一種多芯片3d二次封裝半導(dǎo)體器件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種封裝半導(dǎo)體器件，尤其是一種多芯片3D二次封裝半導(dǎo)體器件。
【背景技術(shù)】
[0002]在當(dāng)前的半導(dǎo)體行業(yè)中，電子封裝已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要方面。幾十年的封裝技術(shù)的發(fā)展，使高密度、小尺寸的封裝要求成為封裝的主流方向。
[0003]目前，半導(dǎo)體元器件封裝的主要發(fā)展趨勢為多引腳、窄間距、小型、多功能等，因而對系統(tǒng)集成的要求越來越緊迫，采用單顆芯片封裝技術(shù)已經(jīng)逐漸無法滿足產(chǎn)業(yè)需求，通過二維芯片組件到三維多芯片組件的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)WSI的功能是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成技術(shù)的主要途徑之一Ο
[0004]多芯片組件的最簡單的定義是在封裝中有至少兩個(gè)芯片，如申請?zhí)枮?012104088309的專利申請，其揭示了一種三維封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法，能夠減小芯片的封裝總尺寸，但該申請的結(jié)構(gòu)及方法僅適用于兩個(gè)半導(dǎo)體裝置的封裝，對于更多數(shù)量的半導(dǎo)體裝置的封裝就不能實(shí)現(xiàn)。
[0005]而已知的另一種三芯片的三維封裝工藝，是在一塊基板上將三個(gè)元器件或芯片依次疊加或以其他的形式封裝成一體，這種疊加的技術(shù)雖然能滿足多個(gè)芯片或元器件的封裝，但是仍存在一定問題:
[0006]1.封裝后的半導(dǎo)體器件需要進(jìn)行測試后，才能進(jìn)入市場，由于共用一塊PCB基板進(jìn)行通信，因此要測試最終產(chǎn)品的性能，就必須要等到整個(gè)電路封裝完成后才能進(jìn)行，此時(shí)，一旦測試發(fā)現(xiàn)三個(gè)元器件或芯片中的一個(gè)或多個(gè)出現(xiàn)問題或不合格時(shí)，那么整個(gè)電路就報(bào)廢，也就造成沒有問題的元器件或芯片以及其他材料的浪費(fèi)，這樣給企業(yè)的生產(chǎn)制造造成巨大的損失，同時(shí)對封裝工藝的要求也大大提高。
[0007]2.由于三個(gè)或更多的元器件或芯片通過一塊基板進(jìn)行通信，因此芯片信號的傳輸必須在基板上傳輸一圈才能達(dá)到其他的元器件和芯片，這就造成了信號輸出速度的損失，增加了最終產(chǎn)品的功率消耗；
[0008]3.多芯片封裝采用在同一基板上，因此無論是肩并肩排列或者現(xiàn)有的三維堆疊的連接，其能集成的芯片量或多或少會受到基板面積的限制，無法因應(yīng)微電子高集成度封裝的長期發(fā)展趨勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本實(shí)用新型的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，通過兩次封裝，一次封裝形成多個(gè)獨(dú)立的半導(dǎo)體器件，測試后，將多個(gè)獨(dú)立的半導(dǎo)體器件進(jìn)行二次封裝形成最終的產(chǎn)品，從而提供一種多芯片3D 二次封裝半導(dǎo)體器件。
[0010]本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0011]—種多芯片3D 二次封裝半導(dǎo)體器件，包括至少兩個(gè)相互獨(dú)立的半導(dǎo)體器件，每個(gè)所述半導(dǎo)體器件均包括PCB基板，所述PCB基板上固設(shè)有至少一個(gè)元器件，所述元器件的分別通過導(dǎo)線連接所述PCB基板，三個(gè)所述半導(dǎo)體器件通過互連導(dǎo)線進(jìn)行連接，并且三個(gè)所述半導(dǎo)體器件還通過粘合劑層堆疊成一體;所述多芯片3D 二次封裝半導(dǎo)體器件上還設(shè)置有引出端焊盤。
[0012]優(yōu)選的，所述的一種多芯片3D二次封裝半導(dǎo)體器件，其中:所述半導(dǎo)體器件為3個(gè)，且每個(gè)半導(dǎo)體器件上設(shè)置有一個(gè)元器件。
[0013]優(yōu)選的，所述的一種多芯片3D二次封裝半導(dǎo)體器件，其中:所述PCB基板是陶瓷基板或是樹脂基板或是Si基板或是以上各類材料的復(fù)合基板。
[0014]優(yōu)選的，所述的一種多芯片3D二次封裝半導(dǎo)體器件，其中:所述PCB基板的頂面設(shè)置有第一導(dǎo)線層，其底面設(shè)置有第二導(dǎo)線層，且所述第一導(dǎo)線層和第二導(dǎo)線層通過若干填充有金屬的導(dǎo)孔連接。
[0015]優(yōu)選的，所述的一種多芯片3D二次封裝半導(dǎo)體器件，其中:所述元器件的正負(fù)電極分別通過導(dǎo)線和所述PCB基板的第一導(dǎo)線層電性連接。
[0016]優(yōu)選的，所述的一種多芯片3D二次封裝半導(dǎo)體器件，其中:所述粘合劑層是環(huán)氧樹脂粘合劑層。
[0017]優(yōu)選的，所述的一種多芯片3D二次封裝半導(dǎo)體器件，其中:所述互連導(dǎo)線分布于三個(gè)所述半導(dǎo)體器件的側(cè)壁上。
[0018]優(yōu)選的，所述的一種多芯片3D二次封裝半導(dǎo)體器件，其中:所述引出端焊盤均勻的分布在底層半導(dǎo)體器件的底部。
[0019]本實(shí)用新型技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在:
[0020]1.本實(shí)用新型設(shè)計(jì)精巧，結(jié)構(gòu)簡單，通過設(shè)置多個(gè)獨(dú)立的帶有基板的半導(dǎo)體器件，能夠在完全封裝前對每個(gè)半導(dǎo)體器件單獨(dú)測試以及在三個(gè)半導(dǎo)體器件連接時(shí)進(jìn)行綜合性能的測試，從而保證了產(chǎn)品的有效性，避免了現(xiàn)有技術(shù)中必須將三個(gè)半導(dǎo)體器件完全封裝后才能測試，可能導(dǎo)致的良率損失和材料浪費(fèi)的問題。
[0021]2.由于設(shè)置了多個(gè)基板，且每個(gè)基板均為雙導(dǎo)線層基板，因此能夠避免多芯片封裝采用在同一基板上，集成度受基板面積限制的問題，并且在基板面積不變的基礎(chǔ)上，整個(gè)半導(dǎo)體電路的集成度較已有技術(shù)呈現(xiàn)幾倍的增長，大大提高了整體的集成度，并且雙層基板也解決線路混亂的問題。
[0022]3.由于各元器件或芯片能夠通過各自的基板直接進(jìn)行通信，因此芯片信號不需要在基板上運(yùn)行一圈才能傳輸?shù)狡渌骷蛐酒?，從而提高了信號的傳輸速率，減小了功率消耗。
【附圖說明】
[0023]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2是本實(shí)用新型的側(cè)視圖；
[0025]圖3是本實(shí)用新型的仰視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]本實(shí)用新型的目的、優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)，將通過下面優(yōu)選實(shí)施例的非限制性說明進(jìn)行圖示和解釋。這些實(shí)施例僅是應(yīng)用本實(shí)用新型技術(shù)方案的典型范例，凡采取等同替換或者等效變換而形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
[0027]本實(shí)用新型揭示的一種多芯片3D二次封裝半導(dǎo)體器件，如附圖1所示，包括至少兩個(gè)相互獨(dú)立的半導(dǎo)體器件1，所述半導(dǎo)體器件1優(yōu)選為3個(gè)，當(dāng)然也可以是其他數(shù)量，如4個(gè)、5個(gè)或更多個(gè)，可以在保證總體封裝體積的基礎(chǔ)上，根據(jù)最終產(chǎn)品要實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行設(shè)置。
[0028]每個(gè)所述半導(dǎo)體器件1均包括PCB基板2，所述PCB基板2是陶瓷基板或是樹脂基板或是Si基板或是以上所述材料的復(fù)合基板，優(yōu)選為樹脂基板。
[0029]并且，所述PCB基板2的頂面上設(shè)置有第一導(dǎo)線層31，其底面設(shè)置有第二導(dǎo)線層32，且所述第一導(dǎo)線層31和第二導(dǎo)線層32通過若干填充有金屬的導(dǎo)孔連接，從而形成雙面板，解決了單面板中布線交錯(cuò)的難題，因此能夠適用于更復(fù)雜的集成電路。所述PCB基板2上固設(shè)有至少一個(gè)元器件4，本實(shí)施例中優(yōu)選為一個(gè)元器件4，當(dāng)然在其他實(shí)施例中也可以是2個(gè)、3個(gè)或更多個(gè)，可視要實(shí)現(xiàn)的功能具體添加或減少，并且所述元器件4可以是已知的常用集成電路中的各種電氣部件，包括但不限于芯片。
[0030]所述元器件4的電極分別通過導(dǎo)線5連接所述PCB基板2，具體的，所述元器件4均連接到所述第一導(dǎo)線層31或第二導(dǎo)線層32，本實(shí)施例中優(yōu)選所述元器件4均連接到所述第一導(dǎo)線層31上；并且所述導(dǎo)線5可以是已知的可行的各種導(dǎo)電性能良好的金屬導(dǎo)線，如金線、銅線、銀線等，優(yōu)選為金線或銅線。
[0031]三個(gè)獨(dú)立的所述半導(dǎo)體器件1通過粘合劑層7堆疊成一體，具體的，將兩個(gè)半導(dǎo)體器件1通過粘合劑粘接成一體，并使其中一個(gè)半導(dǎo)體器件上的元器件4朝向另一半導(dǎo)體器件的第二導(dǎo)線層32，接著在上部的半導(dǎo)體器件上方或下部的半導(dǎo)體器件的下方再通粘合劑粘接一個(gè)半導(dǎo)體器件，并使最后粘接的半導(dǎo)體器件上的元器件與已粘接成一體的兩個(gè)半導(dǎo)體器件上的元器件具有相同的朝向，粘接成一體后，三個(gè)所述半導(dǎo)體器件1同一側(cè)的側(cè)壁位于同一平面上。
[0032]當(dāng)然，上述的豎向堆疊的方式及最終形狀并不構(gòu)成對本實(shí)用新型方法的唯一限定，在其他實(shí)施例中，最終成型后，三個(gè)所述半導(dǎo)體器件1同一側(cè)的側(cè)壁也可以不在同一水平面上，如交錯(cuò)開來。
[0033]所述粘合劑層7的材質(zhì)目前以環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、有機(jī)硅樹脂和不飽和聚酯樹脂最為常用，優(yōu)選為環(huán)氧樹脂塑封膠