具堆栈芯片的半导体封装件制造技术

一种具堆栈芯片的半导体封装件，在芯片承载件的芯片黏置区黏接第一芯片，使第一芯片与芯片承载件电性连接后，将一其非作用表面黏结有刚性垫片的第二芯片黏置在第一芯片上，使刚性垫片位于第一芯片与第二芯片间；第二芯片可平行于芯片承载件，使第二芯片与芯片承载件间以焊线连接时，不致产生电性连接不完整的问题，刚性垫片可提供第二芯片足够的支撑，在焊线连接作业时，不致产生第二芯片碎裂或焊线与第二芯片间焊接不完整的问题。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种半导体封装件，尤其是包覆有至少二芯片且该至少二芯片以堆栈方式相接的半导体封装件。现今的半导体芯片为符合高性能及多功能的电子产品的需求，须朝高集成化(High Integration)的方向发展，即，须将数量更多的电子元件(Electronic Components)整合在一特定尺寸的半导体芯片上。然而，高集成化的半导体芯片在制造上即须高度的整合技术，故其制造成本高且制成品的合格率无法有效提高。为解决上述问题，遂有在同一芯片的承载件上，如导线架或基板上黏置有二个以堆栈方式相接的芯片的半导体封装件问世。这种具堆栈芯片的半导体封装件已由第5,721,452号及第6,215,193B1号美国专利公开，其结构如附图说明图1所示(相当于第5,721,452号专利的图1及第6,215,193B1号专利的图5)。如图所示，该现有的半导体封装件1在将一第一芯片10黏置在一芯片承载件11上后，在该芯片承载件11的上表面110上黏接有二支撑件12、12，使该二支撑件12、12分别位于该第一芯片10的两侧外，再将一第二芯片13以与第一芯片垂直相交的方式黏置在该第一芯片10上，使第二芯片13悬置在第一芯片10上的部位分别为该支撑件12所支撑并与之黏接，而令第二芯片13上的多个焊垫130的下方不致悬空，以利焊线14的焊接。然而，上述半导体封装件，仍具有下列的问题有待解决。其一该第一芯片10与第二芯片13的黏接是由胶黏层15为之，该胶黏层15在未进行烘烤固化(Curing)前仍具质软的特性，使该胶黏层15敷设至第一芯片10的上表面100上后，不易控制该胶黏层15的顶表面150使其与支撑件12的顶表面120位于同一平面上，当两者不是共面(Co-planar)时，在第二芯片13黏置在胶黏层15上后即会产生下述问题若支撑件12的顶表面120高于胶黏层15的顶表面150，则第二芯片13与胶黏层15无法完全黏接，往往导致气孔(Voids)形成而造成制成品在其后的温度循环中发生气爆(Popcorn)；而若支撑件12的顶表面120低于胶黏层15的顶表面150，则可能导致该第二芯片13黏置在胶黏层15上后，该第二芯片13悬空在第一芯片10上的部位无法完整地与支撑件12的顶表面120相接而形成有间隙，遂导致第二芯片13形成有焊垫130的部位无法获得支撑件12的有效支撑，使第二芯片13在进行引线接合(Wire Bond)时，易造成第二芯片13的碎裂(Crack)以及焊线14与焊垫130间的焊接品质不佳。再者，二支撑件12、12的顶表面120、120间也不易确保其共面性。当二顶表面120、120未位于同一平面上时，该第二芯片13与支撑件12、12黏接后即会造成第二芯片13相对于基板11的上表面110呈倾斜的状态，将不利地影响至焊线14的焊接品质。同时，该第二芯片13悬空于第一芯片10上的部位与基板11间夹置有支撑件12，将使模制作业(Molding)进行时，封装树脂的模流为该支撑件12所干扰而使其流动不畅，当模流有流动不畅的情况发生时，则容易在第二芯片13与基板11间的空隙中产生气孔，气孔的形成即会造成气爆问题。此外，该第一芯片10所产生的热量会传导至第二芯片13，使第二芯片13的热量增加且不易有效逸散，遂会影响第二芯片13的电性功能。最后，由于这种结构的第一芯片10与第二芯片13是以垂直相交的方式堆栈(Stacked)，使第二芯片13部分悬空在第一芯片10之上，再以支撑件12支撑第二芯片13悬空的部位。故欲堆栈一第三芯片于第二芯片13上时，则该第三芯片将无法以支撑件支撑其悬空在第二芯片13上的部位，使其焊线引线接合的无法顺利实施，而令第二芯片13上无从再叠接芯片，导致这种半导体封装件1有仅能包覆二堆栈芯片的限制。本专利技术的目的在于提供一种上层芯片与下层芯片堆栈后能有效平行于承载该上层芯片与下层芯片的芯片承载件，而可确保焊线焊接品质的具堆栈芯片的半导体封装件。本专利技术的另一目的在于提供一种芯片承载件上毋须预置支撑件即能使上层芯片获致良好支撑而不致在引线接合实施时导致上层芯片碎裂，且令该上层芯片与芯片承载件间之充填封装树脂后可避免气孔形成的具堆栈芯片的半导体封装件。本专利技术的另一目的在于提供一种可以以堆栈方式堆栈至少二个芯片的具堆栈芯片的半导体封装件。本专利技术另一目的在于提供一种芯片所产生的热量可有效逸散的具堆栈芯片的半导体封装件。为达到本专利技术目的，本专利技术提供的具堆栈芯片的半导体封装件包括一芯片承载件；至少一第一芯片黏置在该芯片承载件上并与该芯片承载件电性连接，该第一芯片具有一作用表面，其上形成有一黏接区及至少一与该黏接区相邻接的焊垫区；至少一第二芯片，其具有一作用表面及一相对的非作用表面，该作用表面上形成有一黏接区以供至少一芯片接置其上，以及至少一与该黏接区相邻接的焊垫区借以使该第二芯片与该芯片承载件形成电性连接关系，而该非作用表面上则黏接有一刚性垫片，借以使该第二芯片接置在该第一芯片的黏接区上，而使该刚性垫片夹置在该第一芯片与第二芯片间，且该第二芯片形成有焊垫区的部位悬空并为该刚性垫片所充分支撑在该第一芯片上，以令该第一芯片的焊垫区外露在该第二芯片及刚性垫片外；以及一封装胶体，用以包覆该至少第一芯片与第二芯片。该刚性垫片可以用金属或非金属材料制成，其须在一预定厚度下具有足以有效支撑该第二芯片的硬度，以使该第二芯片在焊线进行引线接合时不致产生裂损。为使该第一芯片所产生的热量可有效逸散，以提高本专利技术的半导体封装件的散热效率，该刚性垫片宜以热导性良好的如铜、铝、铜合金或铝合金等金属制成以作为一散热片，此时，该刚性垫片的面积可大于第二芯片，以提供该第一芯片及第二芯片较大的散热面积，以进一步提高散热效率。同时，该刚性垫片作为散热片使用时，可在其至少一相对的两侧边上形成向上的延伸部，以在不妨碍第一芯片的焊垫区外露的情况下，进一步增加散热片的面积；且该延伸部还可具有一水平部以使该水平部的顶面外露出该封装胶体，以供由第一芯片及第二芯片传递至该刚性垫片的热量经该水平部直接逸散至大气中，而可进一步提高散热效率。本专利技术具堆栈芯片的半导体封装件，由于在一芯片承载件上的芯片黏置区黏接第一芯片，使第一芯片与芯片承载件电性连接后，将一其非作用表面上黏结有刚性垫片的第二芯片黏置在第一芯片上，而使刚性垫片位于第一芯片与第二芯片间；且刚性垫片具良好的黏接平面与第一芯片黏接，故第二芯片提高刚性垫片与第一芯片叠接后，第二芯片可平行于芯片承载件，而使第二芯片与芯片承载件间以焊线连接时，不致产生电性连接不完整的问题，同时，刚性垫片可提供第二芯片悬空在第一芯片上的部分足够的支撑，故在焊线连接作业时，不致产生第二芯片碎裂或焊线与第二芯片间的焊接不完整的问题。由于第二芯片毋须设置在芯片承载件上的现有支撑件的支撑，故第二芯片的作用表面的黏接区上可再黏接至少一第三芯片，而不致影响各芯片与芯片承载件间的电性连接；即，本专利技术的半导体封装件可有双层、三层甚或四层以上的芯片堆栈结构。下面结合附图对本专利技术进行详细说明图1是现有具堆栈芯片的半导体封装件的剖视图；图2是本专利技术半导体封装件实施例1的俯视图；图3是图2沿3-3线剖开的剖视图；图4是本专利技术半导体封装件实施例2的俯视图；图5是图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具堆栈芯片的半导体封装件，包括： 一芯片承载件； 至少一第一芯片，其接置在该芯片承载件上并与之电性连接，该第一芯片具有一作用表面，其上形成有一黏接区及至少一与该黏接区相邻接的焊接区； 至少一第二芯片，其具有一作用表面及一相对的非作用表面，该作用表面上形成有一黏接区以供至少一芯片接置其上，以及至少一与该黏接区相邻接的焊垫区借以使该第二芯片与该芯片承载件形成电性连接关系，而该非作用表面上则黏接有一刚性垫片，借以使该第二芯片接置在该第一芯片的黏接区上，而使该刚性垫片夹置在该第一芯片与第二芯片间，且该第二芯片形成有焊垫区的部位悬空并为该刚性垫片所充分支撑在该第一芯片上，以使该第一芯片的焊垫区外露出该第二芯片及刚性垫片外；以及 一封装胶体，用以包覆该至少第一芯片及第二芯片。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种具堆栈芯片的半导体封装件，包括一芯片承载件；至少一第一芯片，其接置在该芯片承载件上并与之电性连接，该第一芯片具有一作用表面，其上形成有一黏接区及至少一与该黏接区相邻接的焊接区；至少一第二芯片，其具有一作用表面及一相对的非作用表面，该作用表面上形成有一黏接区以供至少一芯片接置其上，以及至少一与该黏接区相邻接的焊垫区借以使该第二芯片与该芯片承载件形成电性连接关系，而该非作用表面上则黏接有一刚性垫片，借以使该第二芯片接置在该第一芯片的黏接区上，而使该刚性垫片夹置在该第一芯片与第二芯片间，且该第二芯片形成有焊垫区的部位悬空并为该刚性垫片所充分支撑在该第一芯片上，以使该第一芯片的焊垫区外露出该第二芯片及刚性垫片外；以及一封装胶体，用以包覆该至少第一芯片及第二芯片。2.根据权利要求1所述的半导体封装件，其特征在于该刚性垫片具有大于该至少一第二芯片的面积。3.根据权利要求1所述的半导体封装件，其特征在于该刚性垫片具有与该至少一第二芯片相等的面积。4.根据权利要求1所述的半导体封装件，其特征在于该刚性垫片具有略小于该至少一第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄建屏，何宗达，萧承旭，
申请(专利权)人：矽品精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]