本發(fā)明涉及半導體封裝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多芯片堆疊封裝結(jié)構(gòu)及其制作方法。

背景技術(shù)：

隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展，集成電路的封裝技術(shù)也在不斷的提高，其發(fā)展方向主要向輕、薄、短、小的多元化發(fā)展，并且對集成度的要求也越來越高；要求在給定的空間上集成更多的芯片裝置。這種需求推動了三維封裝技術(shù)的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了以芯片堆疊、TSV(Through silicon via，穿透硅通孔)技術(shù)、CSP(Chip scale package，芯片級封裝)及WLP(Wafer level packaging，晶圓級封裝)為代表的先進封裝形式。芯片堆疊作為三維封裝的一種，具有集成度高、性比價高、工藝成熟等優(yōu)點，在實際工業(yè)生產(chǎn)過程中獲得了很多應用。專利1(申請?zhí)?01210306562.X)采用倒裝和壓焊的方式實現(xiàn)了WLCSP多芯片堆疊封裝；專利2(申請?zhí)?01110214210.7)采用較大的頂部封裝焊球?qū)崿F(xiàn)了兩個封裝結(jié)構(gòu)的堆疊；專利3(申請?zhí)?01080045165.0)和專利4(申請?zhí)?01110384864.4)采用穿透硅通孔(TSV)技術(shù)實現(xiàn)多芯片之間的堆疊和互連。

在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下技術(shù)問題：

隨著集成度的不斷提高，當堆疊芯片數(shù)量較多時，采用專利1的方案實現(xiàn)三維封裝會帶來很大的工藝難度和可靠性問題。同時受到焊球回流次數(shù)的限制，專利2同樣不能實現(xiàn)過多封裝體的堆疊，一般不大于2個。專利3和專利4雖然可以很方便地實現(xiàn)多芯片的三維堆疊和高效互連，但其工藝復雜、可靠性不高、成本較高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供的一種多芯片堆疊封裝結(jié)構(gòu)及其制作方法，能夠?qū)崿F(xiàn)多芯片的堆疊、互連及封裝，其工藝簡單、可靠性高、成本較低。

第一方面，本發(fā)明提供一種多芯片堆疊封裝結(jié)構(gòu)，所述封裝結(jié)構(gòu)包括：封裝基板、多個芯片及多個可彎折基板，所述多個芯片中的一個芯片通過焊球或凸點貼裝在所述封裝基板上，剩余芯片分別通過焊球或凸點貼裝在一個可彎折基板上，所述貼裝有芯片的可彎折基板依次堆疊通過膠固定在其他芯片上，從而實現(xiàn)芯片的堆疊結(jié)構(gòu)，所述可彎折基板上設(shè)置有上下位置對齊的焊盤，所述可彎折基板彎折后使得其上的焊盤對準封裝基板上的焊盤，所述可彎折基板上的焊盤與所述封裝基板上的焊盤焊接在一起，從而使得可彎折基板與封裝基板固定在一起，并實現(xiàn)所有芯片之間及芯片與封裝基板之間的互連。

可選地，還包括塑封料，所述塑封料對所述可彎折基板與封裝基板固定在一起后的堆疊結(jié)構(gòu)進行塑封及固化。

可選地，所述可彎折基板及封裝基板上設(shè)置有線路結(jié)構(gòu)，所述可彎折基板及封裝基板上的線路結(jié)構(gòu)通過所述焊盤的焊接實現(xiàn)電氣連接。

可選地，所述可彎折基板的焊盤位于所述可彎折基板的外圍，并且上下位置對齊。

第二方面，本發(fā)明提供一種多芯片堆疊封裝結(jié)構(gòu)制作方法，所述方法包括：

將一個芯片通過焊球或凸點貼裝在封裝基板上；

將多個芯片分別通過焊球或凸點貼裝在可彎折基板上，所述可彎折基板上設(shè)置有焊盤；

將一個貼裝有芯片的可彎折基板通過膠固定在所述貼裝在封裝基板上的芯片上，貼裝有芯片的可彎折基板依次堆疊通過膠固定在其他芯片上，形成堆疊結(jié)構(gòu)；

將所述可彎折基板彎折，使得所述可彎折基板上的焊盤對準封裝基板上的焊盤，所述可彎折基板上的焊盤及所述封裝基板的焊盤焊接在一起；

利用塑封料將上述堆疊結(jié)構(gòu)塑封并固化。

可選地，所述可彎折基板及封裝基板上設(shè)置有線路結(jié)構(gòu)，所述可彎折基板及封裝基板上的線路結(jié)構(gòu)通過所述焊盤的焊接實現(xiàn)電氣連接。

可選地，所述可彎折基板的焊盤位于所述可彎折基板的外圍，并且上下位置對齊。

本發(fā)明實施例提供的一種多芯片堆疊封裝結(jié)構(gòu)及其制作方法，將待堆疊芯片組裝在可彎折基板上，可彎折基板的外圍設(shè)置連接焊盤，貼裝在封裝基板上，實現(xiàn)多芯片的堆疊、互連及封裝。本發(fā)明實施例提供的一種多芯片堆疊封裝結(jié)構(gòu)及其制作方法，利用焊料將可彎折基板與封裝基板相連，直接完成了芯片之間、芯片與封裝基板之間的導通、互連，其工藝簡單，具有良好的電學性能；其無需打線，減少了金線用量，從而節(jié)約封裝成本；并且可以避免多次回流引起的可靠性問題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實施例一種多芯片堆疊封裝結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一實施例一種多芯片堆疊封裝結(jié)構(gòu)制作方法中制作可彎折基板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明一實施例一種多芯片堆疊封裝結(jié)構(gòu)制作方法中在可彎折基板上制作焊球或凸點的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明一實施例一種多芯片堆疊封裝結(jié)構(gòu)制作方法中在可彎折基板上貼裝第一芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明一實施例一種多芯片堆疊封裝結(jié)構(gòu)制作方法中在可彎折基板外圍上下焊盤處刷焊錫膏的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明一實施例一種多芯片堆疊封裝結(jié)構(gòu)制作方法中在可彎折基板上設(shè)置第二芯片的結(jié)構(gòu)示意圖，實施過程與第一芯片類似；

圖7為本發(fā)明一實施例一種多芯片堆疊封裝結(jié)構(gòu)制作方法中制作封裝基板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明一實施例一種多芯片堆疊封裝結(jié)構(gòu)制作方法中在封裝基板上植球的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明一實施例一種多芯片堆疊封裝結(jié)構(gòu)制作方法中在封裝基板上貼裝第三芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為本發(fā)明一實施例一種多芯片堆疊封裝結(jié)構(gòu)制作方法中將第一芯片與第三芯片固定在一起的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為本發(fā)明一實施例一種多芯片堆疊封裝結(jié)構(gòu)制作方法中將第一芯片、第二芯片及第三芯片固定在一起的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12為本發(fā)明一實施例一種多芯片堆疊封裝結(jié)構(gòu)制作方法中將堆疊結(jié)構(gòu)采用塑封料進行塑封固化的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本發(fā)明提供一種多芯片堆疊封裝結(jié)構(gòu)，所述堆疊封裝結(jié)構(gòu)包括：封裝基板、多個芯片及多個可彎折基板，所述多個芯片中的一個芯片通過焊球或凸點貼裝在所述封裝基板上，剩余芯片分別通過焊球或凸點貼裝在一個可彎折基板上，所述貼裝有芯片的可彎折基板依次堆疊通過膠固定在其他芯片上，從而實現(xiàn)芯片的堆疊結(jié)構(gòu)，所述可彎折基板上設(shè)置有上下位置對齊的焊盤，所述可彎折基板彎折后使得其上的焊盤對準封裝基板上的焊盤，所述可彎折基板上的焊盤與所述封裝基板上的焊盤焊接在一起，從而使得可彎折基板與封裝基板固定在一起，并實現(xiàn)所有芯片之間及芯片與封裝基板之間的互連。

本發(fā)明實施例提供的一種多芯片堆疊封裝結(jié)構(gòu)，將待堆疊芯片組裝在可彎折基板上，可彎折基板的外圍設(shè)置上下對應的連接焊盤，貼裝在封裝基板上，實現(xiàn)多芯片的堆疊、互連及封裝。本發(fā)明實施例提供的一種多芯片堆疊封裝結(jié)構(gòu)及其制作方法，利用焊料將可彎折基板與封裝基板相連，直接完成了芯片之間、芯片與封裝基板之間的導通、互連，其工藝簡單，具有良好的電學性能；其無需打線，減少了金線用量，從而節(jié)約封裝成本；并且可以避免多次回流引起的可靠性問題。

可選地，還包括塑封料，所述塑封料對所述可彎折基板與封裝基板固定在一起后的堆疊結(jié)構(gòu)進行塑封及固化。

可選地，所述可彎折基板及封裝基板上設(shè)置有線路結(jié)構(gòu)，所述可彎折基板及封裝基板上的線路結(jié)構(gòu)通過所述焊盤的焊接實現(xiàn)電氣連接。

可選地，所述可彎折基板的焊盤位于所述可彎折基板的外圍，并且上下位置對齊。

本發(fā)明實施例還提供一種多芯片堆疊封裝結(jié)構(gòu)制作方法，所述方法包括：

將一個芯片通過焊球或凸點貼裝在封裝基板上；

將多個芯片分別通過焊球或凸點貼裝在可彎折基板上，所述可彎折基板上設(shè)置有焊盤；

將一個貼裝有芯片的可彎折基板通過膠固定在所述貼裝在封裝基板上的芯片上，貼裝有芯片的可彎折基板依次堆疊通過膠固定在其他芯片上，形成堆疊結(jié)構(gòu)；

將所述可彎折基板彎折，使得所述可彎折基板上的焊盤對準封裝基板上的焊盤，所述可彎折基板上的焊盤及所述封裝基板的焊盤焊接在一起；

利用塑封料將上述堆疊結(jié)構(gòu)塑封并固化。

本發(fā)明實施例提供的一種多芯片堆疊封裝結(jié)構(gòu)制作方法，將待堆疊芯片組裝在可彎折基板上，可彎折基板的外圍設(shè)置連接焊盤，貼裝在封裝基板上，實現(xiàn)多芯片的堆疊、互連及封裝。本發(fā)明實施例提供的一種多芯片堆疊封裝結(jié)構(gòu)及其制作方法，利用焊料將可彎折基板與封裝基板相連，直接完成了芯片之間、芯片與封裝基板之間的導通、互連，其工藝簡單，具有良好的電學性能；其無需打線，減少了金線用量，從而節(jié)約封裝成本；并且可以避免多次回流引起的可靠性問題。

可選地，所述可彎折基板及封裝基板上設(shè)置有線路結(jié)構(gòu)，所述可彎折基板及封裝基板上的線路結(jié)構(gòu)通過所述焊盤的焊接實現(xiàn)電氣連接。

可選地，所述可彎折基板的焊盤位于所述可彎折基板的外圍，并且上下位置對齊。

下面以3個芯片的封裝結(jié)構(gòu)為例，進行詳細說明。如圖1所示，本發(fā)明實施例提供的一種多芯片堆疊封裝結(jié)構(gòu)，包括第一芯片4、第二芯片9、第三芯片13。同時還包括包含線路的可彎折基板1、6和封裝基板11，所述第一芯片4和第二芯片9分別通過焊球或凸點貼裝在可彎折基板1上及可彎折基板6上，第三芯片13通過焊球或凸點貼裝在封裝基板11上。可彎折基板1及可彎折基板6的兩側(cè)分別設(shè)置有焊盤2及焊盤7，焊盤處刷焊錫膏。利用可彎折基板的柔韌性，將可彎折基板1、6彎折后貼裝在封裝基板11上，此時，可彎折基板上1、6的焊盤對準封裝基板11上的焊盤，將可彎折基板1、6上的焊盤2、7與封裝基板11上的焊盤(圖中未示出)焊接在一起，從而使得第一芯片4和第二芯片9通過焊盤和焊料實現(xiàn)與封裝基板11的互連，第三芯片13通過焊球12與封裝基板11實現(xiàn)互連，第一芯片4、第二芯片9和第三芯片13通過封裝基板11實現(xiàn)電氣連接。結(jié)合實際需求，進行組裝時，多個可彎折基板在連接處可以重疊。如果還有更多芯片，可以貼裝在不同的可彎折基板上，再貼裝到封裝基板上。

下面將本發(fā)明實施例提供的一種多芯片堆疊封裝結(jié)構(gòu)的制作流程進行詳細介紹，以三個芯片的封裝為例進行解釋說明。

(1)如圖2所示，制作可彎折基板1，可彎折基板的外圍設(shè)有上下對齊的焊盤2。

(2)如圖3所示，在可彎折基板1上制作焊球或凸點3。

(3)如圖4所示，在可彎折基板1上貼裝第一芯片4。

(4)在可彎折基板1的外圍焊盤2上刷焊錫膏5，如圖5所示。

(5)重復步驟1-4，將第二芯片9貼裝在可彎折基板6上，并在可彎折基板6的外圍焊盤7上刷焊錫膏10，如圖6所示。

(6)制作封裝基板11，如圖7所示。

(7)在封裝基板11上植球12，如圖8所示。

(8)在封裝基板11上貼裝第三芯片13，如圖9所示。

(9)將貼裝有第一芯片4的可彎折基板1，通過膠14固定在第三芯片13上，并進行彎折，焊盤2與封裝基板11對應位置的焊盤對準，如圖10所示。

(10)將貼裝有第二芯片9的可彎折基板6，通過膠15固定在第一芯片4上，并進行彎折，焊盤7與焊盤2對準，并與封裝基板11實現(xiàn)互連，然后進行回流焊，將可彎折基板1和6固定在封裝基板上，如圖11所示。

(11)利用塑封料16對前述結(jié)構(gòu)進行塑封并固化，得到完整的封裝體，如圖12所示。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權(quán)利要求的保護范圍為準。