[发明专利]用于多芯片封装的凸块结构

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求于2011年11月29日提交的美国临时专利申请第61/564,594号的优先权，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及芯片封装件，具体而言，涉及凸块结构。

背景技术

现代电路的制造包括若干步骤。首先在半导体晶圆上制造集成电路，该半导体晶圆包含多个重复的半导体芯片，每个都包括集成电路。然后从晶圆切割半导体芯片并且对其进行封装。封装工艺具有两个主要目的：保护精细的半导体芯片，以及将内部集成电路连接到外部连接件。

在封装集成电路(IC)芯片中，焊料连接是将IC芯片接合到封装基板的常用方法之一，封装基板可以包括或者可以不包括集成电路和/或其他无源元件。在封装工艺中，可以采用倒装芯片接合在封装基板上安装半导体管芯(或者芯片)。封装基板可以是包括用于在相对侧之间布线发送电信号的金属连接件的中介层。也可以使用其他类型的基板。可以通过直接金属接合、焊料接合等将管芯接合到基板。在芯片封装方面具有许多挑战。

发明内容

为了解决上述技术问题，一方面，本发明提供了一种芯片封装件，包括：第一凸块结构，位于所述芯片封装件的第一芯片和基板之间，其中，所述第一凸块结构的第一焊料层覆盖所述基板上的多于一个凸块。

在所述的芯片封装件中，所述第一凸块结构包括所述第一芯片的一个凸块。

在所述的芯片封装件中，在所述芯片封装件上具有第二芯片，并且其中，在所述第二芯片和所述基板之间具有第二凸块结构，其中，所述第二凸块结构的焊料层将所述基板上的凸块与所述第二芯片上的凸块连接起来。

在所述的芯片封装件中，所述第一凸块结构的多于一个凸块和所述第二凸块结构的所述基板上的所述凸块具有大约相同的尺寸。

在所述的芯片封装件中，所述基板上的多于一个凸块的宽度在约5μm至约30μm的范围内。

在所述的芯片封装件中，所述基板上的多于一个凸块包括2、3、4、5、6、7或者8个凸块。

在所述的芯片封装件中，所述第一凸块结构包括所述第一芯片的一个凸块，其中，所述第一芯片上的凸块的宽度大于约40μm且等于或者小于约120μm。

在所述的芯片封装件中，所述第一芯片是存储芯片。

在所述的芯片封装件中，所述基板是中介层。

在所述的芯片封装件中，所述基板是中介层，其中，所述基板上的多于一个凸块包括铜柱凸块。

在所述的芯片封装件中，所述第一凸块结构包括所述第一芯片的一个凸块，其中，所述第一芯片上的凸块是包括至少铜层的可控塌陷芯片连接(C4)凸块。

在所述的芯片封装件中，所述基板上的多于一个凸块的宽度在约2μm至约10μm的范围内，并且其中，所述第一芯片上的凸块的宽度大于约10μm且等于或者小于约40μm。

另一方面，本发明提供了一种多芯片封装件，包括：第一凸块结构，位于所述芯片封装件的第一芯片和基板之间，其中，所述第一凸块结构的第一焊料层覆盖所述基板上的多于一个凸块；以及第二芯片，位于所述芯片封装件上，并且其中，在所述第二芯片和所述基板之间具有第二凸块结构，其中，所述第二凸块结构的焊料层将所述基板上的凸块与所述第二芯片上的凸块连接起来。

又一方面，本发明提供了一种形成芯片封装件的方法，包括：提供具有C4凸块的第一芯片；提供具有多个凸块的基板；以及通过将所述C4凸块和所述基板的多个凸块接合起来形成第一凸块结构。

所述的方法还包括：提供具有铜柱凸块的第二芯片；以及通过将所述铜柱凸块和所述基板上的另一凸块接合起来形成第二凸块结构。

在所述的方法中，形成所述第一凸块结构和所述第二凸块结构包括对每个凸块结构中的焊料层进行回流以形成经过回流的焊料层。

在所述的方法中，所述第一芯片的C4凸块的宽度大于约40μm且等于或者小于约120μm，并且所述基板的多个凸块的宽度在约5μm至约30μm的范围内。

所述的方法还包括：在提供所述第一芯片之前，在所述第一芯片上形成存储器器件。

所述的方法还包括：在提供所述基板之前，在所述基板上形成硅通孔(TSV)。

所述的方法还包括：提供具有铜柱凸块的第二芯片；以及通过将所述铜柱凸块和所述基板上的另一凸块接合起来形成第二凸块结构，其中，通过同时对所述第一凸块结构和所述第二凸块结构中的焊料进行回流形成所述第一凸块结构和所述第二凸块结构。

附图说明