的數(shù)量,所以存在必須被包括的32通常表示的間隙。
期望在MCP的上面的芯片上提供更短并具有更小的相對于基底的鍵合 角度的引線鍵合或其它的電連接。 一個方法是使用重新分配網(wǎng)絡(luò),但因為芯 片設(shè)計必須包括特定的電特性,所以該方法不能用于一些類型的芯片,這使 得芯片設(shè)計復雜。
另一方法使用內(nèi)插器,但這增加了制造成本,并且沒有完全解決與長引 線、相對基底高仰角處的端子和大鍵合角度相關(guān)的問題。
發(fā)明內(nèi)容
一種半導體裝置,包括第一半導體芯片,具有內(nèi)部電路區(qū)域,所述半 導體芯片包括第一側(cè);第二側(cè),與第一側(cè)相對,第二側(cè)具有在其上形成的 多個端子,所述多個端子電連接到第一半導體芯片;至少一個導線,在所述 側(cè)之一上形成,導線與所述端子和所述內(nèi)部電路區(qū)域電隔離。
一種半導體裝置,包括半導體芯片,具有在半導體芯片的一側(cè)上形成
的多個芯片焊盤;至少一個導電圖案,在所述一側(cè)上形成,所述圖案與所述 芯片焊盤實質(zhì)上共面并電隔離,并在相同的沉積和蝕刻步驟期間形成所述圖 案作為芯片焊盤。
一種半導體封裝,包括基底;第一半導體芯片,安裝在所述基底上; 第二半導體芯片,安裝在所述第一半導體芯片上;多個芯片焊盤,在第二半 導體芯片的至少一側(cè)上形成,以提供與第二半導體芯片的電連接;至少一個 導線,在其上安裝有第二半導體芯片的第一半導體芯片的所述側(cè)上形成,所
述導線與安裝有第二半導體芯片的第一半導體芯片內(nèi)的電路電隔離;第一電 連接,在所述芯片焊盤之一和導線之間形成;第二電連接,在導線和基底之 間形成。
一種存儲卡,包括基底;存儲器芯片,安裝在基底上;控制器芯片, 安裝在所述存儲器芯片上;多個芯片焊盤,在控制器芯片的至少一側(cè)上形成, 以提供與控制器芯片的電連接;至少一個導線,在安裝有控制器芯片的存儲 器芯片的所述側(cè)上形成,所述導線與芯片焊盤電隔離;第一電連接,在所述
芯片焊盤之一和導線之間形成;第二電連接,在導線和基底之間形成。
一種電子系統(tǒng),包括基底;存儲器芯片,安裝在基底上;處理器芯片, 安裝在所述存儲器芯片上;多個芯片焊盤,在處理器芯片的至少一側(cè)上形成, 以提供與處理器芯片的電連接;至少一個導線,在安裝有處理器芯片的存儲 器芯片的所述側(cè)上形成,所述導線與芯片焊盤電隔離;第一電連接,在所述 處理器芯片上的芯片焊盤之一和導線之間形成;第二電連接,在導線和基底 之間形成;輸入Z輸出裝置,將信息傳送給所述系統(tǒng),以及從所述系統(tǒng)傳送出 信息。
一種制造半導體裝置的方法,所述方法包括在半導體芯片上形成多個 端子,所述多個端子電結(jié)合到內(nèi)部電路區(qū)域;在半導體芯片上形成至少一個 導線,所述導線與所述多個端子和所述內(nèi)部電路區(qū)域電隔離。
一種形成半導體封裝的方法,包括在基底上安裝第一半導體芯片;在 第一半導體芯片上安裝第二半導體芯片,第二半導體芯片具有在第二半導體
芯片的至少一側(cè)上形成的多個芯片焊盤以提供與第二半導體芯片的電連接, 并具有在安裝有第二半導體芯片的第一半導體芯片的一側(cè)上形成的至少一個 導線,所述導線與第一半導體芯片內(nèi)的電路電隔離;在芯片焊盤之一和導線 之間形成第一電連接;在導線和基底之間形成第二電連接。
所述形成半導體封裝的方法還可包括以下步驟用環(huán)氧模制化合物來模 制基底、第一半導體芯片和第二半導體芯片。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)的MCP的局部放大圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的半導體芯片的俯視圖。
圖3是沿圖2中的線3-3截取的放大剖視圖。
圖4是按與圖3和圖4類似的示圖描述的本發(fā)明的第二實施例。
圖5是本發(fā)明的第三實施例的俯視圖。
圖6是本發(fā)明的第四實施例的俯視圖。
圖7是按與圖3類似的示圖描述的本發(fā)明的第五實施例。
圖8是本發(fā)明的第六實施例的俯視圖。
圖9是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的第一MCP的透視示意圖。
圖IO是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的第二MCP的透視示意圖。
圖11是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的第三MCP的透視示意圖。
圖12是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的第四MCP的透視示意圖。
圖13是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的第五MCP的透視示意圖。
圖14是本發(fā)明第五實施例的剖視圖。
圖15是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的第六MCP的透視示意圖。
圖16是本發(fā)明的第六實施例的剖視圖。
圖17是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的第七MCP的透視示意圖。
圖18是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的第八MCP的俯視示意圖。
圖19是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的卡的示意圖。
圖20是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的系統(tǒng)的示意圖。
具體實施例方式
再次參照附圖,圖2至圖8示出在MCP中可被放置在另一芯片的頂部 的各種半導體芯片。圖9至圖18示出在MCP中的包括圖2至圖8中描述的 芯片的半導體芯片。
首先參照圖2和圖3, 32通常表示的是半導體裝置。裝置32包括多個導 線,例如,導線34和36。導線形成在介電層40的表面38上,介電層40又 形成在半導體基底42上。如圖所示,導線可形成線和間隔交替的圖案。內(nèi)部 電路區(qū)域44形成在介電層40中。導電芯片焊盤(例如,焊盤46和48)形 成在介電層40上,并連接到半導體裝置32的內(nèi)部電路部分(未描述)。鈍化層 50形成在介電層40上。
開口 (例如,開口 52和54)形成在鈍化層50中,開口52暴露芯片焊 盤46的一部分,開口 54暴露導線34的一部分。每個芯片焊盤(例如,芯片 焊盤46和48)包括相應的開口以暴露芯片焊盤,用于與外部電路連接。另 外的開口 (例如,開口54)以這里將更充分描述的方式形成在至少一些金屬 線上。
可以以與導線(例如線34和36)的形成相同的工藝步驟或不同的步驟 形成芯片焊盤(例如,芯片焊盤46和48)。導線與芯片焊盤電隔離。在MCP 中提供電源或?qū)Φ剡B接的導線可比其它導線寬。
在圖4中,56通常表示的是根據(jù)本發(fā)明的另一半導體芯片。與先前標 識的結(jié)構(gòu)相應的結(jié)構(gòu)沒有進行標號或具有相同的標號。在芯片56中,導線(例
如,導線34和36)形成在鈍化層50的頂部,而不是如圖3中形成在介電層 40的頂部。樹脂層58形成在鈍化層50的頂部,并包括開口 (例如開口 60 和62),以如圖3中的開口 52和54相同的方式暴露芯片焊盤和導線的部分。 樹脂層58包括包含聚酰亞胺的聚合物層。
在芯片56中,可在不同的平面中以不同的工藝步驟形成芯片焊盤和導 線。為了增加引線鍵合效率并防止在引線鍵合期間由芯片焊盤和導線之間的 高度差所引起的困難,在進一步的工藝步驟中,芯片焊盤(例如芯片焊盤46) 的高度可被延伸到虛線64的水平,從而使導線和芯片焊盤的上表面位于基本 相同的平面。
可以以形成導線的相同工藝步驟實現(xiàn)芯片焊盤(例如,芯片焊盤46)到 虛線64的水平的延伸,從而使導線和芯片焊盤的上表面位于基本相同的平 面。例如,在形成如圖3中所示的開口 52之后,覆蓋導電層(未示出)可形成 在鈍化層50和芯片焊盤46上??赏ㄟ^覆蓋導電層的傳統(tǒng)圖案化工藝形成導 線和芯片焊盤的延伸部分(未示出)。樹脂層58形成在鈍化層50的頂部,并包 括開口 (例如,開口 62和開口 60的上部),以與圖3中的開口 52和54相同 的方式暴露芯片焊盤的延伸部分和導線的部分。
在圖5中,66通常表示的是根據(jù)本發(fā)明的另一半導體芯片。與先前標 識的結(jié)構(gòu)相應的結(jié)構(gòu)沒有進行標號或具有相同的標號。在芯片66中,導線(例 如,導線34和36)相對于普通矩形形狀的芯片66成角度。線34和36可以 以任意角度布置,并且不是必須為線性(例如, 一條或多條線可以為曲線) 只要線與芯片焊盤(例如,焊盤46和48)電隔離。
在圖6中,68通常表示的是根據(jù)本發(fā)明的另一半導體芯片。與先前標 識的結(jié)構(gòu)相應的結(jié)構(gòu)沒有進行標號或具有相同的標號。在芯片56中,導線(例 如,導線34和36 )被分為兩組70和72,所述組被74通常表示的間隔分開。 結(jié)果,線34和36分別與在同一直線上的線76和78電隔離。將看到,因為 每組中的線(例如,線34和36)彼此電隔離,所以這允許這些線傳播不同 的信號。
在圖7中,80通常表示的是根據(jù)本發(fā)明的另一半導體芯片。與先前標 識的結(jié)構(gòu)相應的結(jié)構(gòu)沒有進行標號或具有相同的標號。在芯片80中,盡管在 圖7中芯片焊盤的連接不可見,但與其他幾個導線和芯片焊盤一樣,導線中 的至少一個(例如,82 )和芯片焊盤46的每個分別連接到導電的硅通孔(TSV )
83和84。每個導電TSV^f皮連接到導電焊盤(例如,焊盤86和88 )。
通過介電層40和半導體基底42形成每個TSV,從而將信號從金屬線和 芯片焊盤傳送到半導體芯片80的下側(cè)的導電焊盤(例如,焊盤86和88)。 將看到,在MCP中,這種布置便于連接。還在圖4的實施例中使用該方法。 在圖8中,90通常表示的是根據(jù)本發(fā)明的另一半導體芯片。與先前標 識的結(jié)構(gòu)相應的結(jié)構(gòu)沒有進行標號或具有相同的標號。半導體芯片90以與圖 6中的半導體芯片68類似的方式布置導線。然而,芯片90包括中心芯片焊 盤(例如,芯片焊盤92和94)。與其他實施例中的芯片焊盤相同,芯片90 中的芯片焊盤將電路內(nèi)部電連接到芯片90。然而,與其他實施例不同,被電 連接到單個相應的導線的芯片90上的每個芯片焊盤(例如,芯片焊盤92和 94)分別連接到線76和34。可看出,存在不與芯片焊盤連接的另外的導線。 這另外未連接的線與內(nèi)部芯片電路和芯片焊盤電隔離。這種布置提供了經(jīng)連 接到每個焊盤的導線重新分配芯片焊盤上信號,將結(jié)合圖18對此進行進一步 描述。
圖9中的96通常表示的是MCP。 MCP包括第一半導體芯片98和第二 半導體芯片100。與先前標識的結(jié)構(gòu)相應的結(jié)構(gòu)沒有進行標號或具有相同的 標號。以與圖2和圖3中的芯片32類似的方式構(gòu)成芯片98。通過粘合劑將 芯片IOO安裝在芯片98上,并且仍然通過使用粘合劑將芯片98安裝在基底 102上。芯片98的第一側(cè)(不可見)安裝在基底102上。芯片IOO安裝在芯 片98的第二側(cè)99上。
芯片100包括被顯示為通過引線鍵合(例如,引線鍵合104)連接到導 線34的導電焊盤。以圖3中所示的方式通過蝕刻到鈍化層50中的開口 106 暴露導線34的一部分。這允許通過鍵合工藝將引線鍵合104電連接到導線。 結(jié)果,通過芯片IOO上的芯片焊盤和引線鍵合104將芯片IOO上的內(nèi)部電路 電連接到導線34。這對芯片100的內(nèi)部電路的連接點進行了重新分配。
導線34之上的另 一開口 108提供到導線的訪問,用于將另 一線110的一 個端子鍵合到導線34。將線110的另一端子鍵合到基底102上的端子112。 如圖所示,通過引線鍵合(例如,引線鍵合104)將芯片100上的其他端子 鍵合到其他導線,并通過引線鍵合(例如,引線4建合110)將這些其他端子 又鍵合到諸如基底102上的端子112的端子。以這種方式,重新分配了到芯 片IOO中的電路的連接,以便于以消除與傳統(tǒng)方法的長度、高度和鍵合角度 有關(guān)的問題的方式進行引線鍵合。通過引線鍵合(例如,引線鍵合116)將
第一半導體芯片98上的芯片焊盤或端子連接到諸如基底102上的端子114的 端子。這里,將將諸如端子114的端子稱為電觸點。
該方法提供了用這樣的引線鍵合電連接芯片100和基底102,所述引線 鍵合具有與將芯片98上的焊盤連接到基底的引線鍵合類似的長度、高度和鍵 合角度。
圖10中的118通常表示的是MCP。 MCP包括第一半導體芯片120、第 二半導體芯片122和第三半導體芯片124。與先前標識的結(jié)構(gòu)相應的結(jié)構(gòu)沒 有進行標號或具有相同的標號。與圖9中的芯片98類似地來構(gòu)成芯片120。 以與在圖9中將芯片100安裝到芯片98上的方式類似的方式將芯片122和 124安裝在芯片120上。
芯片124包括以與將芯片122上的焊盤連接到金屬線的方式類似的方式 被連接到金屬線的焊盤。例如,在芯片124上,引線鍵合126將芯片122上 的焊盤之一連接到導線128。通過蝕刻的開口 132將另一引線鍵合130連接 到導線128。將引線鍵合130的另 一端子連接到基底102上的 一個端子。
因為每個導線與其他每個導線和內(nèi)部半導體電路隔離,所以相鄰導線(例
如,線34和128)可分別用于給定芯片122和124上的焊盤的連接的路線。 在MCP118,每隔一個導線與芯片122和124的每一個的連接相關(guān)。換句話 講,如果對導線連續(xù)編號,則奇數(shù)導線連接到一個芯片的焊盤,偶數(shù)導線連 接到另一芯片的焊盤。
圖11的134通常表示的是MCP。 MCP包括第一半導體芯片136和第二 半導體芯片138。與先前標識的結(jié)構(gòu)相應的結(jié)構(gòu)沒有進行標號或具有相同的 標號。與圖6中的芯片68類似地構(gòu)成芯片136。以與在圖9中將芯片100安 裝在芯片98上的方式類似的方式將芯片138安裝在芯片136上。
可看出,通過如先前所述的引線鍵合將芯片138的一側(cè)上的焊盤連接到 線組70中的相鄰線,通過引線鍵合將另一側(cè)上的焊盤連接到線組72中的相 鄰線。通過另一引線鍵合將芯片138上的焊盤連接到的每一線依次連接到基 底102上的端子。結(jié)果,因為芯片136的至少兩側(cè)可通過金屬線組70和72 用作信號路徑,所以可增加沿第二芯片的邊緣焊盤的引腳(即,焊盤的數(shù)量)。
圖12中的140通常表示的是MCP。 MCP包括第一半導體芯片142、第 二半導體芯片144和第三半導體芯片146。與先前標識的結(jié)構(gòu)相應的結(jié)構(gòu)沒
有進行標號或具有相同的標號。與圖11中的芯片136類似地構(gòu)成芯片142。 以與前面描述的將芯片安裝在第一半導體芯片上的方式類似的方式將芯片
142和144安裝在芯片140上。
在MCP140中,以前面描述的方式通過引線鍵合將芯片144上的焊盤連 接到組70中的導線,將芯片146上的焊盤連接到組72中的導線。還是如前 面所描述的,通過引線鍵合將兩組導線依次連接到基底102上的端子。提供 該方法用于高密度MCP。
圖13中的148通常表示的是MCP。 MCP包括第一半導體芯片150和第 二半導體芯片152。與先前標識的結(jié)構(gòu)相應的結(jié)構(gòu)沒有進行標號或具有相同 的標號。與圖9中的芯片98類似地構(gòu)成芯片150。使用焊料凸點154和156 (最好參看圖14)來將芯片152安裝在芯片150上。將焊料凸點154安裝在 連接到芯片152的內(nèi)部電路的芯片焊盤158上。但是,焊料凸點156只對芯 片152提供結(jié)構(gòu)支撐;焊料凸點156不連接到任何內(nèi)部芯片電路。傳送焊盤 158上出現(xiàn)的任何電壓的金屬線34支撐焊料凸點154和156。芯片152上的 凸點的間距實質(zhì)上與芯片150上的導線(例如,導線34)的間距相同。該方 法便于與芯片152上形成的凸點鍵合的倒裝芯片鍵合的使用。結(jié)果.,不存在 連接到第二芯片的引線鍵合,因此,消除了與使用引線鍵合有關(guān)的缺點。
在可選擇的方法(未示出)中,可在鈍化層50上支撐的芯片152的下側(cè) 的導線34上的鈍化層中的開口內(nèi)完全容納導電凸點154。這可能需要比圖14 中描述的更厚的鈍化層,但因為芯片安置在鈍化層50上并由鈍化層50支撐, 所以不需要支撐凸點(例如,凸點156)。
在另一可選擇的方法中,可用朝向基底102包括芯片焊盤的有源(active) 表面將第一半導體芯片150安裝在基底102上。在所述結(jié)構(gòu)中,在與第一半 導體芯片150的有源表面相對的表面(即,半導體基底42的暴露表面)上形 成絕緣層(未示出)。可在絕緣層(未示出)上形成導線。可通過倒裝芯片鍵 合將第一半導體芯片150結(jié)合到基底102,可使用導線在第二半導體芯片120 和基底102之間形成電連接。可以以這里描述的任何方式將第二半導體芯片 連接到導線。
圖15和圖16中的159通常表示的是MCP。 MCP包括第一半導體芯片 160和第二半導體芯片162。與先前標識的結(jié)構(gòu)相應的結(jié)構(gòu)沒有進行標號或具 有相同的標號。與圖7中的芯片80類似地構(gòu)成第一半導體芯片160和第二半
導體芯片162,第一半導體芯片160和第二半導體芯片162中的每一個具有 導電TSV(例如,芯片160中的TSV 166和芯片162中的TSV 164 )。
將TSV164的一端連接到在芯片162上形成的導電焊盤168。將焊盤168 連接到芯片162的內(nèi)部電路。將TSV 164的另一端連接到重新分配的焊盤 170,所述焊盤170又安裝在導線34上。可選擇地,可不需要重新分配的焊 盤170而直接將TSV 164連接到導線34。
將TSV166(在芯片160中)的上端連接到導線34的下側(cè),將TSV166 的下端連接到基底102上形成的端子172。結(jié)果,通過焊盤168、 TSV 164、 導線34和TSV 166將芯片162中的內(nèi)部電路連接重新分配給基底102上的端 子172。該方法不需要任何引線鍵合。換句話講,所述方法不需任何引線鍵 合地來提供MCP。用粘合劑層173將第一半導體芯片160穩(wěn)固到基底102。
圖17中的174通常表示的是MCP。 MCP包括第一半導體芯片176、第 二半導體芯片178和第三半導體芯片180。與先前標識的結(jié)構(gòu)相應的結(jié)構(gòu)沒 有進行標號或具有相同的標號。與圖9中的芯片98類似地構(gòu)成芯片176和 178。芯片176和178彼此實質(zhì)上相同,并可包括例如存儲器芯片??煽闯?, 以芯片176和178的中心彼此偏移的方式將芯片178安裝在芯片176上。這 導致芯片178的兩側(cè)與芯片176的兩邊緣重疊,從芯片176的其他兩邊緣的 背面設(shè)置芯片176的其他兩側(cè)的實質(zhì)部分。結(jié)果,可在芯片176的導線和基 底102的端子之間產(chǎn)生引線鍵合連接(例如,引線鍵合IIO),還可在芯片178 上的導線和芯片176上的導線之間產(chǎn)生引線鍵合連接(例如,引線鍵合186)。 當然,優(yōu)選地,可以以較大芯片在較小芯片之下的方式來堆疊不同大小的芯 片。
通過使用粘合劑將芯片180 (可以是例如諸如處理器的LSI電路)安裝 在芯片178上。通過使用引線鍵合(例如,引線鍵合188)將芯片180上的 焊盤連接到芯片178上的導線。結(jié)果,可通過引線鍵合(例如,引線鍵合188) 將芯片180內(nèi)部的電路連接到芯片178上的導線。通過引線鍵合(例如,引 線鍵合186)將這些導線連接到芯片176上的導線,通過引線鍵合(例如, 引線鍵合110)將又芯片176上的導線連接到基底102上的端子(例如,端 子112)。
通過引線鍵合(例如,分別通過引線4定合190和192)將芯片176和178 上的端子連接到基底102上的端子。在可選擇的實施例(未示出)中,可使
用TSV(例如,圖7、圖15和圖16中示出的TSV)提供如圖17中引線鍵合 顯示的一些或者甚至所有連接。
圖18中194通常表示的是MCP。 MCP包括第一半導體芯片196和第二 半導體芯片198。與先前標識的結(jié)構(gòu)相應的結(jié)構(gòu)沒有進行標號或具有相同的 標號。與圖8中的芯片90類似地構(gòu)成芯片196。芯片196包括多個導電芯片 焊盤(例如,在芯片198之下的芯片196的上表面上布置的焊盤200和202)。 在芯片198之下兩個實質(zhì)上平行的行中布置芯片196上的這些焊盤,焊盤200 位于一行,焊盤202位于另一行。
將組70和72中的每一個中的每隔一個導線連接到焊盤(例如,焊盤200 和202 )中的一個。通過引線鍵合(例如,分別通過引線鍵合210和212)將 組70和72中的每一個中的每隔一個導線連接到芯片198的上表面上的導電 焊盤(例如,焊盤206和208 )。換句話講,將每個偶數(shù)導線連接到芯片196 的上表面上的焊盤(例如,焊盤200和202),將每個奇數(shù)導線連接到芯片198 的上表面上的焊盤(例如,焊盤206和208 ),用引線鍵合(例如,引線鍵合 210和212)來形成后面的連才妄。
另外的引線鍵合(例如,引線鍵合214和216)分別將導線連接到基底 102上的端子(例如,端子218和220)。在可選擇的實施例(未示出)中, 在芯片196上的兩行焊盤之間將比芯片198小的芯片安裝在芯片196上。換 句話講,第二芯片沒有覆蓋第一芯片上的焊盤。
現(xiàn)在參看圖19, 222通常表示的是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的卡的示意圖。例如, 卡222可以是多媒體卡(MMC)或安全數(shù)字(SD)卡???22包括控制器 224和存儲器226,所述存儲器226可以是閃存、PRAM或其他類型的非易失 性存儲器。228通常表示的通信信道允許控制器將命令提供給存儲器,并將 數(shù)據(jù)傳送給存儲器226,并從存儲器226傳送出數(shù)據(jù)。控制器224和存儲器 226可包括根據(jù)先前描述的實施例的MCP???22可具有比傳統(tǒng)類型大的密 度。在本發(fā)明中,可移除內(nèi)插芯片,從而可相對于具有內(nèi)插芯片的傳統(tǒng)卡減 小卡厚度。另外,本發(fā)明可減小由引線斷掉所引起的卡的缺陷,從而可增加 卡的可靠性。
現(xiàn)在考慮圖20, 230通常表示的是根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)。例如,系統(tǒng)230 可以是計算機系統(tǒng)、移動電話、MP3播放器、GPS導航裝置、固態(tài)盤(SSD)、 家電等。系統(tǒng)230包括處理器232;存儲器234,可以是DRAM、閃存、PRAM或其他類型的存儲器;和輸入/輸出裝置236。通信信道238允許處理 器將命令提供給存儲器,以通過信道238將數(shù)據(jù)傳送給存儲器234和從存儲 器234傳送出數(shù)據(jù)??赏ㄟ^輸入/輸出裝置236將數(shù)據(jù)和命令傳輸給230以及 從系統(tǒng)230傳送出數(shù)據(jù)和命令。處理器232和存儲器234可包括根據(jù)先前描 述的任何實施例的MCP。因為本發(fā)明可減小由引線斷掉所引起的缺陷,所以 本發(fā)明可制造穩(wěn)定的系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1、一種半導體裝置,包括第一半導體芯片,具有內(nèi)部電路區(qū)域,所述半導體芯片包括第一側(cè);第二側(cè),與第一側(cè)相對,第二側(cè)具有在其上形成的多個端子,所述多個端子電連接到第一半導體芯片;至少一個導線,在所述側(cè)之一上形成,導線與所述端子和所述內(nèi)部電路區(qū)域電隔離。
2、 如權(quán)利要求1所述的半導體裝置,還包括絕緣層,覆蓋內(nèi)部電路區(qū)域和所述端子,所述導線布置在所述絕緣層上。
3、 如權(quán)利要求2所述的半導體裝置,還包括 鈍化層,覆蓋所述絕緣層。
4、 如權(quán)利要求3所述的半導體裝置,還包括多個開口,在所述鈍化層中形成,所述多個開口暴露所述端子和所述導線。
5、 如權(quán)利要求3所述的半導體裝置,還包括樹脂層,覆蓋所述鈍化層,所述端子布置在所述鈍化層中,所述導線布 置在所述樹脂層中。
6、 如權(quán)利要求5所述的半導體裝置,還包括在所述鈍化層中形成的多個開口 ,所述多個開口暴露所述端子和所述導線。
7、 如權(quán)利要求5所述的半導體裝置,其中,樹脂層包含聚酰亞胺。
8、 如權(quán)利要求1所述的半導體裝置,其中,導線形成線和間隔交替的圖案。
9、 如權(quán)利要求1所述的半導體裝置,還包括 第二半導體芯片,安裝在第一半導體芯片上;電連接,在第二半導體芯片上的導線和端子之間形成。
10、 如權(quán)利要求9所述的半導體裝置,還包括 基底,所述第一側(cè)穩(wěn)固到所述基底;電觸點,在所述基底上形成; 電連接,在導線和電觸點之間。
11、 如權(quán)利要求IO所述的半導體裝置,其中,所述至少一個電連接是引線鍵合。
12、 如權(quán)利要求IO所述的半導體裝置,其中,在第一半導體芯片的第二 側(cè)上形成所述導線。
13、 如權(quán)利要求IO所述的半導體裝置,其中,在第一半導體芯片的第一 側(cè)上形成所述導線。
14、 如權(quán)利要求14所述的半導體裝置,其中,所述多個導線形成分離的 兩組實質(zhì)上平行的導體。
15、 一種半導體裝置,包括半導體芯片,具有在半導體芯片的一側(cè)上形成的多個芯片焊盤; 至少一個導電圖案,在所述一側(cè)上形成,所述圖案與所述芯片焊盤實質(zhì) 上共面并電隔離,并在相同的沉積和蝕刻步驟期間形成所述圖案作為芯片焊盤。
16、 如權(quán)利要求16所述的半導體裝置,還包括 非導電材料層,在所述一側(cè)上的半導體芯片上形成; 多個開口,在非導電材料中,在芯片焊盤之上形成; 一對開口,在導電圖案之上形成。
17、 如權(quán)利要求16所述的半導體裝置,其中,所述導電圖案包括多個實 質(zhì)上平行的線。
18、 如權(quán)利要求18所述的半導體裝置,其中,所述導電圖案包括實質(zhì)上 分離的兩組實質(zhì)上平行的線。
19、 一種半導體封裝,包括 基底;第一半導體芯片,安裝在所述基底上; 第二半導體芯片,安裝在所述第一半導體芯片上;多個芯片焊盤,在第二半導體芯片的至少一側(cè)上形成,以提供與第二半 導體芯片的電連接;至少一個導線,在其上安裝有第二半導體芯片的第 一半導體芯片的所述 側(cè)上形成,所述導線與安裝有第二半導體芯片的第一半導體芯片內(nèi)的電路電隔離;第一電連接,在所述芯片焊盤之一和導線之間形成; 第二電連接,在導線和基底之間形成。
20、 如權(quán)利要求20所述的半導體封裝,其中,第二半導體芯片具有與第 一半導體芯片相鄰的側(cè),并在所述第二半導體芯片上形成芯片焊盤。
21、 如權(quán)利要求20所述的半導體封裝,其中,第二半導體芯片具有遠離 第一半導體芯片的第一側(cè)和與第一半導體芯片相鄰的第二側(cè),在第一側(cè)上形成所述芯片焊盤。
22、 如權(quán)利要求20所述的半導體封裝,其中,第一電連接和第二電連接 中的至少一個是引線鍵合。
23、 如權(quán)利要求20所述的半導體封裝,其中,第一電連接包括在所述芯 片焊盤之一和導線之間形成的焊料凸點。
24、 如權(quán)利要求24所述的半導體封裝,還包括第二焊料凸點,在第二 半導體芯片和第一半導體芯片之間形成,第二焊料凸點與第一半導體芯片和 第二半導體芯片內(nèi)的電路電隔離。
25、 如權(quán)利要求20所述的半導體封裝,其中,所述電連接中的至少一個 包括硅通孔。
26、 如權(quán)利要求20所述的半導體封裝,其中,第一電連接包括焊料凸點, 第二電連接包括珪通孔。
27、 如權(quán)利要求20所述的半導體封裝,其中,半導體封裝還包括在安 裝有第二半導體芯片的第一半導體芯片的側(cè)上形成的多個導線。
28、 如權(quán)利要求28所述的半導體封裝,其中,導線中的至少一個不具有 與基底的電連接。
29、 一種存儲卡,包括 基底;存儲器芯片,安裝在基底上; 控制器芯片,安裝在所述存儲器芯片上;多個芯片焊盤,在控制器芯片的至少一側(cè)上形成,以提供與控制器芯片 的電連接;至少一個導線,在安裝有控制器芯片的存儲器芯片的所述側(cè)上形成,所 述導線與芯片焊盤電隔離;第一電連接,在所述芯片焊盤之一和導線之間形成; 第二電連接,在導線和基底之間形成。
30、 一種電子系統(tǒng),包括 基底;存儲器芯片,安裝在基底上; 處理器芯片,安裝在所述存儲器芯片上;多個芯片焊盤,在處理器芯片的至少一側(cè)上形成,以提供與處理器芯片 的電連接;至少一個導線,在安裝有處理器芯片的存儲器芯片的所述側(cè)上形成,所 述導線與芯片焊盤電隔離;第一電連接,在所述處理器芯片上的芯片焊盤之一和導線之間形成; 第二電連接,在導線和基底之間形成;輸入/輸出裝置,將信息傳送給所述系統(tǒng),以及從所述系統(tǒng)傳送出信息。
31、 一種制造半導體裝置的方法,所述方法包括 在半導體芯片上形成多個端子,所述多個端子電結(jié)合到內(nèi)部電路區(qū)域; 在半導體芯片上形成至少一個導線,所述導線與所述多個端子和所述內(nèi)部電^各區(qū)i或電隔離。
32、 如權(quán)利要求32所述的方法,還包括以下步驟 在半導體芯片上形成絕緣層,所述絕緣層上布置端子和導線。
33、 如權(quán)利要求33所述的方法,還包括以下步驟 在所述絕緣層上形成鈍化層。
34、 如權(quán)利要求34所述的方法,其中,形成端子和形成至少一個導線的 步驟包括在絕緣層上布置導電層;將導電層圖案化,以形成端子和導線,其中,在相同的圖案化處理中形成所述端子和導線,鈍化層覆蓋所述端子和導線。
35、 如權(quán)利要求35所述的方法,還包括以下步驟 在鈍化層中形成多個開口,以暴露端子和導線。
36、 如權(quán)利要求34所述的方法,其中,形成端子和形成導線的步驟包括在絕緣層上布置第一導電層; 圖案化第一導電層,以形成端子; 在絕緣層和端子上布置鈍化層; 在鈍化層上布置第二導電層; 圖案化第二導電層,以形成導線; 在導線上布置樹脂層。
37、 如權(quán)利要求37所述的方法,還包括以下步驟 在布置第二導電層之前形成多個開口,以暴露端子的一部分。
38、 如權(quán)利要求37所述的方法,還包括以下步驟 在樹脂中形成多個開口,以暴露端子和導線。
39、 如權(quán)利要求32所述的方法,其中,半導體芯片包括第一半導體芯片,所述方法還包括以下步驟在第一半導體芯片上安裝第二半導體芯片;在第二半導體芯片上的導線和端子之間形成電連接。
40、 一種形成半導體封裝的方法,包括 在基底上安裝第一半導體芯片;在第一半導體芯片上安裝第二半導體芯片,第二半導體芯片具有在第二 半導體芯片的至少 一 側(cè)上形成的多個芯片焊盤以提供與第二半導體芯片的電 連接,并具有在安裝有第二半導體芯片的第一半導體芯片的一側(cè)上形成的至 少一個導線,所述導線與第一半導體芯片內(nèi)的電路電隔離;在芯片焊盤之一和導線之間形成第 一 電連接;在導線和基底之間形成第二電連接。
41、 如權(quán)利要求41所述的方法,還包括以下步驟 用環(huán)氧模制化合物來模制基底、第一半導體芯片和第二半導體芯片。
42、 如權(quán)利要求41所述的方法,其中,第二半導體芯片具有與第一半導 體芯片相鄰的側(cè),并在所述側(cè)上形成芯片焊盤。
43、 如權(quán)利要求41所述的半導體封裝,其中,第二半導體芯片具有背離 第一半導體芯片的第一側(cè)和與第一半導體芯片相鄰的第二側(cè),在第一側(cè)上形成芯片焊盤。
44、 如權(quán)利要求41所述的半導體封裝,其中,第一電連接和第二電連接 中的至少一個是引線鍵合。
45、 如權(quán)利要求41所述的半導體封裝,其中,第一電連接包括在所述芯 片焊盤之一和導線之間形成的焊料凸點。
46、 如權(quán)利要求46所述的半導體封裝,還包括以下步驟在第二半導體 芯片和第 一半導體芯片之間形成第二焊料凸點,第二焊料凸點與第 一半導體芯片和第二半導體芯片內(nèi)的電路電隔離。
47、 如權(quán)利要求41所述的半導體裝置,其中,所述電連接中的至少一個 包括硅通孔。
48、 如權(quán)利要求41所述的半導體裝置,其中,第一電連接包括悍料凸點, 第二電連接包括硅通孔。
49、 如權(quán)利要求41所述的半導體裝置,其中,半導體封裝還包括在安 裝有第二半導體芯片的第一半導體芯片的側(cè)上形成的多個導線。
50、 如權(quán)利要求50所述的半導體裝置,其中,導線中的至少一個不具有 與基底的電連接。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種多芯片模塊的改進的電連接。一種半導體封裝包括安裝在基底上的第一半導體芯片和安裝在第一半導體芯片的頂部的第二半導體芯片。在第一半導體芯片的頂部布置多個金屬線,金屬線與第一半導體芯片中的電路隔離。引線鍵合將第二半導體芯片上的焊盤連接到第一半導體芯片上的金屬線。另外的引線鍵合將第一半導體芯片上的金屬線連接到基底上的端子。導電的硅通孔或焊料凸點可代替金屬鍵合,另外的芯片可包括在所述封裝中。
文檔編號H01L25/18GK101355067SQ200810130008
公開日2009年1月28日 申請日期2008年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月23日
發(fā)明者李碩燦, 金玟佑 申請人:三星電子株式會社