[发明专利]半导体器件的封装结构

说明书

技术领域

本发明涉及半导体领域，并且特别地，涉及一种半导体器件的封装结构。

背景技术

随着无线通讯系统的不断发展，便携式终端设备得到了广泛应用，其中起到滤波作用的重要组件之一是双工器。双工器是一个双向三端滤波器，其等效电路如图1所示，包括一个发送端口、一个接收端口和一个天线端。双工器的作用是将微弱的接收信号耦合进来，同时将较大的发射功率馈送到天线上去，并要求两者相互隔离而互不影响。

射频双工器通常由两个管芯和一个承载管芯的封装基板组成。两个管芯分别为发送通道滤波器和接收通道滤波器。

常见的封装结构是将两个管芯以平面布局方式装载在封装基板上，并以相同的电学连接方式与封装基板上的键合区连接。

图2示出了相关技术中以键合线方式连接的射频双工器封装结构。参照图2，射频双工器包括两个管芯和一个封装基板，两个管芯分别通过键合线与封装基板电连接。封装基板上需要留出用于键合线连接的基板键合区。

无线通讯技术的迅速发展对双工器尺寸提出了更高要求，希望在保持原有性能的基础上日益小型化。通常采用的方式是通过缩小管芯尺寸来减小整体封装尺寸。但是，封装基板尺寸本身存在一定要求，它需要足够的空间来容纳两个管芯，并为用于键合线连接的基板键合区留出余量。所以，尽管这种方式可以在一定程度上缩小射频双工器尺寸，但是，由于封装基板的尺寸受制于管芯尺寸，而管芯尺寸是有限制的，只能缩小到一定程度。因此，采用这种封装结构不能极大程度的缩小双工器尺寸，满足小型化需求。另外，基于图2所示的射频双工器，还可以通过减小多个基板键合区之间的距离来缩小封装基板的整体尺寸，从而减小双工器尺寸。但是，如果过于缩小键合区的空间距离，会使得键合区过于密集，增强键合线之间的电磁干扰，从而影响双工器的工作性能。

目前，实现管芯与封装基板电学连接的另一种方式是倒装焊接。图3示出了相关技术中以倒装焊接方式连接的射频双工器封装结构。如图3所示，射频双工器中的两个管芯均通过倒装焊接方式与封装基板电连接。由于不需要留出用于键合线连接的基板键合区，所以图3所示的方案比图2所示方案节省空间。但是，由于封装基板上有特定要求的基板走线，导致封装基板的尺寸不能无限制缩小，另外，管芯的尺寸也是有一定限制的，仅能缩小到一定程度，所以，采用这种方式缩小封装基板的整体尺寸并不有效。

通过图2和图3可以看出，在同一平面并排放置的两个滤波器管芯占用了射频双工器的大部分面积，而随着通讯技术的不断进步，微波器件朝着日益小型化的趋势发展，以上两种封装结构已经不能满足通讯终端对双工器尺寸小型化的需求。

针对相关技术中封装基板上的器件布局结构难以满足射频双工器小型化需求的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中封装基板上的器件布局结构难以满足射频双工器小型化需求的问题，本发明提出一种半导体器件的封装结构，能够以层叠方式将多个管芯装载到封装基板上，从而极大程度地缩小封装基板的整体尺寸，满足射频双工器日益小型化的市场需求。

本发明的技术方案是这样实现的：

根据本发明的一个方面，提供了一种半导体器件的封装结构。

该半导体器件的封装结构包括：

封装基板，封装基板具有基板键合区；

多个管芯，多个管芯中的至少两个管芯以层叠方式装载于封装基板上，每个管芯具有管芯键合区。其中，一个管芯的管芯键合区可以与另一个管芯的管芯键合区进行电连接，或者与封装基板的基板键合区进行电连接。

可选地，管芯与管芯之间，以及管芯与封装基板之间进行电连接的方式包括以下至少之一：键合线连接、倒装连接、过孔连接。

其中，以层叠的方式设置的至少两个管芯包括直接装载于封装基板的至少一个底层管芯、以及位于底层管芯上方的至少一个上层管芯。

并且，底层管芯以倒装连接方式装载于封装基板上并与封装基板电连接，上层管芯通过粘合剂装载于底层管芯顶部，并通过键合线与封装基板电连接。

而且，底层管芯以倒装连接方式装载于封装基板上并与封装基板电连接，上层管芯通过粘合剂装载于底层管芯顶部，并通过键合线与底层管芯的第一管芯键合区电连接，底层管芯上与第一管芯键合区电连接的第二管芯键合区通过键合线与封装基板电连接。