[发明专利]堆叠封装器件

说明书

技术领域

本发明涉及半导体封装领域，尤其涉及一种PIP(Package in package，简称PIP)堆叠封装器件。

背景技术

现今，半导体封装产业为了满足各种高密度封装的需求，逐渐发展出各种不同形式的封装构造，其中各种不同的系统封装设计概念常用于高密度封装构造。一般而言，系统封装可以分为多芯片模块封装、封装上堆叠封装(package on package，POP)及封装内堆叠封装(package in package，PIP)等，其中POP和PIP都可以被称之为堆叠式封装。POP的构造是指先完成一具有基板的第一封装元件、接着再于第一封装元件上堆叠另一个完整的封装元件，第二个封装元件通过互连部件（比如焊接球）电性连接至第一封装元件的基板上，从而得到一个复合封装结构。PIP的构造是指先形成一具有基板的封装元件，之后再将该封装元件、其他半导体晶片一起塑封于另一个大的塑封体内，从而得到一个封装内还具有另一封装的复合封装结构。

图1示出了现有的一种PIP堆叠封装结构。如图1所示，所述PIP堆叠封装结构包括第一基板110、安装于第一基板110上的第一半导体晶片130和放置于第一半导体晶片130上的内封装元件120。内封装元件120包括第二基板121、安装于第二基板上的第二半导体晶片122和包覆第二半导体晶片122的第二塑封体123。通过键合线140将第二基板121上的连接垫片电性连接至第一基板110的连接垫片上。所述PIP堆叠封装结构还包括包覆内封装元件120、第一半导体晶片130和键合线140的第一塑封体150，其中第二半导体晶片122可以为存储芯片，第一半导体晶片130可以为逻辑芯片。

对于需要把高引脚数逻辑芯片和高密度堆叠存储芯片整合在一起的时候，存储芯片面积大，封装好以后作为内部封装元件放在逻辑芯片上面，然后通过键合线与第一基板连接。此时，限于封装体尺寸及引线键合(wire bonding)工艺能力，这种PIP结构往往很难实现。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提出来一种堆叠封装器件，其可以尽可能的减小封装尺寸，并且对引线键合工艺的要求也不高。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，本发明提出一种堆叠封装器件，其包括：具有相对的第一表面和第二表面的第一基板，其包括布置于其第一表面上的多个第一连接垫片、布置于其第二表面上的多个第二连接垫片和布置于其第一表面上的多个第三连接垫片；安装于第一基板的第一表面上并与第一基板上的第三连接垫片电性连接的内封装元件；放置于内封装元件上的第一半导体晶片，其通过键合线与第一基板的第一连接垫片电性接触；和设置于第一基板的第一表面上的第一塑封体，其包覆内封装元件、第一半导体晶片和键合线。

作为本发明的一个实施例，第一基板还包括布置于第一基板中的将第一基板上的第一连接垫片和第三连接垫片电性连接至第二连接垫片的电路线。

作为本发明的一个实施例，所述内封装元件包括：具有相对的第一表面和第二表面的第二基板，其包括布置于其第二表面上的多个第一连接垫片和布置于其第二表面上的多个第二连接垫片；安装于第二基板上的第二半导体晶片，其通过连接部件与第二基板上的第二连接垫片电性相连；第二塑封体，其包覆所述连接部件；多个互连部件，其中每个互连部件的第一连接端与第二基板上的第一连接垫片电性连接，第二连接端与第一基板上的第三连接垫片电性相连。第一半导体晶片通过粘合剂粘贴于第二基板的第一表面上。

作为本发明的一个实施例，所述内封装元件包括：具有相对的第一表面和第二表面的第二基板，其包括布置于其第二表面上的多个第一连接垫片和布置于其第一表面上的多个第二连接垫片；安装于第二基板上的第二半导体晶片，其通过连接部件与第二基板上的第二连接垫片电性相连；第二塑封体，其包覆所述连接部件；多个互连部件，其中每个互连部件的第一连接端与第二基板上的第一连接垫片电性连接，第二连接端与第一基板上的第三连接垫片电性相连。第一半导体晶片放置于所述第二半导体晶片上，第二半导体晶片为逻辑晶片。

作为本发明的一个实施例，所述连接部件为焊接球，所述互连部件也为焊接球。第一半导体晶片为存储晶片。第一基板和/或第二基板为印刷电路板。

作为本发明的一个实施例，所述堆叠封装器件还包括有：与第一基板上的第二连接垫片电性连接的多个外部连接端子。