[发明专利]半导体芯片的层叠封装结构及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体芯片封装领域，具体地讲，涉及一种半导体芯片的层叠封装结构以及一种制造该半导体芯片的层叠封装结构的方法。

背景技术

随着电子装置的尺寸变得越来越小，通过在一个半导体封装结构中堆叠多个芯片或堆叠半导体封装单元来实现高的集成密度。

图1是现有技术的半导体芯片的封装结构的示意性剖视图。

参照图1，现有技术的半导体芯片的封装结构100包括两个层叠的封装单元，即，位于封装结构100下部的封装单元（在下文中称作“下封装单元”）和位于封装结构100上部的封装单元（在下文中称作“上封装单元”）。下封装单元包括下印刷电路板110、位于下印刷电路板110上并与其电连接的下半导体芯片130以及位于下印刷电路板110下面并与其电连接的焊球160。上封装单元包括上印刷电路板120、位于上印刷电路板120上并与其电连接的上半导体芯片140、位于上印刷电路板120下面并与其电连接的焊球170以及覆盖上半导体芯片140和上印刷电路板120的塑封层150，其中，上半导体芯片140和上印刷电路板120通过引线180电连接。上封装单元和下封装单元通过焊球170电连接，即，如图1中所示，焊球170位于上封装单元的上印刷电路板120和下封装单元的下印刷电路板110之间并将它们电连接。

在具有上述结构的封装结构100中，由于半导体芯片设置在印刷电路板上，所以由半导体芯片产生的热难以散去并在封装结构中积累而严重影响半导体芯片的运行，甚至使半导体芯片损坏。特别地，在上封装单元中，由于上半导体芯片140设置在由塑封层150和印刷电路板120形成的空间中，所以热更难散去。

此外，由于上半导体芯片140通过引线180与上印刷电路板120电连接，使得塑封层150的高度增加，所以上述的封装结构100中具有较大的封装高度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，而提供一种具有良好的散热性同时高度得到减小的半导体芯片的层叠结构以及一种制造该半导体芯片的层叠结构的方法。

根据本发明的一方面，提供了一种半导体芯片的层叠结构。该半导体芯片的层叠结构包括多个封装单元，每个封装单元包括：导热绝缘基板，包括第一表面和背对第一表面的第二表面；半导体芯片，附着到导热绝缘基板的第一表面上，并且包括面对导热绝缘基板的第二表面和背对导热绝缘基板的第一表面，其中，半导体芯片包括在第一表面上的输入/输出端；塑封层，覆盖导热绝缘基板的第一表面和半导体芯片的第一表面，塑封层的表面处形成有电连接到半导体芯片的导电图案；通孔，贯通导热绝缘基板和塑封层，在通孔内填充有电连接到导电图案的导电材料；端子，形成在通孔的一端并与填充在通孔中的导电材料电连接，其中，一个封装单元与相邻的另一封装单元通过所述一个封装单元的端子结合到一起并电连接，所述一个封装单元的端子结合并电连接到相邻的所述另一封装单元的通孔的没有形成端子的另一端。

根据本发明的实施例，半导体芯片的第一表面上可以形成有电连接到半导体芯片的输入/输出端的导电凸块，导电图案电连接到导电凸块。

根据本发明的实施例，导电凸块的一部分可以暴露至塑封层的外部。

根据本发明的实施例，所述层叠封装结构还可以包括覆盖导电凸块的暴露至塑封层的外部的所述一部分和导电图案的绝缘材料层。

根据本发明的实施例，导电图案可以由填充在形成于塑封层的表面上的凹槽中的导电材料形成。

根据本发明的实施例，端子可以形成在通孔的位于导电绝缘基板的端部处或形成在通孔的位于塑封层的端部处。

根据本发明的实施例，端子可以为焊球或导电凸块。

根据本发明的实施例，相邻的封装单元可以通过端子分隔开并机械地结合。

根据本发明的实施例，导热绝缘基板可以是陶瓷基板。