叠层封装类型的半导体封装件及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种半导体封装件以及形成半导体封装件的方法，所述方法可以包括：提供第一封装件，其包括安装在具有通孔的第一封装件衬底上并且由第一模塑层模塑的第一半导体芯片；提供第二封装件，其包括安装在具有连接焊盘的第二封装件衬底上并且由第二模塑层模塑的第二半导体芯片；将第一封装件层叠在第二封装件上，以便将通孔与连接焊盘垂直对准；形成穿透第一封装件和第二封装件并且暴露出连接焊盘的穿孔；以及在穿孔中形成电连接部件。所述电连接部件可以将第一封装件和第二封装件彼此电连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术构思涉及半导体，更具体来说涉及半导体封装件及其制造方法。
技术介绍
在电子器件的领域内总是有针对更高功能密度的不变需求:即在不断地变得更小的体积内封装更大的电路容量。实现这种小型化的一种方法是被称作“叠层封装”的封装技术，其将多个半导体封装件联合成一个。随着所联合的封装件的容量增大，互连需求也会增加，为了在不增大叠层封装件的体积的情况下满足针对更大互连容量的需求，各个单独互连的尺寸要被减小。在叠层封装结构中，顶部和底部封装件可以通过焊料球互连，从而形成球栅阵列(BGA)类型的半导体封装件。在高温下，其中一个或全部两个所联接的封装件可能会发生翘曲，从而危及焊接点可靠性和所层叠的半导体器件的可靠性。此外，层叠封装件的高度(以及总体体积)可能会增大。
技术实现思路
根据本专利技术构思的原理的示例性实施例可以提供具有改进的机械耐久性的叠层封装(POP)类型的半导体器件及其制造方法。根据本专利技术构思的原理的示例性实施例还可以提供能够保证电特性的可靠性的POP类型的半导体器件及其制造方法。从`而提供了改进可靠性并且减小体积的半导体封装件。本专利技术构思的一些特征可以在于，可以形成穿透下方和上方封装件的电连接部件，以便改进下方与上方封装件的接合强度和/或电连接可靠性。本专利技术构思的其他特征可以在于，可以最小化由于回流工艺而导致的下方和上方封装件的翘曲现象。本专利技术构思的其他特征还可以在于，可以最小化下方与上方封装件之间的间隙，以便实现纤薄封装件。在根据本专利技术构思的原理的示例性实施例的一个方面中，一种制造半导体封装件的方法可以包括:提供第一封装件，其包括安装在具有通孔的第一封装件衬底上的第一半导体芯片，所述第一半导体芯片由第一模塑层模塑；提供第二封装件，其包括安装在具有连接焊盘的第二封装件衬底上的第二半导体芯片，所述第二半导体芯片由第二模塑层模塑；将所述第一封装件层叠在所述第二封装件上，以便将所述通孔与所述连接焊盘垂直对准；形成穿透所述第一封装件和所述第二封装件并且暴露出所述连接焊盘的穿孔；以及在所述穿孔中形成电连接部件，所述电连接部件将所述第一封装件和所述第二封装件彼此电连接。在根据本专利技术构思的原理的一些示例性实施例中，提供所述第一封装件可以包括:提供具有通路的所述第一封装件衬底；对所述通路进行图案化从而形成穿透所述第一封装件衬底的通孔；以及在所述第一封装件衬底上形成所述第一模塑层。在根据本专利技术构思的原理的其他示例性实施例中，所述方法还可以包括:在形成所述第一模塑层之前，形成覆盖所述第一封装件衬底上的通孔的入口的绝缘层。在根据本专利技术构思的原理的其他示例性实施例中，提供所述第二封装件可以包括:利用倒装芯片接合方法将所述第二半导体芯片接合到所述第二封装件衬底；以及在所述第二封装件衬底上形成所述第二模塑层，所述第二模塑层对所述第二半导体芯片进行模塑并且具有与所述第二半导体芯片的非活性表面实质上共面的顶表面。在根据本专利技术构思的原理的其他示例性实施例中，将所述第一封装件层叠在所述第二封装件上可以包括:令所述第一封装件衬底面对所述第二半导体芯片，从而将所述第一封装件层叠在所述第二半导体芯片的非活性表面上。在根据本专利技术构思的原理的其他示例性实施例中，将所述第一封装件层叠在所述第二封装件上还可以包 括:在所述第一封装件与所述第二封装件之间提供粘结层。在根据本专利技术构思的原理的其他示例性实施例中，形成所述穿孔可以包括:形成穿透所述第一模塑层并且连接到所述通孔的第一孔洞；以及形成穿透所述第二模塑层并且连接到所述通孔的第二孔洞。在根据本专利技术构思的原理的其他示例性实施例中，形成所述穿孔可以包括:通过激光钻孔工艺形成所述第一孔洞；以及通过激光钻孔工艺形成所述第二孔洞。在根据本专利技术构思的原理的其他示例性实施例中，形成所述电连接部件可以包括:利用焊料填充所述第二孔洞和所述通孔；以及对所述焊料进行回流。在根据本专利技术构思的原理的其他示例性实施例中，在形成所述电连接部件之后，所述方法还可以包括:利用绝缘体填充所述第一孔洞。在根据本专利技术构思的原理的另一个方面中，一种半导体封装件可以包括:第一封装件，其包括第一半导体芯片，所述第一半导体芯片被安装在具有通路的第一封装件衬底上并且由第一模塑层模塑；第二封装件，其层叠在所述第一封装件上，所述第二封装件包括第二半导体芯片，所述第二半导体芯片被安装在具有连接焊盘的第二封装件衬底上并且由第二模塑层部分地模塑，并且所述第二半导体芯片的顶表面与所述第二模塑层的顶表面实质上共面；以及电连接部件，其配置成将所述第一封装件与所述第二封装件彼此电连接，所述电连接部件具有连接到所述连接焊盘的第一末端部分以及穿透所述第二模塑层和所述第一封装件衬底以便与所述通路接触的第二末端部分。在根据本专利技术构思的原理的一些示例性实施例中，所述第一封装件衬底可以被层叠在所述第二半导体芯片的顶表面上。在根据本专利技术构思的原理的其他示例性实施例中，所述电连接部件可以完全穿透所述第二模塑层和所述第一封装件衬底，并且部分地穿透所述第一模塑层。在根据本专利技术构思的原理的其他示例性实施例中，所述半导体封装件还可以包括穿孔，其包括穿透所述第一模塑层的第一孔洞、穿透所述通路并且连接到所述第一孔洞的通孔以及穿透所述第二模塑层并且连接到所述通孔的第二孔洞。所述电连接部件可以填充所述第二孔洞和所述通孔。在根据本专利技术构思的原理的其他示例性实施例中，所述半导体封装件还可以包括填充所述第一孔洞的绝缘体。在根据本专利技术构思的原理的示例性实施例中，一种电子器件包括:第一封装件，其包括第一半导体芯片，所述第一半导体芯片被安装在具有通路的第一封装件衬底上并且由第一模塑层模塑；第二封装件，其层叠在所述第一封装件上，所述第二封装件包括第二半导体芯片，所述第二半导体芯片被安装在具有连接焊盘的第二封装件衬底上并且由第二模塑层部分地模塑，并且所述第二半导体芯片的顶表面与所述第二模塑层的顶表面实质上共面，其中所述第一半导体芯片和所述第二半导体芯片的其中之一是存储器芯片；以及电连接部件，其配置成将所述第一封装件与所述第二封装件彼此电连接，所述电连接部件具有连接到所述连接焊盘的第一末端部分以及穿透所述第二模塑层和所述第一封装件衬底以便与所述通路接触的第二末端部分。一种固态盘可以包括根据本专利技术构思的原理封装的存储器以及存储器接口。这样的器件还可以包括中央处理单元，并且例如可以是移动电子器件。在其中所述器件是移动电子器件的实施例中，其可以是以下各项的其中之一:智能电话、平板电脑、MP3播放器、个人数字助理等等。附图说明通过附图 和下面的详细描述，本专利技术构思将变得显而易见。图1A到图1G是示出了根据本专利技术构思的原理的一些示例性实施例的半导体封装件的制造方法的剖面图；图1H是示出了图1G的一个经过修改的实例的剖面图；图2A到图2E是示出了根据本专利技术构思的原理的一些示例性实施例的半导体封装件的制造方法的剖面图；图3A是示出了包括根据本专利技术构思的原理的一些示例性实施例的半导体封装件的存储器卡的一个实例的示意性方框图；以及图3B是示出了包括根据本专利技术构思的原理的一些示例性实施例的半导体封装件的信息处理系统的一个实例的不意性方框图。具体实施例方式下面将参照附图更加全面地描述根据本专利技术构思的原理的示例性实施例，在附图中示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造半导体封装件的方法，其包括：提供第一封装件，其包括安装在具有通孔的第一封装件衬底上的第一半导体芯片，所述第一半导体芯片由第一模塑层模塑；提供第二封装件，其包括安装在具有连接焊盘的第二封装件衬底上的第二半导体芯片，所述第二半导体芯片由第二模塑层模塑；将所述第一封装件层叠在所述第二封装件上，以便将所述通孔与所述连接焊盘垂直对准；形成穿透所述第一封装件和所述第二封装件的穿孔，从而暴露出所述连接焊盘；以及在所述穿孔中形成电连接部件，所述电连接部件将所述第一封装件电连接到所述第二封装件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：韩承赞，金贤哲，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：