本公開涉及半導(dǎo)體，尤其涉及一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)與半導(dǎo)體封裝方法。

背景技術(shù)：

1、在半導(dǎo)體封裝工藝中，通常采用中介板(interposer)作為將多個(gè)芯片鍵合到封裝基板的平臺(tái)，從而將多個(gè)芯片封裝為一個(gè)器件。

2、然而，中介板與封裝材料之間可能存在熱膨脹系數(shù)不匹配的問題，隨著半導(dǎo)體器件在使用過程中發(fā)熱，容易發(fā)生器件翹曲、分層等不良現(xiàn)象，影響器件的正常使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本公開提供一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)與半導(dǎo)體封裝方法，以至少在一定程度上解決半導(dǎo)體器件翹曲、分層等問題。

2、根據(jù)本公開的第一方面，提供一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，包括：封裝基板；隨機(jī)存取存儲(chǔ)芯片，與所述封裝基板上的第一連接部形成鍵合；封裝層，位于所述封裝基板上，包覆所述隨機(jī)存取存儲(chǔ)芯片；重布線層，位于所述封裝層上；第二導(dǎo)電線，至少部分地位于所述封裝層內(nèi)，連接所述封裝基板上的第二連接部與所述重布線層的底面；閃存芯片，位于所述重布線層上，與所述重布線層的頂面形成鍵合；所述重布線層包括信號線路和參考線路，所述信號線路用于在所述閃存芯片與所述封裝基板之間進(jìn)行信號傳輸，所述參考線路用于提供信號傳輸?shù)膮⒖计矫妗?/p>

3、可選的，所述第二連接部為所述封裝基板上的焊盤，所述第二導(dǎo)電線為鍵合絲，連接所述第二連接部與所述重布線層的底面上的焊盤。

4、可選的，所述第二導(dǎo)電線在所述封裝基板的平面上的投影尺寸與所述第二導(dǎo)電線的垂直尺寸之比小于預(yù)設(shè)比例值。

5、可選的，所述第二導(dǎo)電線分布于所述隨機(jī)存取存儲(chǔ)芯片的多個(gè)方向。

6、可選的，所述信號線路與所述重布線層的底面的連接點(diǎn)在基準(zhǔn)平面上的投影的包圍盒，位于所述參考線路與所述重布線層的底面的連接點(diǎn)在所述基準(zhǔn)平面上的投影的包圍盒之內(nèi)；所述基準(zhǔn)平面平行于所述封裝基板的頂面。

7、可選的，所述參考線路包括電源線路和接地線路；所述信號線路與所述重布線層的底面的連接點(diǎn)在所述基準(zhǔn)平面上的投影的包圍盒，位于所述接地線路與所述重布線層的底面的連接點(diǎn)在所述基準(zhǔn)平面上的投影的包圍盒之內(nèi)；所述接地線路與所述重布線層的底面的連接點(diǎn)在所述基準(zhǔn)平面上的投影的包圍盒，位于所述電源線路與所述重布線層的底面的連接點(diǎn)在所述基準(zhǔn)平面上的投影的包圍盒之內(nèi)。

8、可選的，所述重布線層為信號層、電源層和接地層形成的疊層結(jié)構(gòu)；所述信號層位于所述電源層和所述接地層之間；所述信號線路包括與基準(zhǔn)平面平行的水平信號布線以及與所述基準(zhǔn)平面垂直的垂直信號布線，所述水平信號布線位于所述信號層內(nèi)；所述參考線路包括電源線路和接地線路；所述電源線路包括與所述基準(zhǔn)平面平行的水平電源布線以及與所述基準(zhǔn)平面垂直的垂直電源布線，所述水平電源布線位于所述電源層內(nèi)；所述接地線路包括與所述基準(zhǔn)平面平行的水平接地布線以及與所述基準(zhǔn)平面垂直的垂直接地布線，所述水平接地布線位于所述接地層內(nèi)；所述基準(zhǔn)平面平行于所述封裝基板的頂面。

9、可選的，連接所述電源線路的所述第二導(dǎo)電線的直徑大于連接所述接地線路的所述第二導(dǎo)電線的直徑。

10、可選的，連接所述接地線路的所述第二導(dǎo)電線設(shè)置在連接所述信號線路的所述第二導(dǎo)線的外周，連接所述電源信號的所述第二導(dǎo)電線設(shè)置在連接所述接地信號的所述第二導(dǎo)電線的外周。

11、根據(jù)本公開的第二方面，提供一種半導(dǎo)體封裝方法，包括：提供封裝基板、待封裝的隨機(jī)存取存儲(chǔ)芯片和閃存芯片；將所述隨機(jī)存取存儲(chǔ)芯片與所述封裝基板上的第一連接部形成鍵合；形成第二導(dǎo)電線，所述第二導(dǎo)電線連接所述封裝基板上的第二連接部并向上延伸；在所述封裝基板上形成封裝層，包覆所述隨機(jī)存取存儲(chǔ)芯片，并至少部分地包覆所述第二導(dǎo)電線；在所述封裝層上形成重布線層，所述第二導(dǎo)電線連接所述重布線層的底面；所述重布線層包括信號線路和參考線路，所述信號線路用于在所述閃存芯片與所述封裝基板之間進(jìn)行信號傳輸，所述參考線路用于提供信號傳輸?shù)膮⒖计矫?；將所述閃存芯片與所述重布線層的頂面形成鍵合。

12、本公開的技術(shù)方案具有以下有益效果：

13、第一方面，不采用中介層，而采用重布線層來實(shí)現(xiàn)閃存芯片到封裝基板的鍵合，重布線層位于封裝層之上而非封裝層內(nèi)，即使重布線層與封裝層存在熱膨脹系數(shù)不匹配的情況，在半導(dǎo)體器件發(fā)熱時(shí)，也不容易發(fā)生翹曲、分層等問題。第二方面，在重布線層中可以采用合適的絕緣介質(zhì)作為載體，相比于中介層而言，有更大的介質(zhì)選擇余地，以匹配封裝層的熱膨脹系數(shù)，從而進(jìn)一步改善翹曲、分層等問題，保證半導(dǎo)體器件的性能。第三方面，閃存芯片與封裝基板之間的線路包括第二導(dǎo)電線、重布線層內(nèi)的走線、閃存芯片與重布線層間的鍵合部，相比于現(xiàn)有封裝結(jié)構(gòu)的線路，第二導(dǎo)電線的長度小于中介層到封裝基板的走線，重布線層內(nèi)的走線比中介層內(nèi)的走線更短，因此本方案能夠縮短閃存芯片與封裝基板之間的線路長度，改善信號完整性和電源完整性。第四方面，將信號線路和參考線路均設(shè)置在重布線層中，有利于簡化封裝結(jié)構(gòu)，參考線路提供信號傳輸?shù)膮⒖计矫?，其位于重布線層中，能夠起到良好的屏蔽作用，避免重布線層與外部干擾源之間產(chǎn)生電磁耦合，在參考平面的作用下，信號線路可視為具有更好的信號傳輸特性的微帶線，同樣能夠改善信號完整性。

技術(shù)特征：

1.一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二連接部為所述封裝基板上的焊盤，所述第二導(dǎo)電線為鍵合絲，連接所述第二連接部與所述重布線層的底面上的焊盤。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二導(dǎo)電線在所述封裝基板的平面上的投影尺寸與所述第二導(dǎo)電線的垂直尺寸之比小于預(yù)設(shè)比例值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二導(dǎo)電線分布于所述隨機(jī)存取存儲(chǔ)芯片的多個(gè)方向。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述信號線路與所述重布線層的底面的連接點(diǎn)在基準(zhǔn)平面上的投影的包圍盒，位于所述參考線路與所述重布線層的底面的連接點(diǎn)在所述基準(zhǔn)平面上的投影的包圍盒之內(nèi)；所述基準(zhǔn)平面平行于所述封裝基板的頂面。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述參考線路包括電源線路和接地線路；

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述重布線層為信號層、電源層和接地層形成的疊層結(jié)構(gòu)；所述信號層位于所述電源層和所述接地層之間；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，連接所述電源線路的所述第二導(dǎo)電線的直徑大于連接所述接地線路的所述第二導(dǎo)電線的直徑。

9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，連接所述接地線路的所述第二導(dǎo)電線設(shè)置在連接所述信號線路的所述第二導(dǎo)線的外周，連接所述電源信號的所述第二導(dǎo)電線設(shè)置在連接所述接地信號的所述第二導(dǎo)電線的外周。

10.一種半導(dǎo)體封裝方法，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本公開提供一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)與半導(dǎo)體封裝方法，涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域。所述半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)包括：封裝基板；隨機(jī)存取存儲(chǔ)芯片，與所述封裝基板上的第一連接部形成鍵合；封裝層，位于所述封裝基板上，包覆所述隨機(jī)存取存儲(chǔ)芯片；重布線層，位于所述封裝層上；第二導(dǎo)電線，至少部分地位于所述封裝層內(nèi)，連接所述封裝基板上的第二連接部與所述重布線層的底面；閃存芯片，位于所述重布線層上，與所述重布線層的頂面形成鍵合；所述重布線層包括信號線路和參考線路，所述信號線路用于在所述閃存芯片與所述封裝基板之間進(jìn)行信號傳輸，所述參考線路用于提供信號傳輸?shù)膮⒖计矫?。本公開能夠改善半導(dǎo)體器件翹曲、分層等問題，并提升信號完整性與電源完整性。

技術(shù)研發(fā)人員：石恒榮
受保護(hù)的技術(shù)使用者：長鑫存儲(chǔ)技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19