[发明专利]芯片堆栈封装结构、内埋式芯片封装结构及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种芯片封装结构及其制造方法，且特别涉及一种芯片堆栈封装结构、内埋式芯片封装结构及其制造方法。

背景技术

在半导体产业中，芯片封装的目的在于防止裸芯片受到湿气、热量及噪声的影响，并提供裸芯片与外部电路之间电性连接的介质。近年来，随着电子技术的日新月异以及高科技电子产品的不断整合与创新，传统半导体封装技术已经无法满足产品功能与成本需求。目前，半导体封装技术已朝向将芯片整合至电路基板中的趋势迈进，以使整个封装面积/体积大幅度缩小，达到电子产品轻薄短小化、高功能化、高速化及高密度化的需求。

现有芯片内埋封装技术的主要制作流程为，先将芯片装载于基板上，之后再利用介电材料将芯片埋藏于其中。一般而言，介电材料可利用旋转涂布、印刷或压合等方式而形成于芯片上，但此方式容易造成介电材料的表面不平坦，而影响后续工艺。特别是，针对厚度较厚的芯片而言，往往会因芯片与基板的厚度差，造成介电材料表面的均匀度不佳，而影响工艺成品率。因此，通常需要利用研磨方式将芯片薄化后，再进行芯片内埋封装工艺，或者是需要使用更多介电材料，以提高均匀度。但是，研磨步骤会使得制造成本提高，且容易造成芯片损伤，而且涂布更多介电材料的方式同样会增加制造成本。

关于芯片内埋封装技术，业界亦提出多种不同的方式。例如，飞思卡尔半导体(Freescale Semiconductor，Inc.)公司就提出关于芯片内埋封装方式的相关半导体封装技术。另外，美国专利申请案的公开号6759270(US 6759270)题目为“Semiconductor chip module and method of manufacture of same”，其内容揭露，先在基板中制作凹槽(cavity)作为芯片埋入区，之后将芯片置于凹槽内，接着再依序进行介电材料涂布、金属线路成形与焊盘制作等工艺，以完成芯片内埋封装。然而，此篇专利的方式需额外的填充材料以填满芯片与基板的间隙，且存在基板仍会占去主要封装厚度以及凹槽深度不易控制的问题。

此外，美国专利申请案的公开号6469374(US 6469374)题目为“Superposed printed substrates and insulating substrates having semiconductorelements inside”，其是利用迭加多个中空基板的方式来形成用以内埋芯片的凹槽，以进行芯片内埋封装工艺。此篇专利的方式仍然存在着基板占去主要封装厚度、需额外的填充材料以填满芯片与基板的间隙，以及基板间的对位等问题。

因此，如何将芯片内埋于电路基板中且可避免现有芯片封装技术所产生的种种问题，已成为当前的关键技术。

发明内容

本发明提供一种芯片堆栈封装结构、内埋式芯片封装结构及其制造方法，能够避免现有封装的种种问题，且可与现有工艺兼容、简化工艺与节省工艺成本。

本发明提出一种内埋式芯片封装结构，此结构包括基板、半导体结构、封合材料层以及多个导通孔。其中，基板包括至少一个介电层与设置于介电层上的至少一个图案化线路层。半导体结构设置于基板上，此半导体结构上具有多个第一电气接垫，且这些第一电气接垫与介电层接触。封合材料层设置于半导体结构周围的基板上。另外，上述的多个导通孔设置于基板中，以使图案化线路层电性连接这些第一电气接垫。

承上述，封合材料层的材质例如是模封化合物或灌注化合物。半导体结构为具有第一电气接垫的半导体芯片。另外，半导体结构还可以为由半导体芯片与金属层构成，且第一电气接垫位于半导体芯片上。此外，半导体结构还可以是由第一半导体芯片、连接层以及第二半导体芯片所组成。其中，第一半导体芯片上具有第一电气接垫。连接层设置于第一半导体芯片上，其可以是黏着层或金属层。第二半导体芯片设置于连接层上，第二半导体芯片上表面具有多个第二电气接垫，且其下表面与连接层接触。