半导体封装制造技术

提供了一种半导体封装，包括：上封装，所述上封装上安装有元件，并且所述上封装包括由金属焊盘部分固定的金属柱；以及下封装，所述下封装上安装有元件，并且所述下封装连接到所述金属柱上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施例涉及半导体封装。
技术介绍
随着半导体技术和用户需求的发展，实施了电子设备的尺寸微型化和重量轻量化。因此，出现了用于将同种或不同种半导体芯片实施为单个单元封装的多芯片封装技术。与将单个的半导体芯片实施为封装的封装方法相比，多芯片封装方法有效地减小封装尺寸或重量以贴装半导体芯片。具体地讲，多芯片封装普遍应用于要求微型化和减重的便携式通信终端等。在各种类型的多芯片封装中，两个或更多个封装彼此堆叠的堆叠类型的多芯片封装被称为层叠封装(以下称为“PoP”)。随着半导体封装技术的发展以及半导体封装的高容量、减薄和微型化的改进，层压芯片的数量增加了。在常规的层叠封装方法中，两个封装通过焊料球印刷和回流焊接工艺连接上，或者首先模制下封装，并且模制部分经过激光钻孔工艺使得在下封装的PoP焊盘中形成通孔(即，穿塑孔方法，Through Molded Via Method)，并且焊料球印制在通孔中，从而使用回流焊接工艺连接下封装和贴装有存储晶模的上封装。为了实现高度集成度且高性能的层叠封装产品，增加了安装的裸片(die)数量或者尝试贴装无源元件。为此目的，要求增宽封装之间的距离。然而，根据常规技术的半导体封装存在以下问题:当增加焊料球的尺寸或高度以增宽半导体封装之间的距离时，焊料球开裂或发生损毁。
技术实现思路
本专利技术考虑到上述问题，并且本专利技术的实施例的一个方面提供了一种半导体封装，所述半导体封装通过增加上封装与下封装之间的距离并且增加贴装芯片的数量来实现高密度，并且能够实施上封装和下封装的出色的接合可靠性。本专利技术的实施例的另一个方面提供了一种半导体封装，所述半导体封装被配置成金属柱固定在上封装上使得可以简化生产工艺并且可以减少生产时间和成本。根据本专利技术的实施例的一个方面，一种半导体封装可以包括:其上装有元件的上封装，所述上封装包括由金属焊盘部分固定的金属柱；以及其上装有元件的下封装，并且所述下封装连接到金属柱上。所述金属柱可以进一步包括在所述金属柱与所述下封装之间的连接表面上由金属材料制成的焊料层。 所述焊料层可以接合在所述下封装的电路图案上。所述焊料层可以由Sn和Cu的合金材料或Sn和Ag的合金材料制成。所述焊料层可以形成在所述金属柱的顶面上。所述焊料层可以形成为包围所述金属柱。所述焊料层可以形成在所述金属柱的顶面和侧面上。所述金属柱可以由Cu材料制成。所述上封装可以包括芯部基板以及形成在芯部基板的背对的表面上的绝缘层。所述金属焊盘部分可以形成在所述芯部基板的背对的表面的每个表面上。【附图说明】附图用于进一步理解本专利技术，并且并入且构成本说明书的一部分。附图与本说明书一起示出了本专利技术的示例性实施例，并且起到解释本专利技术的原理的作用。图中:图1是示出了根据本专利技术的实施例的半导体封装的横截面图；图2至图3是图示了用于说明根据本专利技术的实施例的半导体封装的金属柱的视图；图4至图5是图示了用于说明根据本专利技术的另一个实施例的半导体封装的金属柱的视图；并且图6至图13是图示了用于说明根据本专利技术的实施例的半导体封装的制造方法的视图。【具体实施方式】以下将参照附图更完整地描述根据本专利技术的实施例。然而，本专利技术能够以不同的方式来实施并且不应当被理解为限于本文所述实施例。在以下描述中，要注意，当常规元件的功能以及与本专利技术有关的元件的详细描述会使本专利技术的要旨模糊时，将会省略这些元件的详细描述。另外，应当理解，附图所示的元件的形状和大小可以被夸张地图示以便容易理解对本专利技术的结构的描述，并且不应当理解成元件的形状和尺寸是指实际应用的形状和尺寸。图1是示出了根据本专利技术的实施例的半导体封装的横截面图。参见图1，根据本专利技术的实施例的半导体封装可以被配置成POP(层叠封装)形式的封装，其中上封装400层叠在下封装300上，使得上、下封装可以彼此电连接。半导体封装包括下封装300、上封装400和金属柱510。下封装300被配置成使得至少一个下元件370贴装在下封装基板310上。同时，下元件370可以由半导体构成。上封装400被配置成使得至少一个上元件430贴装在上封装基板401上。同时，上元件430可以由半导体构成。此时，下封装基板310和上封装基板410的至少一个可以包括印刷电路板(PCB)。举例来说，下封装300可以包括下封装基板310以及贴装在下封装基板上的下元件370。当形成多个下元件370时，通过在它们之间插设绝缘材料层而堆叠下元件。可以在下封装基板310的底面上贴装焊料球形式的外部端子350，该外部端子将半导体封装电连接到外部设备上。类似地，上封装400可以包括上封装基板410以及贴装在上封装基板410的顶面上的上元件430。当上元件430包括多个时，通过它们之间插设绝缘材料层可以堆叠上元件。上元件430和上封装基板410可以通过多个接合线442彼此电连接上。金属柱510被包括在具有上述构造的上封装400中，并且经由金属焊盘固定在上封装基板410上。金属柱510可以包括Cu材料。此时，焊料层520形成在金属柱510的表面上。也就是说，焊料层520形成在金属柱510与下封装300之间的连接表面上以便粘附在下封装300的电路图案上。根据本专利技术的实施例，焊料层520可以是由Sn和Cu的合金材料或Sn和Ag的合金材料制成的，即，具有230°C至250°C熔点的高熔点焊接材料。金属柱510可以是由Cu材料制成的。当使用常规的通用焊接材料时，通用焊接材料的熔点为210°C至220°C。然而，如同在本专利技术的实施例中，当焊料层520是由熔点为230°C至250°C的高熔点焊接材料制成的时候，接合稳定性很出色，并且因此在层压下封装300时，可以确保稳定的工艺当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体封装，包括：上封装，所述上封装上安装有元件，并且所述上封装包括由金属焊盘部分固定的金属柱；以及下封装，所述下封装上安装有元件，并且所述下封装连接到所述金属柱。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳盛旭，金东先，徐玄锡，李知行，
申请(专利权)人：LG伊诺特有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR