專利名稱：系統(tǒng)級封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)，尤其涉及一種系統(tǒng)級封裝結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著集成電路技術(shù)的不斷發(fā)展，電子產(chǎn)品越來越向小型化、智能化、高性能以及高可靠性方向發(fā)展。而集成電路封裝不僅直接影響著集成電路、電子模塊乃至整機的性能，而且還制約著整個電子系統(tǒng)的小型化、低成本和可靠性。在集成電路晶片尺寸逐步縮小，集成度不斷提高的情況下，電子工業(yè)對集成電路封裝技術(shù)提出了越來越高的要求。在公告號為CN1747156C的中國專利中就公開了一種封裝基板。所述封裝基板包括基板，所述基板包括一表面；位于所述基板表面上的接球墊；形成于所述基板表面上的防焊層，所述防焊層包括至少一開口，所述開口露出所述接球墊；所述封裝基板還包括一圖案化金屬補強層，所述圖案化金屬補強層沿著所述防焊層開口的側(cè)壁形成于所述接球墊上。然而，隨著半導(dǎo)體產(chǎn)品輕薄短小的趨勢以及產(chǎn)品系統(tǒng)功能需求的不斷提高，如何進一步提高系統(tǒng)級封裝的集成性成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種集成性較高系統(tǒng)級封裝結(jié)構(gòu)。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種系統(tǒng)級封裝結(jié)構(gòu)，包括基板；位于基板上的至少兩組封裝組，所述封裝組包括依次位于基板上的貼裝層、封料層、布線層；位于最上層封裝組上的頂部封料層；設(shè)置于基板下方的連接球。所述系統(tǒng)級封裝結(jié)構(gòu)包括兩組封裝組，包括依次位于基板上的第一貼裝層、第一封料層、一布線層，第二貼裝層、第二封料層、第二布線層。所述系統(tǒng)級封裝結(jié)構(gòu)還包括用于將第一貼裝層貼附于基板上的膠合層。所述第一封料層填充于第一貼裝層各個器件之間，并裸露出所述第一貼裝層各個器件的連接件。所述布線層包括貫穿相應(yīng)封料層的縱向布線、覆蓋于相應(yīng)封料層上且連接于所述縱向布線的橫向布線。所述貼裝層包括芯片組。所述芯片組包括單顆或多顆芯片。所述貼裝層還包括無源器件組，所述無源器件組包括電阻、電容或電感中的一種或多種。所述封塑層或所述頂部封料層的材料為環(huán)氧樹脂。所述系統(tǒng)級封裝結(jié)構(gòu)包括三組封裝組，包括依次位于基板上的第一貼裝層、第一封料層、一布線層，第二貼裝層、第二封料層、第二布線層、第三貼裝層、第三封料層、第三布線層。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點1.封料層的厚度與貼裝層的厚度相當(dāng)，可以減小各貼裝層的堆疊厚度，進而提高封裝結(jié)構(gòu)的集成性；2.封料層具有良好的絕緣性，可以避免各貼裝層中各器件之間的干擾。


圖1是本發(fā)明系統(tǒng)級封裝結(jié)構(gòu)一實施例的示意圖；圖2是本發(fā)明系統(tǒng)級封裝結(jié)構(gòu)另一實施例的示意圖。
具體實施例方式在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施的限制。其次，本發(fā)明利用示意圖進行詳細描述，在詳述本發(fā)明實施例時，為便于說明，所述示意圖只是實例，其在此不應(yīng)限制本發(fā)明保護的范圍。本發(fā)明提供一種系統(tǒng)級封裝結(jié)構(gòu)，包括基板；位于基板上的多層封裝組，所述封裝組包括依次位于基板上的貼裝層、封料層、布線層；位于最上層封裝組上的頂部封料層； 所述系統(tǒng)級封裝結(jié)構(gòu)還包括設(shè)置于基板下方的連接球。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
做詳細的說明。參考圖1，示出了本發(fā)明系統(tǒng)級封裝結(jié)構(gòu)一實施例的示意圖，本實施例中，所述系統(tǒng)級封裝結(jié)構(gòu)以兩層封裝組為例，但是本發(fā)明并不限制于此，所述系統(tǒng)級封裝結(jié)構(gòu)包括基板101，依次位于基板101上的第一封裝組103、第二封裝組107，位于第二封裝組107上的頂部封料層111，設(shè)置于基板101下方的連接球112。其中，基板101為后續(xù)堆疊各封裝組的基礎(chǔ)，同時，也是承載后續(xù)各層封裝組的基礎(chǔ)。所述基板101包括兩個功能面，其中，所述基板101的第一表面用于進行封裝組的堆疊，所述基板101的第二表面用于植球(植入連接球)，本實施例中，所述基板101的上表面用于進行封裝組的堆疊，所述基板101的上表面設(shè)置有用于實現(xiàn)電連接的焊盤，所述基板101的下表面用于植入連接球。具體地，所述基板101通常為BT(Bismaleimide Triazine)基板或印刷電路板(Printed Circuit Board, PCB)等，以便于在基板101的第一表面和第二表面之間進行走線。所述基板101包括貫穿所述基板101的連接走線，所述連接走線可以使焊盤和連接球?qū)崿F(xiàn)電連接。為了更好的固定位于基板101上的封裝組，較佳地，所述系統(tǒng)級封裝結(jié)構(gòu)還包括貼附于基板101上的膠合層102，所述膠合層102用于將第一貼裝層103貼附于基板101 上，所述膠合層102可選用的材質(zhì)有多種，基板101上形成膠合層102時可以通過點膠或印刷等方法。所述方法在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域中已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，在此不再贅述。第一封裝組103包括依次位于基板101上的第一貼裝層、第一封料層108和第一布線層109，其中，所述第一貼裝層包括多種半導(dǎo)體器件，本實施例中，所述第一貼裝層103包括第一芯片組105和第一無源器件組104，按照功能面朝上的方式通過膠合層102固定于基板101 上。所述第一芯片組105可以包括單顆或多顆芯片，對于多顆芯片的實施例，所述多顆芯片可以是不同種芯片，各芯片為一個系統(tǒng)級封裝產(chǎn)品的一部分，各自完成實現(xiàn)系統(tǒng)級功能中的一個或多個單獨的功能。所述第一無源器件組104是與第一芯片組105共同實現(xiàn)封裝產(chǎn)品的系統(tǒng)級功能的外部電路器件，具體地，包括電容、電阻和電感中的一種或多種在實際應(yīng)用中，可根據(jù)設(shè)計需要進行選配。將第一無源器件組104與不同功能的第一芯片組105組合在一起封裝，可以實現(xiàn)所需的系統(tǒng)級功能。第一芯片組105中的功能面通常為設(shè)置有焊盤的表面，第一無源器件組104的功能面通常為設(shè)置有焊盤的表面，因此，第一芯片組105按照芯片焊盤朝上的方式貼附于基板101上；第一無源器件組104按照焊盤朝上的方式貼附于基板101上。第一封料層108用于絕緣和隔離第一貼裝層的各個器件，同時，還用于絕緣和隔離不同封裝層。所述第一封料層108填充于第一貼裝層的各器件之間，并且，部分第一封料層108覆蓋于所述第一貼裝層的各個器件上，所述第一封料層108裸露出所述第一貼裝層各個器件的連接件，具體的，所述第一封料層108露出第一芯片組105的焊盤表面，以及第一無源器件組104的焊盤表面，以便于進行電性連接。較佳地，所述第一封料層108的材料是環(huán)氧樹脂，因為環(huán)氧樹脂的密封性能好，塑型容易，是形成第一封料層108的優(yōu)選材料，通常可以采用諸如轉(zhuǎn)注、壓縮或印刷的方法形成第一封料層108。由于第一封料層108填充于第一貼裝層的器件之間，并且裸露出各個器件的連接件，因此第一封料層108的厚度與第一貼裝層的厚度相當(dāng)，可以減小各貼裝層的堆疊厚度， 進而提高封裝結(jié)構(gòu)的集成性。第一布線層109包括第一縱向布線和第一橫向布線。其中，所述第一縱向布線為貫穿所述第一封料層108的導(dǎo)線(例如，金屬導(dǎo)線)，用于實現(xiàn)第一封裝組103與第二封裝組107間的電連接，根據(jù)設(shè)計需求，所述第一縱向布線還用于實現(xiàn)第一封裝組103和基板 101之間的電連接。在實際應(yīng)用中，可以根據(jù)設(shè)計需求有選擇地在封料層中形成縱向布線，以實現(xiàn)各貼裝層之間或貼裝層和基板之間的電連接，由于封料層具有良好的絕緣性，可以避免各貼裝層中各器件之間的干擾。所述第一橫向布線為覆蓋于所述第一封料層108上的導(dǎo)線(例如，金屬導(dǎo)線)，所述第一橫向布線連接于第一縱向布線，用于實現(xiàn)第一貼裝組的各器件之間的電連接，本實施例中，所述第一橫向布線用于實現(xiàn)第一芯片組105和第一無源器件組104之間的電連接， 具體地，所述第一橫向布線與第一芯片組105的焊盤相連，所述第一橫向布線與第一無源器件組104的焊盤表面相連。第二封裝組107堆疊于第一封裝組103上，具體地，包括依次位于第一封裝組 103上的第二貼裝層、第二封料層和第二布線層，其中，所述第二貼裝層包括第二芯片組和第二無源器件組，所述第二芯片組和第二無源器件組按照功能面朝上的方式堆疊于第一封裝組103上。所述第二芯片組與第一芯片組類似，所述第二芯片組的功能面為設(shè)置有焊盤的一面；第二無源器件組與第一無源器件組類似，所述第二無源器件組的功能面為設(shè)置有焊盤的一面。第二封料層用于絕緣和隔離第二貼裝層的各個器件，同時，還用于第二貼裝片和其他封裝層。所述第二封料層填充于第二貼裝層的各器件之間，并且，部分第二封料層覆蓋于所述第二貼裝層的各個器件上，所述第二封料層裸露出所述第二貼裝層各個器件的連接器件，具體的，所述第二封料層露出第二芯片組的焊盤表面，以及第一無源器件組的焊盤表面，以便于進行電性連接。第二布線層包括第二縱向布線和第二橫向布線。其中，所述第二縱向布線為貫穿所述第二封料層的導(dǎo)線(例如，金屬導(dǎo)線)，用于實現(xiàn)第二封裝組107與其他封裝組間的電連接，根據(jù)設(shè)計需求，所述第二縱向布線還用于實現(xiàn)第二封裝組107和基板101之間的電連接；所述第二橫向布線為覆蓋于所述第二封料層上的導(dǎo)線(例如，金屬導(dǎo)線)，所述第二橫向布線連接于第二縱向布線，用于實現(xiàn)第二貼裝組的各器件之間的電連接，本實施例中，所述第二橫向布線用于實現(xiàn)第二芯片組和第二無源器件組之間的電連接，具體地，所述第二橫向布線與第二芯片組的焊盤相連，所述第二橫向布線與第二無源器件組的焊盤表面相連。頂部封料層111位于所述第二封裝組上，用于保護第二布線層不受損傷，所述頂部封料層111與所述第一封料層108和第二封料層的材料和形成方法相同。所述系統(tǒng)級封裝結(jié)構(gòu)還包括設(shè)置于基板101下方的連接球112，所述連接球112位于與基板101中連接走線對應(yīng)的位置，通過基板101中的連接走線與基板101的焊盤相連。 在較佳的實施例中，所述連接球112僅設(shè)置于與第一布線層107電連接的連接走線處。一方面可以簡化工藝、節(jié)省材料，另一方面可以避免各連接球112之間距離較近所造成的信號干擾問題。上述實施例中包括兩組封裝組，但是本發(fā)明并不限制于此，參考圖2示出了本發(fā)明系統(tǒng)級封裝結(jié)構(gòu)另一實施例的示意圖，所述系統(tǒng)級封裝結(jié)構(gòu)包括基板200 ；依次位于基板200上的第一封裝組201、第二封裝組202、第三封裝組203，位于第三封裝組上的頂部封料層204，所述系統(tǒng)級封裝結(jié)構(gòu)還包括設(shè)置于基板200下方的連接球205。其中，所述第三封裝組203與圖1所示的第一封裝組103和第二封裝組107的結(jié)構(gòu)類似，包括依次位于第二封裝組202上的第三貼裝層、第三封料層、第三布線層。本發(fā)明系統(tǒng)級封裝結(jié)構(gòu)，各封裝組間通過各布線層實現(xiàn)了相鄰或相隔封裝組間的電連接，再經(jīng)由基板內(nèi)部的連接走線整理實現(xiàn)了系統(tǒng)的整合，最終通過連接球?qū)⒐δ茌敵?。綜上，本發(fā)明提供了一種的系統(tǒng)級封裝結(jié)構(gòu)，本發(fā)明系統(tǒng)級封裝結(jié)構(gòu)具有較高的集成性。雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與修改，因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種系統(tǒng)級封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括基板；位于基板上的至少兩組封裝組，所述封裝組包括依次位于基板上的貼裝層、封料層、布線層；位于最上層封裝組上的頂部封料層；設(shè)置于基板下方的連接球。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)級封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述系統(tǒng)級封裝結(jié)構(gòu)包括兩組封裝組，包括依次位于基板上的第一貼裝層、第一封料層、一布線層，第二貼裝層、第二封料層、第二布線層。
3.如權(quán)利要求2述的系統(tǒng)級封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述系統(tǒng)級封裝結(jié)構(gòu)還包括用于將第一貼裝層貼附于基板上的膠合層。
4.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)級封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一封料層填充于第一貼裝層各個器件之間，并裸露出所述第一貼裝層各個器件的連接件。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述布線層包括貫穿相應(yīng)組封料層的縱向布線、覆蓋于相應(yīng)組封料層上且連接于所述縱向布線的橫向布線。
6.如權(quán)利要求1 5任意一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述貼裝層包括芯片組。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述芯片組包括單顆或多顆芯片。
8.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述貼裝層還包括無源器件組，所述無源器件組包括電阻、電容或電感中的一種或多種。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述封塑層或所述頂部封料層的材料為環(huán)氧樹脂。
10.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述系統(tǒng)級封裝結(jié)構(gòu)包括三組封裝組，包括依次位于基板上的第一貼裝層、第一封料層、一布線層，第二貼裝層、第二封料層、第二布線層、第三貼裝層、第三封料層、第三布線層。
全文摘要
一種系統(tǒng)級封裝結(jié)構(gòu)，包括基板；位于基板上的至少兩組封裝組，所述封裝組包括依次位于基板上的貼裝層、封料層、布線層；位于最上層封裝組上的頂部封料層；設(shè)置于基板下方的連接球。本發(fā)明系統(tǒng)級封裝結(jié)構(gòu)具有較高的集成性。
文檔編號H01L23/31GK102157502SQ201110070940
公開日2011年8月17日 申請日期2011年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月23日
發(fā)明者王洪輝, 石磊, 陶玉娟 申請人:南通富士通微電子股份有限公司