[发明专利]具有柔性导体的堆叠封装

说明书

技术领域

本发明总地涉及一种堆叠封装(stack package)，更具体地，涉及能够基本防止由于部件之间热膨胀系数的差异而引起裂纹产生的堆叠封装。

背景技术

近来，已经开发了具有能在短时间内存储和处理大量数据的存储器半导体芯片的半导体封装。此外，已经开发了这样的堆叠封装，其中多个存储器半导体芯片以芯片级或者封装级堆叠来增大数据存储容量。层叠封装(POP：package-on-package)是通过以封装级堆叠存储器半导体芯片来构造堆叠封装的代表性示例。

此外，近来的开发包括系统级封装(SIP：system-in-package)，其中堆叠存储器半导体芯片和系统半导体芯片以提高数据存储容量和数据处理速度。通常，这样的系统级封装通过以芯片级堆叠存储器半导体芯片和系统半导体芯片而构造。根据具体情况而定，系统级封装可以通过以封装级堆叠存储器半导体芯片和系统半导体芯片而构造。

传统的堆叠封装通过垂直堆叠半导体封装而构造。然而，这种垂直堆叠的半导体封装存在问题，因为由于部件之间热膨胀系数上的差异会产生裂纹，从而降低了这种封装的可靠性。

具体地，在传统堆叠封装中，第一封装和第二封装之间的电连接通过在第一封装中形成预焊料或者铜柱(copper post)而实现。在这样的传统堆叠封装结构中，由于作为密封半导体芯片的包封构件而提供的环氧模塑化合物(EMC)与形成在第一封装中用于第一封装和第二封装之间的电连接的预焊料或铜柱之间的热膨胀系数(CTE)上的不匹配，会在第一封装中产生翘曲(warpage)和裂纹，从而会降低堆叠封装的可靠性。

发明内容

本发明的实施例包括能够基本防止由于部件之间热膨胀系数的不匹配而引起翘曲发生的堆叠封装。

此外，本发明的实施例包括能够抑制由于部件之间热膨胀系数不匹配而引起裂纹产生的堆叠封装。

此外，本发明的实施例包括一种堆叠封装，通过降低由于部件之间热膨胀系数不匹配而引起的翘曲和裂纹产生，该堆叠封装能够改善可靠性。

在本发明的实施例中，堆叠封装包括：第一封装，具有第一半导体芯片和密封第一半导体芯片的第一包封构件；第二封装，堆叠在第一封装上，并且具有第二半导体芯片和密封第二半导体芯片的第二包封构件；以及柔性导体，设置在第一封装的第一包封构件中，从而电连接第一封装和第二封装。

每个柔性导体可以具有这样的构造，其中在其一个表面上形成有铜图案的柔性电路板卷成空心圆筒的形状，使得铜图案设置在外面，或者具有这样的构造，其中在其一个表面上形成有铜图案的柔性电路板在相反的方向上具有交替弯曲的截面形状。

第一包封构件可以具有插入各柔性导体的孔。

堆叠封装还可以包括底填充物(underfill)，该底填充物形成在第一包封构件的插入柔性导体的孔中。

堆叠封装还可以包括第一耦接构件，该第一耦接构件附接到第一封装的下表面。

堆叠封装还可以包括第二耦接构件，该第二耦接构件附接到第二封装的下表面且与柔性导体电连接。

第二耦接构件可以包括焊球或其它柔性导体。

在本发明的实施例中，堆叠封装包括：第一封装，包括：第一基板，具有设置第一接合指和连接焊垫的上表面以及设置第一球焊盘(ball land)的下表面；第一半导体芯片，设置在第一基板的上表面上，并且具有与第一接合指电连接的第一接合焊垫；以及第一包封构件，形成在第一基板的上表面上以密封第一半导体芯片；堆叠在第一封装上的第二封装，第二封装包括：第二基板，具有设置第二接合指的上表面和设置第二球焊盘的下表面；第二半导体芯片，设置在第二基板的上表面上，并且具有与第二接合指电连接的第二接合焊垫；以及第二包封构件，形成在第二基板的上表面上以密封第二半导体芯片；以及柔性导体，设置在第一封装的第一包封构件中，以电连接第一封装和第二封装。

堆叠封装还可以包括附接到第一球焊盘的第一耦接构件。

柔性导体可以具有暴露到第一包封构件外面且直接连接到第二球焊盘的一端。

堆叠封装还可以包括第二耦接构件，第二耦接构件附接到第二球焊盘且与第一包封构件中设置的柔性导体连接。

柔性导体可以具有暴露到第一包封构件外面且连接到第二耦接构件的一端。

第二耦接构件可以包括焊球或其它的柔性导体。

柔性导体的每一个都可以具有这样的构造，其中在其一个表面上形成有铜图案的柔性电路板卷成空心圆筒的形状，使得铜图案设置在外面，或者具有这样的构造，其中在其一个表面上形成有铜图案的柔性电路板具有在相反方向上交替弯曲的截面形状。