一种基于硅通孔转接板的封装结构及其制作方法技术

本发明专利技术提供一种基于硅通孔转接板的封装结构及其制作方法。上述基于硅通孔转接板的封装结构包括：转接板，开设有贯通其正面和背面的第一硅通孔和第二硅通孔；第一芯片，设置在转接板靠近正面的一侧，且与第一硅通孔电连接；第一塑封体，包封第一芯片，第一塑封体内设置有第一导电互联结构，第一导电互联结构与第二硅通孔电连接；第二芯片，设置在第一芯片背离第一硅通孔的一侧，且与第一导电互联结构电连接；重布线结构，设置在转接板靠近背面的一侧，且分别与第一硅通孔和第二硅通孔电连接。封装密度高，封装尺寸更紧凑，输出终端I/O数量多，适用于多种尺寸的芯片封装，芯片位置排布灵活性高，硅通孔利用率高，降低封装成本，适于广泛推广和应用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于硅通孔转接板的封装结构及其制作方法
本专利技术涉及半导体封装
，具体涉及一种基于硅通孔转接板的封装结构及其制作方法。
技术介绍
随着目前对电子产品高传输、高带宽、低功耗、低延迟的要求越来越高，对多芯片封装技术的需求也不断增加，新的封装技术层出不穷，不仅要实现多芯片的高密度封装，还需要封装尺寸更加紧凑、有更多的输出终端I/O数量，而基于硅通孔转接板相关的封装技术是满足此要求的技术之一。TSV(throughsiliconvia)技术是穿透硅通孔技术的缩写，一般简称硅通孔技术，这是三维集成电路中堆叠芯片实现互连的一种新的技术解决方案，被称为继引线键合(wirebonding)、载带键合(TAB)和倒装芯片(FC)之后的第4代封装技术。TSV技术不仅能够实现高集成还可以满足实现高性能、低延迟、高频率、大宽带等特点的产品需要。中国专利文献(CN105428331A)公开了一种基于硅通孔转接板的封装结构，包括硅通孔转接板、倒装芯片、底部填充胶、塑封料和BGA焊球，倒装芯片倒装焊在硅通孔转接板的正面，塑封料包封倒装芯片以及硅通孔转接板，并裸露硅通孔转接板的背面，硅通孔转接板背面植BGA焊球，底部填充胶位于倒装芯片与硅通孔转接板之间。这种封装结构结合了扇出及转接板技术实现系统级封装，使多颗裸芯片或多组堆叠芯片组件组装在一块硅通孔转接板上，形成二维封装结构，不满足多芯片三维封装的需求，封装密度小，使不同尺寸的芯片封装受到限制，并且对于硅通孔转接板上硅通孔的利用率不高，不利于降低封装成本。专利技术内容因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的基于硅通孔转接板的封装结构不满足多芯片三维封装的需求、封装密度小、不适用多种尺寸芯片封装、不利于降低封装成本缺陷，从而提供一种基于硅通孔转接板的封装结构及其制作方法。本专利技术第一方面提供一种基于硅通孔转接板的封装结构，包括：转接板，开设有贯通其正面和背面的第一硅通孔和第二硅通孔；第一芯片，设置在所述转接板靠近正面的一侧，且与所述第一硅通孔电连接；第一塑封体，包封所述第一芯片，所述第一塑封体内设置有第一导电互联结构，所述第一导电互联结构与所述第二硅通孔电连接；第二芯片，设置在所述第一芯片背离所述第一硅通孔的一侧，且与所述第一导电互联结构电连接；重布线结构，设置在所述转接板靠近背面的一侧，且分别与所述第一硅通孔和所述第二硅通孔电连接。进一步地，所述第一导电互联结构包括：导电件，贯通所述第一塑封体的正面和背面，所述导电件包括导电柱或导电孔；第一转移线，其一端与所述导电件连接，另一端与所述第二硅通孔连接。进一步地，所述重布线结构包括第二转移线和外接焊球，所述第二转移线的一端与所述第一硅通孔或第二硅通孔连接，另一端与所述外接焊球连接。进一步地，所述第一芯片通过第二导电互联结构与所述第一硅通孔电连接，所述第二导电互联结构包封在所述第一塑封体内。进一步地，所述的基于硅通孔转接板的封装结构还包括包封所述第二芯片的第二塑封体。进一步地，所述第二芯片通过第三导电互联结构与所述第一导电互联结构电连接，所述第三导电互联结构包封在所述第二塑封体内。进一步地，所述第一芯片远离所述第一硅通孔的一面与所述第一塑封体的正面齐平。本专利技术第二方面提供一种上述的基于硅通孔转接板的封装结构的制作方法，包括：提供转接板，所述转接板上开设有贯通其正面与背面的第一硅通孔和第二硅通孔；在所述转接板靠近正面的一侧放置第一芯片，将所述第一芯片的正面与所述第一硅通孔电连接；制作包封所述第一芯片的第一塑封体及包封在所述第一塑封体内的第一导电互联结构，使所述第一导电互联结构与所述第二硅通孔电连接；在所述第一芯片背离所述第一硅通孔的一侧放置第二芯片，将所述第二芯片的正面与所述第一导电互联结构电连接；在所述转接板靠近背面的一侧制作重布线结构，使所述重布线结构分别与所述第一硅通孔和所述第二硅通孔电连接。进一步地，制作所述第一塑封体及所述第一导电互联结构的方法包括：在所述第二硅通孔上制作第一转移线，使所述第一转移线的一端与所述第二硅通孔电连接，在所述第一转移线的另一端连接导电件，并制作第一塑封体包封所述第一芯片、第一转移线和导电件；或者在所述第二硅通孔上制作第一转移线，使所述第一转移线的一端与所述第二硅通孔电连接，制作第一塑封体包封所述第一芯片和第一转移线，在所述第一塑封体上制作通孔暴露出所述第一转移线的另一端，并在所述通孔内形成导电件。进一步地，所述的基于硅通孔转接板的封装结构的制作方法还包括：制作第二塑封体包封所述第二芯片。本专利技术技术方案，具有如下优点：1.本专利技术提供的基于硅通孔转接板的封装结构，利用转接板上的第一硅通孔和第二硅通孔，第一芯片和第二芯片上下堆叠设置，第一芯片与转接板上的第一硅通孔连接，第二芯片通过第一塑封体内的第一导电互联结构与第二硅通孔连接，并设置重布线结构分别与第一硅通孔和第二硅通孔电连接，实现了仅仅基于一块硅通孔转接板的芯片三维集成封装，封装密度高，封装尺寸更紧凑，有更多的输出终端I/O数量，适用于多种尺寸的芯片封装，芯片位置排布灵活性高，并且对于硅通孔转接板上硅通孔的利用率高，有利于降低封装成本，适于广泛推广和应用。2.本专利技术提供的基于硅通孔转接板的封装结构，通过设置贯通第一塑封体的导电柱或导电孔及第一转移线实现第二芯片与重布线结构的连接，导电柱或导电孔结构提高了连接关系的可靠性。3.本专利技术提供的基于硅通孔转接板的封装结构，可以通过机械研磨、化学刻蚀、UV照射等平坦化工艺使第一塑封体的正面与第一芯片远离第一硅通孔的一面齐平，从而能够有效减小封装结构整体厚度，进而有利于缩小电子产品的体积。4.本专利技术提供的基于硅通孔转接板的封装结构的制备方法，合理利用转接板上的硅通孔，实现多芯片三维集成封装，操作简便、易于实现，具有广阔的封装应用前景；通过将加工好的导电件与第一转移线互联后包封或者制作好第一塑封件后开通孔并填充导电金属，制作形成的第一导电互联结构可靠性强，连接稳定。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术申请实施例中基于硅通孔转接板的封装结构的结构示意图；图2为本专利技术实施例中基于硅通孔转接板的封装结构的制作方法的流程示意图。附图标记说明：1-转接板；2-第一硅通孔；3-第二硅通孔；4-第一芯片；5-第一塑封体；6-第二芯片；7-导电件；8-第一转移线；9-第一焊接结构；10-第三转移线；11-第二塑封体；12-第二焊接结构；13-第四转移线；14-第二转移线；15-外接焊球；16-PCB板。...

【技术保护点】
1.一种基于硅通孔转接板的封装结构，其特征在于，包括：/n转接板(1)，开设有贯通其正面和背面的第一硅通孔(2)和第二硅通孔(3)；/n第一芯片(4)，设置在所述转接板(1)靠近正面的一侧，且与所述第一硅通孔(2)电连接；/n第一塑封体(5)，包封所述第一芯片(4)，所述第一塑封体(5)内设置有第一导电互联结构，所述第一导电互联结构与所述第二硅通孔(3)电连接；/n第二芯片(6)，设置在所述第一芯片(4)背离所述第一硅通孔(2)的一侧，且与所述第一导电互联结构电连接；/n重布线结构，设置在所述转接板(1)靠近背面的一侧，且分别与所述第一硅通孔(2)和所述第二硅通孔(3)电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于硅通孔转接板的封装结构，其特征在于，包括：
转接板(1)，开设有贯通其正面和背面的第一硅通孔(2)和第二硅通孔(3)；
第一芯片(4)，设置在所述转接板(1)靠近正面的一侧，且与所述第一硅通孔(2)电连接；
第一塑封体(5)，包封所述第一芯片(4)，所述第一塑封体(5)内设置有第一导电互联结构，所述第一导电互联结构与所述第二硅通孔(3)电连接；
第二芯片(6)，设置在所述第一芯片(4)背离所述第一硅通孔(2)的一侧，且与所述第一导电互联结构电连接；
重布线结构，设置在所述转接板(1)靠近背面的一侧，且分别与所述第一硅通孔(2)和所述第二硅通孔(3)电连接。


2.根据权利要求1所述的基于硅通孔转接板的封装结构，其特征在于，所述第一导电互联结构包括：
导电件(7)，贯通所述第一塑封体(5)的正面和背面，所述导电件(7)包括导电柱或导电孔；
第一转移线(8)，其一端与所述导电件(7)连接，另一端与所述第二硅通孔(3)连接。


3.根据权利要求1或2所述的基于硅通孔转接板的封装结构，其特征在于，所述重布线结构包括第二转移线(14)和外接焊球(15)，所述第二转移线(14)的一端与所述第一硅通孔(2)或第二硅通孔(3)连接，另一端与所述外接焊球(15)连接。


4.根据权利要求1-3任一所述的基于硅通孔转接板的封装结构，其特征在于，所述第一芯片(4)通过第二导电互联结构与所述第一硅通孔(2)电连接，所述第二导电互联结构包封在所述第一塑封体(5)内。


5.根据权利要求1-4任一所述的基于硅通孔转接板的封装结构，其特征在于，还包括包封所述第二芯片(6)的第二塑封体(11)。


6.根据权利要求5所述的基于硅通孔转接板的封装结构，其特征在于，所述第二芯片(6)通过第三导电互联结构与所述第一导电互联结构电连接，所述第三导电互联结构包封在所述第二塑封体(11)内。

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【专利技术属性】
技术研发人员：李恒甫，曹立强，
申请(专利权)人：上海先方半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31