本實(shí)用新型涉及芯片封裝領(lǐng)域，特別涉及傳感器的多芯片封裝。

背景技術(shù)：

便攜式消費(fèi)電子的流行使得半導(dǎo)體器件封裝朝著小型化、薄型化的方向發(fā)展。SIP封裝（system in a package）是對(duì)不同芯片進(jìn)行并排或疊加的封裝方式，將多個(gè)具有不同功能的有源電子元件與可選的無(wú)源器件，以及諸如MEMS或者光學(xué)器件等其他器件優(yōu)先組裝到一起，實(shí)現(xiàn)一定功能的單個(gè)標(biāo)準(zhǔn)封裝件。例如蘋果Touch ID 2.0采用的封裝方式為首先將傳感芯片背面與FPC（柔性電路元件）相貼合，再將另外兩顆芯片粘接在傳感芯片背面鏤空處，傳感芯片與另外兩顆芯片均通過(guò)wire bonding工藝與FPC實(shí)現(xiàn)電連接。這在一定程度上降低了封裝體的厚度，但制造工藝難度大，良率較低。

而一般堆疊封裝隨著堆疊層數(shù)的增加，其封裝體的厚度也相應(yīng)的增加，信號(hào)傳輸延時(shí)差異也越大，制造難度也大幅增加?，F(xiàn)有技術(shù)中一般通過(guò)磨減基板厚度使得封裝體積最小化，但當(dāng)基板磨減至一定厚度時(shí)，繼續(xù)減薄會(huì)影響封裝體電性能，使良率降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種更輕薄、制造良率更高，且使不同芯片的信號(hào)輸出同步的低剖面多芯片封裝結(jié)構(gòu)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種低剖面多芯片封裝結(jié)構(gòu)，至少包括一第一芯片和一第二芯片。第一芯片具有有源面及相對(duì)該有源面的背面，該第一芯片的有源面或背面上設(shè)置有凹槽；第二芯片，該第二芯片設(shè)置并容納于第一芯片的凹槽中，第二芯片具有接近凹槽底面的第一表面及相對(duì)該第一表面且遠(yuǎn)離凹槽底面的第二表面。

進(jìn)一步地，與第一芯片凹槽開(kāi)口位于同一側(cè)的表面上設(shè)置有植球，第二芯片的第二表面上設(shè)置有植球。

進(jìn)一步地，第一芯片為傳感器。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，凹槽設(shè)置于第一芯片的背面上，植球設(shè)置于第一芯片的背面上，有源面與植球電性連接。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，凹槽設(shè)置于第一芯片的有源面上，植球設(shè)置于有源面上。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，凹槽被設(shè)置為具有斜坡的剖面，凹槽的底面與第二芯片的第一表面相貼合。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，凹槽被設(shè)置為具有斜坡的剖面，凹槽的底面及側(cè)面與第二芯片的第一表面及側(cè)面相貼合。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，凹槽被設(shè)置為具有斜坡的剖面，第二芯片嵌入凹槽中。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，凹槽被設(shè)置為具有垂直剖面，凹槽的底面與第二芯片的第一表面相貼合。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，凹槽被設(shè)置為具有垂直剖面，凹槽的底面及側(cè)面與第二芯片的第一表面及側(cè)面相貼合。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，本實(shí)用新型還包括塑封模制品，該塑封模制品位于凹槽開(kāi)口的同一側(cè)，部分包覆位于凹槽內(nèi)的第二芯片并在對(duì)應(yīng)凹槽周邊部分延伸到第一芯片表面上，并使得所述植球的至少部分暴露在外。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，本實(shí)用新型還可以包括一電路組件，與所述植球電性連接。

通過(guò)聯(lián)系附圖參考以下具體描述，本實(shí)用新型的其它方面與優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見(jiàn)，附圖通過(guò)例子說(shuō)明了所描述實(shí)施例的原理。

附圖說(shuō)明

圖1a~1e是本實(shí)用新型實(shí)施例一所提供的低剖面多芯片封裝體剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2a~2e是本實(shí)用新型實(shí)施例二所提供的低剖面多芯片封裝體剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3a~3e是本實(shí)用新型實(shí)施例三所提供的低剖面多芯片封裝體剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4a~4e是本實(shí)用新型實(shí)施例四所提供的低剖面多芯片封裝體剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5a~5b說(shuō)明了本實(shí)用新型包含2個(gè)以上芯片時(shí)的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6 說(shuō)明了根據(jù)一些實(shí)施例的低剖面多芯片封裝體的橫截面示圖。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖所示的具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。但這些實(shí)施方式并不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)這些實(shí)施方式所做出的結(jié)構(gòu)、方法、或功能上的變換均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。

各實(shí)施例中相同或相似的結(jié)構(gòu)采用了相同的標(biāo)號(hào)。

實(shí)施例一：

圖1a~1e示出了本實(shí)用新型實(shí)施例一的低剖面多芯片封裝體剖視結(jié)構(gòu)示意圖。第一芯片1具有有源面11及相對(duì)該有源面的背面12，有源面11和背面12通過(guò)TSV通孔4實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通(TSV為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述)，有源面11與植球5形成電性連接。第一芯片1的背面12上具有凹槽3，第二芯片2設(shè)置于凹槽3中。第二芯片2具有接近凹槽底面31的第一表面21和相對(duì)該第一表面21且遠(yuǎn)離凹槽底面31的第二表面22，第二芯片2的第二表面22上設(shè)置有植球。此處應(yīng)該說(shuō)明的是，第一芯片1的有源面11和背面12實(shí)現(xiàn)電性連接的方式并不局限于此處列舉的TSV方式，任何現(xiàn)有技術(shù)例如引線結(jié)合方式、BGA（焊球陣列封裝）方式，或者各種現(xiàn)有方法的組合方式等可以實(shí)現(xiàn)有源面11和背面12電性連接的現(xiàn)有技術(shù)都應(yīng)包含在內(nèi)。

圖1a和1b說(shuō)明了凹槽3與第二芯片2的第一種結(jié)合方法。第二芯片2的第一表面21和側(cè)面可以利用粘合劑— 例如膠水或環(huán)氧樹(shù)脂與凹槽3的底面31和側(cè)面預(yù)先貼合。凹槽3可以如圖1a所示為具有垂直的剖面，也可以如圖1b所示具有一定坡度的斜坡剖面。

圖1c和1d說(shuō)明了凹槽3與第二芯片2的第二種結(jié)合方法。第二芯片2的第一表面21可以利用粘合劑— 例如膠水或環(huán)氧樹(shù)脂與凹槽3的底面預(yù)先貼合。凹槽3可以如圖1c所示具有垂直的剖面，也可以如圖1d所示具有一定坡度的斜坡剖面。

圖1e說(shuō)明了凹槽3與第二芯片2的第三種結(jié)合方法。第二芯片2可以直接嵌入到凹槽3中，凹槽3具有一定坡度的斜坡剖面。

此處值得注意的是，本實(shí)用新型并不限制設(shè)置于凹槽中的芯片的個(gè)數(shù)，如圖5a~5b所示，圖5a~5b說(shuō)明了本實(shí)用新型包含2個(gè)以上芯片時(shí)的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖5a示出了凹槽3設(shè)置于第一芯片1的背面12時(shí)的情形，第一芯片1包括TSV通孔4；圖5b示出了凹槽3設(shè)置于第一芯片1的有源面11時(shí)的情形。除第二芯片2以外，凹槽3中還可以設(shè)置其他單獨(dú)的芯片例如芯片23。當(dāng)?shù)谝恍酒?為傳感器時(shí)，芯片23可以是用于預(yù)處理來(lái)自傳感器1的信號(hào)的信號(hào)處理芯片，或向傳感器1提供其他單獨(dú)功能處理的芯片。第二芯片2與其他單獨(dú)的芯片23在凹槽內(nèi)并不做電連接，而通過(guò)植球與其他電路組件的貼合后實(shí)現(xiàn)電性連接。

實(shí)施例二：

圖2a~2e示出了本實(shí)用新型實(shí)施例二的低剖面多芯片封裝體剖視結(jié)構(gòu)示意圖。第一芯片1具有有源面11及相對(duì)該有源面的背面12，有源面11和背面12通過(guò)TSV通孔4實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通(TSV為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述)，有源面11與植球5形成電性連接。第一芯片1的背面12上具有凹槽3，第二芯片2設(shè)置于凹槽3中。第二芯片2具有接近凹槽底面31的第一表面21和相對(duì)該第一表面21且遠(yuǎn)離凹槽底面31的第二表面22，第二芯片2的第二表面22上設(shè)置有植球。該實(shí)施例還包括塑封模制品6，塑封模制品6位于凹槽3開(kāi)口的同一側(cè)，部分包覆位于凹槽3內(nèi)的第二芯片2并在對(duì)應(yīng)凹槽周邊部分延伸到第一芯片的背面12上，并使得植球5的至少部分暴露在外。此處應(yīng)該說(shuō)明的是，第一芯片1的有源面11和背面12實(shí)現(xiàn)電性連接的方式并不局限于此處列舉的TSV方式，任何現(xiàn)有技術(shù)例如引線結(jié)合方式、BGA（焊球陣列封裝）方式，或者各種現(xiàn)有方法的組合方式等可以實(shí)現(xiàn)有源面11和背面12電性連接的現(xiàn)有技術(shù)都應(yīng)包含在內(nèi)。

圖2a和2b說(shuō)明了凹槽3與第二芯片2的第一種結(jié)合方法。第二芯片2的第一表面21和側(cè)面可以利用粘合劑— 例如膠水或環(huán)氧樹(shù)脂預(yù)先與凹槽底面31和側(cè)面貼合，凹槽3可以如圖2a所示為具有垂直的剖面，也可以如圖2b所示具有一定坡度的斜坡剖面。

圖2c和2d說(shuō)明了凹槽3與第二芯片2的第二種結(jié)合方法。第二芯片2的第一表面21可以利用粘合劑— 例如膠水或環(huán)氧樹(shù)脂預(yù)先與凹槽底面31貼合，凹槽3可以如圖2c所示具有垂直的剖面，也可以如圖2d所示具有一定坡度的斜坡剖面。在形成塑封模制品5的過(guò)程中，塑封材料例如環(huán)氧樹(shù)脂會(huì)溢出到凹槽3的側(cè)面與第二芯片2的側(cè)面形成的空隙311和312中。

圖2e說(shuō)明了凹槽3與第二芯片2的第三種結(jié)合方法。第二芯片2可以直接嵌入到凹槽3中，凹槽3具有一定坡度的斜坡剖面。在形成塑封模制品5的過(guò)程中，塑封材料例如環(huán)氧樹(shù)脂會(huì)溢出到凹槽3的側(cè)面與第二芯片2的側(cè)面形成空隙313中。

此處值得注意的是，本實(shí)用新型并不限制設(shè)置于凹槽中的芯片的個(gè)數(shù)，如圖5a~5b所示，圖5a~5b說(shuō)明了本發(fā)明包含2個(gè)以上芯片時(shí)的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖5a示出了凹槽3設(shè)置于第一芯片1的背面12時(shí)的情形，第一芯片1包括TSV通孔4；圖5b示出了凹槽3設(shè)置于第一芯片1的有源面11時(shí)的情形。除第二芯片2以外，凹槽3中還可以設(shè)置其他單獨(dú)的芯片例如芯片23。當(dāng)?shù)谝恍酒?為傳感器時(shí)，芯片23可以是用于預(yù)處理來(lái)自傳感器1的信號(hào)的信號(hào)處理芯片，或向傳感器1提供其他單獨(dú)功能處理的芯片。第二芯片2與其他單獨(dú)的芯片23在凹槽內(nèi)并不做電連接，而通過(guò)植球后與其他電路組件的貼合實(shí)現(xiàn)電性連接。

實(shí)施例三：

圖3a~3e示出了本發(fā)明實(shí)施例三的多芯片封裝體剖視結(jié)構(gòu)示意圖。第一芯片1具有有源面11及相對(duì)該有源面的背面12，第一芯片1的有源面11上具有凹槽3，第二芯片2設(shè)置于凹槽3中。第二芯片2具有接近凹槽底面31的第一表面21和相對(duì)該第一表面21且遠(yuǎn)離凹槽底面31的第二表面22，第二芯片2的第二表面22上設(shè)置有植球。

圖3a和3b說(shuō)明了凹槽3與第二芯片2的第一種結(jié)合方法。第二芯片2的第一表面21和側(cè)面可以利用粘合劑— 例如膠水或環(huán)氧樹(shù)脂預(yù)先與凹槽底面31和側(cè)面貼合，凹槽3可以如圖1a所示為具有垂直的剖面，也可以如圖1b所示具有一定坡度的斜坡剖面。

圖3c和3d說(shuō)明了凹槽3與第二芯片2的第二種結(jié)合方法。第二芯片2的第一表面21可以利用粘合劑— 例如膠水或環(huán)氧樹(shù)脂預(yù)先與凹槽底面31貼合，凹槽3可以如圖1c所示具有垂直的剖面，也可以如圖1d所示具有一定坡度的斜坡剖面。

圖3e說(shuō)明了凹槽3與第二芯片2的第三種結(jié)合方法。第二芯片2可以直接嵌入到凹槽3中，凹槽3具有一定坡度的斜坡剖面。

此處值得注意的是，本發(fā)明并不限制設(shè)置于凹槽中的芯片的個(gè)數(shù)，如圖5a~5b所示，圖5a~5b說(shuō)明了本發(fā)明包含2個(gè)以上芯片時(shí)的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖5a示出了凹槽3設(shè)置于第一芯片1的背面12時(shí)的情形，第一芯片1包括TSV通孔4；圖5b示出了凹槽3設(shè)置于第一芯片1的有源面11時(shí)的情形。除第二芯片2以外，凹槽3中還可以設(shè)置其他單獨(dú)的芯片例如芯片23。當(dāng)?shù)谝恍酒?為傳感器時(shí)，芯片23可以是用于預(yù)處理來(lái)自傳感器1的信號(hào)的信號(hào)處理芯片，或向傳感器1提供其他單獨(dú)功能處理的芯片。第二芯片2與其他單獨(dú)的芯片23在凹槽內(nèi)并不做電連接，而通過(guò)植球后與其他電路組件的貼合實(shí)現(xiàn)電性連接。

實(shí)施例四：

圖4a~4e示出了本發(fā)明實(shí)施例四的多芯片封裝體剖視結(jié)構(gòu)示意圖。第一芯片1具有有源面11及相對(duì)該有源面的背面12。第一芯片1的有源面11上具有凹槽3。第二芯片2設(shè)置于凹槽3中，且第二芯片2的第一表面或第二表面與凹槽3的底面結(jié)合。第一芯片1的有源面11上和第二芯片2的遠(yuǎn)離凹槽3的底面的表面上設(shè)置有植球。該實(shí)施例還包括塑封模制品5，塑封模制品5使植球的部分暴露在外。

圖4a和4b說(shuō)明了凹槽3與第二芯片2的第一種結(jié)合方法。第二芯片2可以利用粘合劑— 例如膠水或環(huán)氧樹(shù)脂預(yù)先與凹槽3的底面和側(cè)面貼合，凹槽3可以如圖4a所示為具有垂直的剖面，也可以如圖4b所示具有一定坡度的斜坡剖面。

圖4c和4d說(shuō)明了凹槽3與第二芯片2的第二種結(jié)合方法。第二芯片2可以利用粘合劑— 例如膠水或環(huán)氧樹(shù)脂預(yù)先與凹槽3的底面貼合，凹槽3可以如圖4c所示具有垂直的剖面，也可以如圖4d所示具有一定坡度的斜坡剖面。在形成塑封模制品5的過(guò)程中，塑封材料例如環(huán)氧樹(shù)脂會(huì)溢出到凹槽3與第二芯片2的側(cè)面形成空隙311和312中。

圖4e說(shuō)明了凹槽3與第二芯片2的第三種結(jié)合方法。第二芯片2可以直接嵌入到凹槽3中，凹槽3具有一定坡度的斜坡剖面。在形成塑封模制品5的過(guò)程中，塑封材料例如環(huán)氧樹(shù)脂會(huì)溢出到凹槽3與第二芯片2的側(cè)面形成空隙313中。

此處值得注意的是，本發(fā)明并不限制設(shè)置于凹槽中的芯片的個(gè)數(shù)，如圖5a~5b所示，圖5a~5b說(shuō)明了本發(fā)明包含2個(gè)以上芯片時(shí)的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖5a示出了凹槽3設(shè)置于第一芯片1的背面12時(shí)的情形，第一芯片1包括TSV通孔4；圖5b示出了凹槽3設(shè)置于第一芯片1的有源面11時(shí)的情形。除第二芯片2以外，凹槽3中還可以設(shè)置其他單獨(dú)的芯片例如芯片23。當(dāng)?shù)谝恍酒?為傳感器時(shí)，芯片23可以是用于預(yù)處理來(lái)自傳感器1的信號(hào)的信號(hào)處理芯片，或向傳感器1提供其他單獨(dú)功能處理的芯片。第二芯片2與其他單獨(dú)的芯片23在凹槽內(nèi)并不做電連接，而通過(guò)植球后與其他電路組件的貼合實(shí)現(xiàn)電性連接。

圖6說(shuō)明了根據(jù)一些實(shí)施例的低剖面多芯片封裝體的橫截面示圖。如圖6所示，低剖面多芯片封裝體結(jié)構(gòu)包括第一芯片1和設(shè)置于凹槽3中的第二芯片2，在與凹槽開(kāi)口位于同一側(cè)的第一芯片1和第二芯片2的表面上分布有植球5.

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。