3D堆叠芯片封装件制造技术

技术编号:12297227 阅读:121 留言:0更新日期:2015-11-11 08:36
本文公开的封装件包括具有在第一衬底的第一侧上设置的第一再分布层(RDL)的第一管芯和具有在第二衬底的第一侧上设置的第二RDL的第二管芯,第一RDL接合至第二RDL。第三管芯具有在第三衬底的第一侧上设置的第三RDL。第三管芯在第二管芯上方安装,第二管芯设置在第一管芯和第三管芯之间。第一通孔延伸穿过第二衬底并且与第二衬底电隔离,每个第一通孔均接触第一RDL或第二RDL中的导电元件。第二通孔延伸穿过第三衬底并且与第三衬底电隔离,每个第二通孔均接触第三RDL中的导电元件或其中一个第一通孔。本发明专利技术还涉及3D堆叠芯片封装件。

【技术实现步骤摘要】
优先权请求和交叉参考本申请要求于2014年4月30日提交的标题为“3D衬底上晶圆上芯片”的美国临时申请第61/986,653号的优先权,该申请结合于此作为参考。
本专利技术涉及3D堆叠芯片封装件
技术介绍
由于各种电子部件(例如,晶体管、二极管、电阻器、电容器等)的集成密度中的持续改进,半导体产业已经经历了快速发展。大多数情况下,集成密度中的这种改进来自于最小部件尺寸的重复减小(例如,朝着亚20nm节点缩小半导体工艺节点),其允许更多的组件集成至给定面积内。随着最近对小型化、更高的速度和更大的带宽、以及更低的功率消耗和延迟的需求已经增长,增加了对半导体管芯的更小和更有创造性的封装技术的需要。随着半导体技术进一步发展,堆叠的半导体器件例如3D集成电路(3DIC)已经作为有效替代出现,以进一步降低半导体器件的物理尺寸。在堆叠的半导体器件中,在不同的半导体晶圆上制造诸如逻辑、存储器、处理器电路等的有源电路。两个或更多个半导体晶圆可以安装在彼此的顶部以进一步降低半导体器件的波形因数。可以通过合适的接合技术将两个半导体晶圆或管芯接合在一起。通常使用的接合技术包括直接接合、化学活化接合、等离子体活化接合、阳极接合、共晶接合、玻璃粉接合、粘合剂接合、热压缩接合、反应接合等。可以在堆叠的半导体晶圆之间提供电连接。堆叠的半导体器件可以提供具有更小的波形因数的更高的密度并且实现增加的性能和更低的功率消耗。
技术实现思路
为了解决现有技术中的问题,本专利技术提供了一种封装件,包括:第一管芯,具有在第一衬底的第一侧上设置的第一再分布层(RDL);第二管芯,具有在第二衬底的第一侧上设置的第二RDL,所述第一RDL接合至所述第二RDL;第三管芯,具有在第三衬底的第一侧上设置的第三RDL,所述第三管芯安装在所述第二管芯上方,所述第二管芯设置在所述第一管芯和所述第三管芯之间;第一通孔,延伸穿过所述第二衬底并且与所述第二衬底电隔离,每个所述第一通孔均接触所述第一RDL或所述第二RDL中的导电元件;以及第二通孔,延伸穿过所述第三衬底并且与所述第三衬底电隔离,每个所述第二通孔均接触所述第三RDL中的导电元件或所述第一通孔中的一个。在上述封装件中,其中,所述第一RDL直接接合至所述第二RDL。在上述封装件中,还包括:第一间隔件,插入在所述第二衬底和一个或多个所述第一通孔之间并且每个所述第一间隔件均延伸穿过所述第二衬底;以及第二间隔件,插入在所述第三衬底和一个或多个所述第二通孔之间并且每个所述第二间隔件均延伸穿过所述第三衬底。在上述封装件中,还包括:第一模塑料,围绕所述第二管芯设置;其中,所述第一通孔中的至少一个从所述第一模塑料的顶面延伸穿过所述模塑料的底面到达所述第一RDL内。在上述封装件中,还包括:第一模塑料,围绕所述第二管芯设置;其中,所述第一通孔中的至少一个从所述第一模塑料的顶面延伸穿过所述模塑料的底面到达所述第一RDL内;还包括:第二模塑料,围绕所述第三管芯设置并且位于所述第一模塑料的上方;其中,所述第二通孔中的至少一个从所述第二模塑料的顶面延伸至所述第一RDL。在上述封装件中,还包括:第一模塑料,围绕所述第二管芯设置;其中,所述第一通孔中的至少一个从所述第一模塑料的顶面延伸穿过所述模塑料的底面到达所述第一RDL内;还包括:第二模塑料,围绕所述第三管芯设置并且位于所述第一模塑料的上方;其中,所述第二通孔中的至少一个从所述第二模塑料的顶面延伸至所述第一RDL;其中,所述第一通孔中的至少第一个具有横向延伸超过所述第二管芯的边缘的位于所述第一模塑料中的顶部。在上述封装件中,还包括:第一模塑料,围绕所述第二管芯设置;其中,所述第一通孔中的至少一个从所述第一模塑料的顶面延伸穿过所述模塑料的底面到达所述第一RDL内;还包括:第二模塑料,围绕所述第三管芯设置并且位于所述第一模塑料的上方;其中,所述第二通孔中的至少一个从所述第二模塑料的顶面延伸至所述第一RDL;其中,所述第一通孔中的至少第一个具有横向延伸超过所述第二管芯的边缘的位于所述第一模塑料中的顶部;其中,所述第二通孔中的一个延伸穿过与所述第三管芯邻近的所述第二模塑料并且接触所述第一通孔中的第一个的顶部。在上述封装件中,其中,所述第一通孔中的第一个与所述第一RDL中的导电元件和所述第二RDL中的导电元件接触,并且其中,所述第一通孔中的所述第一个与所述第二通孔电绝缘。在上述封装件中,其中,所述第一通孔中的第一个与所述第一RDL中的导电元件和所述第二RDL中的导电元件接触,并且其中,所述第一通孔中的所述第一个与所述第二通孔电绝缘;其中,其中所述第二通孔中的一个的至少一部分直接在所述第一通孔中的所述第一个上方对准。根据本专利技术的另一个方面,提供了一种封装件,包括:第一管芯,具有在第一衬底上设置的第一再分布层(RDL);第二管芯,具有在第二衬底上设置的第二RDL,所述第二管芯设置在所述第一管芯的上方并且所述第二RDL接合至所述第一RDL;第一模塑料,设置在所述第一管芯上方并且围绕所述第二管芯;第三管芯,具有在第三衬底上设置的第三RDL,所述第三管芯设置在所述第一模塑料的上方;第二模塑料,设置在所述第一模塑料的上方并且围绕所述第三管芯;第一通孔,延伸穿过所述第二衬底并且每个所述第一通孔接触所述第一RDL或所述第二RDL中的至少一个导电元件,其中,第一间隔件使所述第一通孔与所述第二衬底电绝缘;以及第二通孔,延伸穿过所述第三衬底并且每个所述第二通孔接触所述第三RDL中的导电元件或所述第一通孔中的一个,其中,第二间隔件使所述第二通孔与所述第三衬底电绝缘。在上述封装件中,其中,所述第一RDL直接接合至所述第二RDL。在上述封装件中,其中,一个或多个所述第一间隔件延伸穿过所述第二衬底至所述第一RDL或所述第二RDL中的所述导电元件。在上述封装件中,其中,所述第一模塑料在所述第二管芯上方延伸;其中,所述第一通孔中的每一个都具有宽于下部的上部;以及其中,所述第一通孔中的每一个的所述上部都设置在所述第二管芯之上。在上述封装件中,其中,所述第二通孔中的至少一个从所述第二模塑料的顶面延伸穿过所述第二模塑料的底面到达所述第一RDL内。在上述封装件中,其中,所述第一通孔中的第一个接触所述第一RDL中的导电元件和所述第二RDL中的导电元件;其中,所述第一通孔中的第一个与所述第二通孔电绝缘;以及其本文档来自技高网
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3D堆叠芯片封装件

【技术保护点】
一种封装件,包括:第一管芯,具有在第一衬底的第一侧上设置的第一再分布层(RDL);第二管芯,具有在第二衬底的第一侧上设置的第二RDL,所述第一RDL接合至所述第二RDL;第三管芯,具有在第三衬底的第一侧上设置的第三RDL,所述第三管芯安装在所述第二管芯上方,所述第二管芯设置在所述第一管芯和所述第三管芯之间;第一通孔,延伸穿过所述第二衬底并且与所述第二衬底电隔离,每个所述第一通孔均接触所述第一RDL或所述第二RDL中的导电元件;以及第二通孔,延伸穿过所述第三衬底并且与所述第三衬底电隔离,每个所述第二通孔均接触所述第三RDL中的导电元件或所述第一通孔中的一个。

【技术特征摘要】
2014.04.30 US 61/986,653;2014.08.19 US 14/462,7911.一种封装件,包括:
第一管芯,具有在第一衬底的第一侧上设置的第一再分布层(RDL);
第二管芯,具有在第二衬底的第一侧上设置的第二RDL,所述第一RDL
接合至所述第二RDL;
第三管芯,具有在第三衬底的第一侧上设置的第三RDL,所述第三管
芯安装在所述第二管芯上方,所述第二管芯设置在所述第一管芯和所述第
三管芯之间;
第一通孔,延伸穿过所述第二衬底并且与所述第二衬底电隔离,每个
所述第一通孔均接触所述第一RDL或所述第二RDL中的导电元件;以及
第二通孔,延伸穿过所述第三衬底并且与所述第三衬底电隔离,每个
所述第二通孔均接触所述第三RDL中的导电元件或所述第一通孔中的一
个。
2.根据权利要求1所述的封装件,其中,所述第一RDL直接接合至
所述第二RDL。
3.根据权利要求1所述的封装件,还包括:
第一间隔件,插入在所述第二衬底和一个或多个所述第一通孔之间并
且每个所述第一间隔件均延伸穿过所述第二衬底;以及
第二间隔件,插入在所述第三衬底和一个或多个所述第二通孔之间并
且每个所述第二间隔件均延伸穿过所述第三衬底。
4.根据权利要求1所述的封装件,还包括:
第一模塑料,围绕所述第二管芯设置;
其中,所述第一通孔中的至少一个从所述第一模塑料的顶面延伸穿过
所述模塑料的底面到达所述第一RDL内。
5.根据权利要求4所述的封装件,还包括:
第二模塑料,围绕所述第三管芯设置并且位于所述第一模塑料的上方;
其中,所述第二通孔中的至少一个从所述第二模塑料的顶面延伸至所
述第一RDL。
6.根据权利要求5所述的封装件,其中,所述第一通孔中的至少第一
个具有横向延伸超过所述第二管芯的边缘的位于所述第一模塑料中的顶
部。
7.根据权利要求6所述的封装件,其中,所述第二通孔中的一个延伸
穿过与所述第三管芯邻近的所述第二模塑料并且接触所述第一通孔中的第
一个的顶部。
8.根据权利要求1所述的封装件,其中,所述第一通孔中的第一个与
所述第一RDL中的导电元件和所述第二RDL中的导电元件接触,并且其
中,所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员:余振华陈明发吕文森邱文智蔡文景
申请(专利权)人:台湾积体电路制造股份有限公司
类型:发明
国别省市:中国台湾;71

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