一种半导体封装结构及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种半导体封装结构，包括：第一互联结构层；第一芯片层，第一芯片层位于第一互联结构层一侧表面，第一芯片层包括多个第一芯片，第一芯片层中的第一芯片均正面朝向第一互联结构层且与第一互联结构层电性连接；第二芯片层，第二芯片层位于第一互联结构层背向第一芯片层一侧表面，第二芯片层包括多个第二芯片，第二芯片层中的第二芯片均正面朝向第一互联结构层且与第一互联结构层电性连接。第一芯片层和第二芯片层中的第二芯片均正面朝向第一互联结构层，通过第一互联结构层实现对面焊接。需要对接的芯片对面直接焊接，可有效减少线路传输损耗，相比于锡球焊接，芯片之间的第一互联结构层的厚度相对较薄，可以有效降低封装结构的整体厚度。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体封装结构及其制造方法
本专利技术涉及半导体芯片互联
，具体涉及半导体封装结构及其制造方法。
技术介绍
半导体封装结构中，相对的芯片的正面对接通常采用锡球对接。锡球对接的封装结构，锡球由于工艺的原因，通常本身的体积较大，因而对接的芯片之间的部分尺寸较厚，影响封装结构整体的薄型化。并且由于锡球体积较大，导致对接的芯片之间的线路较长，线路损耗也较大。
技术实现思路
基于上述问题本专利技术提供一种半导体封装结构及其制造方法以解决正面对接的芯片的半导体封装结构尺寸较厚，对接芯片的线路损耗较大的问题。本专利技术提供一种半导体封装结构，包括：第一互联结构层；第一芯片层，所述第一芯片层位于所述第一互联结构层一侧表面，所述第一芯片层包括多个第一芯片，所述第一芯片层中的第一芯片均正面朝向所述第一互联结构层且与所述第一互联结构层电性连接；第二芯片层，所述第二芯片层位于所述第一互联结构层背向所述第一芯片层一侧表面，所述第二芯片层包括多个第二芯片，所述第二芯片层中的第二芯片均正面朝向所述第一互联结构层且与所述第一互联结构层电性连接。可选的，所述第一芯片层中的两个或更多第一芯片通过所述第一互联结构层电性连接。可选的，所述第二芯片层中的两个或更多第二芯片通过所述第一互联结构层电性连接。可选的，所述第一芯片层中的多个第一芯片的数量与所述第二芯片层中的多个第二芯片的数量相同，所述第一芯片层中的各第一芯片与所述第二芯片层中的各第二芯片关于所述第一互联结构层镜像设置。可选的，所述第一芯片层还包括位于第一互联结构层一侧表面的塑封层，所述塑封层包覆所述第一芯片层中的各第一芯片，所述塑封层背离所述第一互联结构层一侧的表面与所述第一芯片层中的各第一芯片的背面平齐。可选的，所述第二芯片层还包括位于第一互联结构层背向所述第一芯片层一侧表面的第二绝缘介质层，所述第二绝缘介质层包覆所述第二芯片层中的各第二芯片，所述第二绝缘介质层背离所述第一互联结构层一侧的表面与所述第二芯片层中的各第二芯片的背面平齐。可选的，所述第二绝缘介质层为硅介质层。可选的，所述第一芯片层还包括：贯通所述塑封层的多个导电柱，每一导电柱一端与所述第一互联结构层电性连接，另一端的表面与所述塑封层背离所述第一互联结构层一侧的表面平齐；所述半导体封装结构还包括第二第一互联结构层，所述第二第一互联结构层位于所述第一芯片层背离所述第一互联结构层一侧的表面，所述第二第一互联结构层与所述多个导电柱电性连接；可选的，所述第二芯片层还包括：贯通所述第二绝缘介质层的多个导电柱，每一导电柱一端与所述第一互联结构层电性连接，另一端的表面与所述第二绝缘介质层背离所述第一互联结构层一侧的表面平齐；所述半导体封装结构还包括第二第一互联结构层，所述第二第一互联结构层位于所述第二芯片层背离所述第一互联结构层一侧的表面，所述第二第一互联结构层与所述多个导电柱电性连接。本专利技术还提供一种半导体封装结构的制造方法，包括以下步骤：形成第一互联结构层；形成第一芯片层的步骤包括：将多个第一芯片贴装于第一互联结构层一侧表面；形成塑封层，所述塑封层形成于贴装有第一芯片的一侧表面，所述第一芯片层包括多个第一芯片，所述第一芯片层中的第一芯片均正面朝向所述第一互联结构层且与所述第一互联结构层电性连接；形成第二芯片层，所述第二芯片层形成于所述第一互联结构层背向所述第一芯片层一侧表面，所述第二芯片层包括多个第二芯片，所述第二芯片层中的第二芯片均正面朝向所述第一互联结构层且与所述第一互联结构层电性连接。可选的，所述形成第一芯片层的步骤包括：形成塑封层，所述塑封层形成于所述第一互联结构层一侧表面，所述塑封层包覆所述第一芯片层中的各第一芯片；减薄所述塑封层，至所述塑封层背离所述第一互联结构层一侧的表面与所述第一芯片层中的各第一芯片的背面平齐；所述形成第二芯片层的步骤包括：形成第二绝缘介质层，所述第二绝缘介质层位于第一互联结构层背向所述第一芯片层一侧表面；将多个第二芯片埋入所述第二绝缘介质层中，并填平所述多个第二芯片与所述第二绝缘介质层之间的间隙；减薄所述第二绝缘介质层，直至所述第二绝缘介质层背离所述第一互联结构层一侧的表面与所述第二芯片层中的各第二芯片的背面平齐；半导体封装结构制造方法还包括：形成多个导电柱，所述多个导电柱形成于所述第一芯片层且贯通所述塑封层，所述多个导电柱与所述第一互联结构层电性连接；形成第二第一互联结构层，所述第二第一互联结构层形成于所述第一芯片层背离所述第一互联结构层一侧的表面，所述第二第一互联结构层与所述多个导电柱电性连接。或者，所述多个导电柱形成于所述第二芯片层且贯通所述第二绝缘介质层，所述多个导电柱与所述第一互联结构层电性连接；形成第二第一互联结构层，所述第二第一互联结构层形成于所述第一芯片层背离所述第一互联结构层一侧的表面，所述第二第一互联结构层与所述多个导电柱电性连接。可选的，所述形成多个导电柱的步骤在所述形成塑封层的步骤之前进行；可选的，所述形成第二绝缘介质层的步骤为：提供一硅载片；且所述形成第一互联结构层的步骤在所述硅载片上进行。本专利技术技术方案，具有如下优点：1.本专利技术的半导体封装结构，包括第一芯片层内的多个第一芯片和第二芯片层内的多个第二芯片，第一芯片层和第二芯片层中的芯片均正面朝向第一互联结构层，可通过第一互联结构层实现对面焊接。需要对接的芯片对面直接焊接，可有效减少线路传输损耗，并且，相比于锡球焊接，通过第一互联结构层焊接，芯片之间的第一互联结构层的厚度相对较薄，可以有效降低封装结构的整体厚度。同时由于第一互联结构层厚度较薄，芯片间距离更近，走线更短，线路损耗更低。并且，第一芯片层和第二芯片层之间的第一互联结构层，可以通过在埋入或贴装芯片之前先行制作，通过第一互联结构层，可实现线宽线距达到200nm/200nm。并且，芯片正面对接通过锡球对接的方式，正面对接的芯片之间的间距通常为200μm左右。本实施例的半导体封装结构中，第一互联结构层通过后段工艺先行制作，可以使第一芯片层中的第一芯片和第二芯片层中的第二芯片之间的间距降低到40μm～80μm，上下芯片更近，整体封装产品厚度更薄。2.本专利技术的半导体封装结构，由于第一芯片层和第二芯片层之间的连接结构为第一互联结构层，因此第一芯片层中的第一芯片可以先通过第一互联结构层进行互联，再与第一互联结构层对侧的芯片连接；第二芯片层中的第二芯片同样先通过第一互联结构层进行互联，在于第一互联结构层对侧的芯片连接；此外，还可以是第一芯片层和第二芯片层中芯片数量相同的情况下，芯片各自与对侧的芯片互联；使得第一芯片层和第二芯片层中的第二芯片互联形式具有多种选择。3.本专利技术的半导体封装结构，第一芯片层中的第一芯片和第二芯片层中的第二芯片可以通过多个导电柱电性连接至第二第一互联结构层，由第二第一互联结构层与外部器件焊接。多个导电柱可以设置在第一芯片层的塑封层中或者第二芯片层的第二绝缘介质层中。设置在塑封层时，可以通过大马士革工艺在塑封层形成前先行形成，最高可以实现200/200n本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体封装结构，其特征在于，包括：/n第一互联结构层；/n第一芯片层，所述第一芯片层位于所述第一互联结构层一侧表面，所述第一芯片层包括多个第一芯片，所述第一芯片层中的第一芯片均正面朝向所述第一互联结构层且与所述第一互联结构层电性连接；/n第二芯片层，所述第二芯片层位于所述第一互联结构层背向所述第一芯片层一侧表面，所述第二芯片层包括多个第二芯片，所述第二芯片层中的第二芯片均正面朝向所述第一互联结构层且与所述第一互联结构层电性连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种半导体封装结构，其特征在于，包括：
第一互联结构层；
第一芯片层，所述第一芯片层位于所述第一互联结构层一侧表面，所述第一芯片层包括多个第一芯片，所述第一芯片层中的第一芯片均正面朝向所述第一互联结构层且与所述第一互联结构层电性连接；
第二芯片层，所述第二芯片层位于所述第一互联结构层背向所述第一芯片层一侧表面，所述第二芯片层包括多个第二芯片，所述第二芯片层中的第二芯片均正面朝向所述第一互联结构层且与所述第一互联结构层电性连接。


2.根据权利要求1所述的半导体封装结构，其特征在于，
所述第一芯片层中的两个或更多第一芯片通过所述第一互联结构层电性连接。


3.根据权利要求1所述的半导体封装结构，其特征在于，
所述第二芯片层中的两个或更多第二芯片通过所述第一互联结构层电性连接。


4.根据权利要求1所述的半导体封装结构，其特征在于，
所述第一芯片层中的多个第一芯片的数量与所述第二芯片层中的多个第二芯片的数量相同，所述第一芯片层中的各第一芯片与所述第二芯片层中的各第二芯片关于所述第一互联结构层镜像设置。


5.根据权利要求1-4中任一项所述的半导体封装结构，其特征在于，
所述第一芯片层还包括位于第一互联结构层一侧表面的塑封层，所述塑封层包覆所述第一芯片层中的各第一芯片，所述塑封层背离所述第一互联结构层一侧的表面与所述第一芯片层中的各第二芯片的背面平齐。


6.根据权利要求1-4中任一项所述的半导体封装结构，其特征在于，
所述第二芯片层还包括位于第一互联结构层背向所述第一芯片层一侧表面的第二绝缘介质层，所述第二绝缘介质层包覆所述第二芯片层中的各第二芯片，所述第二绝缘介质层背离所述第一互联结构层一侧的表面与所述第二芯片层中的各第二芯片的背面平齐；
优选的，所述第二绝缘介质层为硅介质层。


7.根据权利要求5所述的半导体封装结构，其特征在于，
所述第一芯片层还包括：贯通所述塑封层的多个导电柱，每一导电柱一端与所述第一互联结构层电性连接，另一端的表面与所述塑封层背离所述第一互联结构层一侧的表面平齐；
所述半导体封装结构还包括第二第一互联结构层，所述第二第一互联结构层位于所述第一芯片层背离所述第一互联结构层一侧的表面，所述第二第一互联结构层与所述多个导电柱电性连接。


8.根据权利要求6所述的半导体封装结构，其特征在于，
所述第二芯片层还包括：贯通所述第二绝缘介质层的多个导电柱，每一导电柱一端与所述第一互联...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国军，曹立强，严阳阳，
申请(专利权)人：华进半导体封装先导技术研发中心有限公司，上海先方半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32