本发明专利技术揭示了一种超薄3D封装的半导体器件、其加工方法以及加工方法中的半成品，包括超薄基板，超薄基板的顶面设置有至少一个上芯片，上芯片通过键合线和键合点与超薄基板连接通信，超薄基板的顶面上还设置有包裹所述上芯片、键合线和键合点的塑封层；超薄基板的底面倒装有下芯片，下芯片的底面位于所述超薄基板底面设置的锡球的最低点所在平面的上方。本发明专利技术通过倒装工艺将下芯片安装于超薄基板的底部，能够实现整个封装体的尺寸大幅缩小，整个封装体的高度能够只有800μm，远远低于焊球阵列封装的1200‑1400μm的高度；下芯片位于开放结构中散热效率大大提高；省去了普通的倒装芯片封装工艺中下基板的结构，成本减低，并且布线相对简单。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种半导体器件及其加工方法以及加工方法中的半成品，尤其涉及一种超薄3D封装的半导体器件及其加工方法以及加工方法中的半成品。
技术介绍
3D晶圆级封装，英文简称（WLP)，包括CIS发射器、MEMS封装、标准器件封装，是指在不改变封装体尺寸的前提下，在同一个封装体内于垂直方向叠放两个以上芯片的封装技术，它起源于快闪存储器(NOR/NAND)及SDRAM的叠层封装，主要特点包括：多功能、高效能；大容量高密度，单位体积上的功能及应用成倍提升以及低成本，3D封装改善了芯片的许多性能，如横向尺寸、重量、速度、产量及耗能。然而，常规的堆叠封装，如附图1所示，其将两块芯片20堆叠在一起，并通过金线30的键合工艺实现基板40和芯片20的连接通信，再形成包裹芯片的封装层50，最后制作焊盘60形成最终产品。这种封装工艺的发展有电特性、机械性能、热特性、封装成本、封装高度等的限制，由于芯片均位于塑封层的封闭空间内，热量无法释放，因此散热效率差；并且由于将芯片堆叠在一起，因此整个封装体的纵向高度往往较大，高度控制受限，并且布线相对复杂，成本高。而另一种倒装芯片（Flip chip）的结构是一种无引脚结构， Flip chip（倒装芯片）封装工艺，它是在芯片引脚上沉积锡铅球，然后将芯片翻转加热利用熔融的锡铅球与超薄基板相结合，此技术替换常规打线接合，逐渐成为未来的封装主流。如附图2所示的倒装芯片结构，其包括至少一个位于上基板70上的芯片80以及一个位于下基板90上的芯片100，并且上基板和下基板之间通过锡球110进行通信，下基板设置有与其他元件连接的锡球120。在这种倒装芯片封装结构中，通常位于上基板上的芯片往往用于存储，而位于下基板上的芯片用于运算处理，因此产生热量较大，并且由于位于下基板上的芯片位于上基板和下基板之间的锡球所围合成的空间内（芯片处于近似封闭空间内），因此散热效率差；并且由于增加了下基板和下基板上的锡球，因此封装体的整体高度相对常规堆叠封装的高度更高，高度的控制进一步受限，并且增加了一个基板，因此基板上的布线和封装的成本都进一步增加。
技术实现思路
本专利技术的目的之一就是为了解决现有技术中存在的上述问题，通过对半导体器件的结构调整，结合键合线的反向键合工艺以及芯片的倒装工艺，从而提供了一种超薄3D封装的半导体器件；本专利技术的另一目的在于，通过预切割塑封层来释放基板翘曲应力的方式从而提供一种超薄3D封装的半导体器件的加工方法以及加工方法中的半成品。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种超薄3D封装的半导体器件，包括超薄基板，所述超薄基板的顶面设置有至少一个上芯片，所述上芯片通过键合线和键合点与超薄基板连接并通信，所述超薄基板的顶面上还设置有包裹所述上芯片、键合线和键合点的塑封层；所述超薄基板的底面倒装有下芯片，所述下芯片的底面位于所述超薄基板底面设置的锡球的最低点所在平面的上方。优选的，所述的一种超薄3D封装的半导体器件，其中：所述超薄基板是树脂超薄基板。优选的，所述的一种超薄3D封装的半导体器件，其中：所述键合线的弧高小于60mm。优选的，所述的一种超薄3D封装的半导体器件，其中：所述塑封层的厚度小于150微米。优选的，所述的一种超薄3D封装的半导体器件，其中：所述下芯片通过若干位于所述超薄基板底部的微凸块与所述超薄基板连接并通信，所述微凸块包覆于超薄基板底部和下芯片之间的底部填充层中。优选的，所述的一种超薄3D封装的半导体器件，其中：所述微凸块是金球或锡球。一种超薄3D封装的半导体器件的半成品，包括数个上述的超薄3D封装的半导体器件，所述超薄3D封装的半导体器件通过共同的超薄基板连成一体，且任意相邻的所述超薄3D封装的半导体器件之间设置有应力释放机构。优选的，所述的一种超薄3D封装的半导体器件的半成品，其中：所述应力释放机构是任意相邻的所述超薄3D封装的半导体器件的塑封层之间设置的间隙或是任意相邻的所述超薄3D封装的半导体器件之间设置的从塑封层的顶面延伸到超薄基板上的缺口。优选的，所述的一种超薄3D封装的半导体器件的半成品，其中：所述的间隙或缺口的宽度为0.2-0.3mm。一种超薄3D封装的半导体器件的加工方法，包括如下步骤：S1，上芯片封装步骤：按照指定布局方式，在一块超薄基板的顶面上固定指定数量的上芯片并使每个上芯片与超薄基板连接通信，再将超薄基板的顶面整体塑封形成塑封层；S2，切割步骤：对塑封层进行切割，控制切割深度不小于塑封层的厚度，并使每个上芯片与其所对应的塑封层、超薄基板区域形成一个半成品单体，任意相邻的半成品单体之间保持指定间隙；S3，锡球制作步骤：在塑封层经过切割的超薄基板的底面制作与每个半成品单体匹配的锡球；S4，下芯片倒装步骤：将与每个半成品单体匹配的下芯片通过倒装工艺安装在所述超薄基板的底部，形成包括若干个超薄3D封装的半导体器件的半成品；S5，切割单体化步骤：将所述半成品切分成对应数量的超薄3D封装的半导体器件。优选的，所述的一种超薄3D封装的半导体器件的加工方法，其中：所述上芯片并排或并列或按照阵列状或按照蜂窝状或按照网格状布设在所述超薄基板上。优选的，所述的一种超薄3D封装的半导体器件的加工方法，其中：所述S1，上芯片封装步骤包括如下过程：S11，芯片贴装步骤：在超薄基板的顶面点贴片胶，并通过贴片胶将所述上芯片粘贴在所述超薄基板的顶面；S12，键合线键合步骤：通过反向键合工艺使键合线连接所述超薄基板和上芯片并实现它们的通信；S13，清洗步骤：将经过S12，键合线键合步骤的中间体置入指定的等离子清洗设备中进行去污；S14，注塑步骤：将经过清洗的超薄基板的顶面整体注塑形成塑封层。优选的，所述的一种超薄3D封装的半导体器件的加工方法，其中：任意相邻的半成品之间的间隙为0.2-0.3mm。本专利技术技术方案的优点主要体现在：本专利技术设计精巧，结构简单，通过倒装工艺将下芯片安装于超薄基板的下部，并通过控制超薄基板、芯片、塑封层等高度，能够实现整个封装体的尺寸大幅缩小，封装完成后整个封装体的高度能够只有800μm，远远低于常规BGA工艺（焊球阵列封装）的1200-1400μm的高度；同时，由于下芯片位于超薄基板的下方且处于开放结构中，因此下芯片产生的热量能够快速的释放，散热效率大大提高；进一步，相对于普通的倒装芯片封装工艺，省去了下超薄基板的结构，成本减低，并且布线相对简单。本专利技术的超薄3D封装的半导体器件的加工方法加工，加工简单，能够有效实现超薄3D封装的半导体器件的制作，并且通过整体封装并对塑封层进行切割，能够有效释放由于芯片和超薄基板的收缩率不同导致的超薄基板变形翘曲的内应力，从而避免了因为超薄基板翘曲而引发的倒装芯片和超薄基板的连接微凸块不能稳定的和超薄基板连接的问题，保证了超薄3D封装的半导体器件的品质和稳定性。附图说明图1 是
技术介绍
中常规3D封装工艺的半导体器件的结构示意图；图2是
技术介绍
中倒装工艺的半导体器件的结构示意图；图3是本专利技术的结构示意图；图4是本专利技术的方法中切割状态示意图。具体实施方式本专利技术的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本专利技术技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种超薄3D封装的半导体器件，包括超薄基板（1），其特征在于：所述超薄基板（1）的顶面设置有至少一个上芯片（2），所述上芯片（2）通过键合线（3）和键合点（4）与超薄基板（1）连接并通信，所述超薄基板（1）的顶面上还设置有包裹所述上芯片（2）、键合线（3）和键合点（4）的塑封层（5）；所述超薄基板（1）的底面倒装有下芯片（6），所述下芯片（6）的底面位于所述超薄基板（1）底面设置的锡球（7）的最低点所在平面的上方。
【技术特征摘要】
1.一种超薄3D封装的半导体器件，包括超薄基板（1），其特征在于：所述超薄基板（1）的顶面设置有至少一个上芯片（2），所述上芯片（2）通过键合线（3）和键合点（4）与超薄基板（1）连接并通信，所述超薄基板（1）的顶面上还设置有包裹所述上芯片（2）、键合线（3）和键合点（4）的塑封层（5）；所述超薄基板（1）的底面倒装有下芯片（6），所述下芯片（6）的底面位于所述超薄基板（1）底面设置的锡球（7）的最低点所在平面的上方。2.根据权利要求1所述的一种超薄3D封装的半导体器件，其特征在于：所述超薄基板（1）是树脂超薄基板。3.根据权利要求1所述的一种超薄3D封装的半导体器件，其特征在于：所述键合线（3）的弧高小于60mm。4.根据权利要求1所述的一种超薄3D封装的半导体器件，其特征在于：所述塑封层（5）的厚度小于150微米。5.根据权利要求1所述的一种超薄3D封装的半导体器件，其特征在于：所述下芯片（6）通过若干位于所述超薄基板底部的微凸块（8）与所述超薄基板（1）连接并通信，所述微凸块（8）包覆于超薄基板底部和下芯片之间的底部填充层（9）中。6.根据权利要求5所述的一种超薄3D封装的半导体器件，其特征在于：所述微凸块（8）是金球或锡球。7.一种超薄3D封装的半导体器件的半成品，其特征在于：包括数个权利要求1-6任一所述的超薄3D封装的半导体器件（11），所述超薄3D封装的半导体器件（11）通过共同的超薄基板（1）连成一体，且任意相邻的所述超薄3D封装的半导体器件（11）之间设置有应力释放机构。8.根据权利要求7所述的一种超薄3D封装的半导体器件的半成品，其特征在于：所述应力释放机构是任意相邻的所述超薄3D封装的半导体器件（11）的塑封层（5）之间设置的间隙（12）或是任意相邻的所述超薄3D封装的半导体器件（11）之间设置的从塑封层（5）的顶面延伸到超薄基板（1）上的缺口（13）。9.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：申亚琪，王建国，
申请(专利权)人：苏州捷研芯纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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