一种芯片堆叠封装结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种芯片堆叠封装结构，属于集成电路封装领域。针对现有技术中存在的芯片堆叠封装基板制程复杂、成本高以及厚度大的问题，本实用新型专利技术提供了一种芯片堆叠封装结构及其工艺方法，本方案芯片堆叠的封装产品，采用金属基材，在金属基材正面选择性半蚀刻形成容置第一芯片的凹槽和多个分离的围绕凹槽排布的正面引脚，在正面引脚的正面进行第二芯片的设置，包封工艺后，通过研磨或蚀刻露出凹槽内安装的第一芯片的导电凸块与引线脚。解决了现有芯片堆叠封装基板制程复杂和成本高的同时，也满足对封装体厚度的控制。避免现有芯片堆叠封装基板制程复杂和成本高的问题，简化整体工艺制程和降低了成本。

A chip stack packaging structure

【技术实现步骤摘要】
一种芯片堆叠封装结构
本技术涉及集成电路封装领域，更具体地说，涉及一种芯片堆叠封装结构。
技术介绍
随着电子产品轻、薄、短、小及功能多样化的发展趋势，为了迎合这样的发展趋势，一般由芯片堆叠的封装结构取代PoP(PackageonPackage)封装(封装上封装)或PiP(PackageinPackage)封装(封装内封装)，如台湾专利，公开号TWI390704B，芯片堆叠封装方式是在基板正面设置一凹槽，将第一颗芯片(倒装芯片)设置在凹槽内并与基板电性连接，再将第二颗芯片设置于第一颗芯片上，第二颗芯片与基板电性连接，封装成产品，在背面植球，形成电性引脚输出，后续上电路板贴片。但是现有技术中，需要利用基板形成凹槽容置第一颗芯片，而基板的制程工艺比较复杂，同时又要增加凹槽的设计，基板凹槽处需要为其容置的第一颗芯片设计线路层，增加了基板制程的复杂程度和制程成本。因此寻求如何降低本，以提高产品市场竞争力，成为目前急于解决的课题。
技术实现思路
1.要解决的技术问题针对现有技术中存在的芯片堆叠封装基板制程复杂、成本高以及厚度大的问题，本技术提供了一种芯片堆叠封装结构，本方案工艺简单，降低了成本，且封装厚度降低。2.技术方案本技术的目的通过以下技术方案实现。一种芯片堆叠封装结构的工艺方法，步骤如下：步骤一：选取金属基材，在金属基材正面进行选择性半蚀刻，选择在需要设置凹槽的位置以及引脚之间进行半蚀刻，通过半蚀刻形成凹槽以及多个分离的围绕凹槽排布的正面引脚；正面引脚的数量可以根据需求进行设置；步骤二：在金属基材正面的凹槽位置安装第一芯片，第一芯片的功能面设置有多个导电凸块，第一芯片以导电凸块面对凹槽的方向进行设置；功能面是指芯片设置功能性电性接点的一面，也称为芯片正面，反之，未设置功能性电性接点的一面为非功能面，也称为芯片背面；步骤三：在安装完第一芯片后，将第二芯片设置在正面引脚的正面，第二芯片通过电性连接部与对应的正面引脚电性连接；步骤四：安装完第二芯片后，对金属基材正面进行包封，由塑封料包覆第一芯片、第二芯片、电性连接部和正面引脚；步骤五：在正面包封完后，去除金属基材的全部背面，露出第一芯片的导电凸块和第一芯片与凹槽底部之间的绝缘填充物质，正面引脚经过背面去除后形成的引线脚与引线脚之间及外围的绝缘填充物质；步骤六：金属基材的背面去除后，对露出的导电凸块、引线脚的部位进行电镀金属层，电镀后，切割成型，完成芯片堆叠封装结构的封装制造。更进一步的，步骤二中，第一芯片设置在凹槽内，可以在第一芯片对应的凹槽位置设置不导电装片胶，通过不导电装片胶将第一芯片安装于凹槽内；第一芯片也可以通过正常的倒装工艺，在凹槽内对应导电凸块的位置预先电镀金属层，将第一芯片的导电凸块通过锡膏焊接在凹槽内。更进一步的，第一芯片与凹槽底部之间通过填充的绝缘填充物质为底部填充胶或不导电装片胶或塑封料。更进一步的，步骤三中，电性连接部为焊线或者焊球。一种芯片堆叠封装结构，包括第一芯片、设置于第一芯片周围的多个引线脚、设置于引线脚正面的第二芯片、以及塑封料，所述第一芯片的功能面设置有多个导电凸块，所述第二芯片通过电性连接部电性连接至引线脚，所述塑封料包覆第一芯片、第二芯片、电性连接部和引线脚，所述导电凸块和引线脚至少底面外露于封装体外表面。更进一步的，电性连接部为焊线或者焊球。更进一步的，导电凸块为焊球或导电柱。更进一步的，第一芯片的背面低于引线脚的正面。3.有益效果相比于现有技术，本技术的优点在于：本方案芯片堆叠的封装产品，采用金属基材，在金属基材的基础上设置容置第一芯片的凹槽，在芯片和凹槽的上方进行第二芯片的设置，包封工艺后，通过研磨或蚀刻露出倒装芯片的导电凸块与引线脚。本方案解决了现有芯片堆叠封装基板制程复杂和成本高的同时，也满足对封装体厚度的控制。避免现有芯片堆叠封装基板制程复杂和成本高的问题，简化整体工艺制程和降低了成本。附图说明图1为基材的半蚀刻后形成凹槽和正面引脚的结构示意图；图2为安装第一芯片后的结构示意图；图3为安装第二芯片后的结构示意图；图4为安装正面包封后的结构示意图；图5为安装背面蚀刻后的结构示意图；图6为芯片截面的俯视结构示意图；图7为芯片背面结构示意图。图中标号说明：1、金属基材；2、正面引脚；3、第一芯片；4、第二芯片；5、导电凸块；6、凹槽；7、塑封料；8、引线脚；9、电性连接部。具体实施方式下面结合说明书附图和具体的实施例，对本技术作详细描述。本方案芯片堆叠封装结构通过如下工艺方法制成，步骤如下：步骤一：如图1所示，选取金属基材1，在金属基材1进行选择性半蚀刻，除了引脚位置以外通过蚀刻去除掉，最后半蚀刻形成凹槽6以及多个分离的围绕凹槽排布的正面引脚2，具体的正面引脚2数量可以根据需求进行设置。完成蚀刻后可以在正面引脚2的正面电镀金属层，正面引脚电镀的金属层可以为锡层、银层、银合金层、镍钯金等。金属基材1，可以选择铜板基材，也可以选择其他合适封装的金属材料。凹槽6用于后续容纳需要的芯片，凹槽6的蚀刻方式可以根据需要选择不同的蚀刻工艺,如激光蚀刻或化学蚀刻等。步骤二：如图2所示，在金属基材1正面的凹槽6位置安装第一芯片3，第一芯片3为倒装芯片，第一芯片3的功能面设置有多个导电凸块5，功能面也称为芯片正面，指芯片设置功能性电性接点的一面，反之，未设置功能性电性接点的一面为非功能面，也称为芯片背面。第一芯片3通过锡膏将导电凸块5焊接于凹槽6内，后续封装完成后，第一芯片3通过导电凸块5在封装背面形成对应的电性连接部。第一芯片3底部与凹槽6之间填充有底部填充胶，或者后续直接由封装塑封料填充。导电凸块5一般为锡球或导电柱。为提高导电凸块5与凹槽6之间的焊接强度，可以提前在凹槽6底部对应导电凸块5的位置预先电镀金属层，金属层可以为锡层。第一芯片3安装在凹槽6内后，一般会保证第一芯片3的上表面低于正面引脚2的正面，目的是为了后续不影响第二芯片4的安装。第一芯片3功能面也可以通过不导电装片胶贴装于凹槽6内，不导电装片胶填充在第一芯片3底部与凹槽6之间。底部填充胶、不导电装片胶以及塑封料均为绝缘填充物质。步骤三：如图3所示，在安装完第一芯片3后，安装第二芯片4。第二芯片4设置在正面引脚2的正面，由正面引脚2将第二芯片4支撑，且第二芯片4通过电性连接部9与对应的正面引脚2进行电性连接。电性连接部9可以是焊线或者是焊球。如图3所示，第二芯片4通过正装方式安装在正面引脚2上，然后通过打线的方式使电性连接部9将第二芯片4与正面引脚2进行电性连接，这里的电性连接部9为焊线。当然，第二芯片4还可以通过倒装的方式直接通过电性连接部9安装在正面引脚2上，这里的电性连接部9为焊球。步骤四：如图4所示，安装完第二芯片4后，对金属基材1正面进行包封，由塑封料7包覆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种芯片堆叠封装结构，其特征在于，所述芯片堆叠封装结构包括：第一芯片(3)、设置于第一芯片(3)周围的多个引线脚(8)、设置于引线脚(8)正面的第二芯片(4)、以及塑封料(7)，所述第一芯片(3)的功能面设置有多个导电凸块(5)，所述第一芯片(3)设置导电凸块(5)的一面朝向背面设置，所述第二芯片(4)通过电性连接部(9)电性连接至引线脚(8)，所述塑封料(7)包覆第一芯片(3)、第二芯片(4)、电性连接部(9)和引线脚(8)，所述导电凸块(5)和引线脚(8)至少底面外露于封装体外表面。/n

【技术特征摘要】
1.一种芯片堆叠封装结构，其特征在于，所述芯片堆叠封装结构包括：第一芯片(3)、设置于第一芯片(3)周围的多个引线脚(8)、设置于引线脚(8)正面的第二芯片(4)、以及塑封料(7)，所述第一芯片(3)的功能面设置有多个导电凸块(5)，所述第一芯片(3)设置导电凸块(5)的一面朝向背面设置，所述第二芯片(4)通过电性连接部(9)电性连接至引线脚(8)，所述塑封料(7)包覆第一芯片(3)、第二芯片(4)、电性连接部(9)和引线脚(8)，所述导电凸块(5)和引线脚(8)至少底面外露于封装体外表面。


2.根据权利要求1所述的芯片堆叠封装结构，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴涛，岳茜峰，吴奇斌，吕磊，汪阳，
申请(专利权)人：长电科技滁州有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34