[实用新型]一种半导体的堆叠封装结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种半导体的堆叠封装结构，属于半导体封装技术领域。

背景技术

随着半导体技术的发展，堆叠封装结构在减小封装尺寸，实现高密度封装中的作用越来越大，是全球半导体封装企业在先进封装技术领域必备的封装技术之一。目前的堆叠封装结构主要有两类：一类是以引线键合为主要链接方式，将堆叠的芯片以引线键合的方式实现芯片与芯片之间、芯片与基板之间的通讯；另一类是新出现的硅通孔技术，其特征是改引线键合方式为倒装方式，即在硅芯片上形成硅通孔互联结构，利用凸点倒转的方式将芯片进行堆叠，该技术的优势是缩短了芯片与芯片之间的通讯距离，降低了系统功耗，同时减小了封装体积，该技术为半导体业所青睐。但采用硅通孔互联技术存在工艺成本高、半导体产品存在产品良率低等不利于量产的因素。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种封装结构简单、封装成本低、产品成品率高的半导体的堆叠封装结构。

本实用新型是这样实现的：一种半导体的堆叠封装结构，包括芯片和硅基转接板，所述芯片包括芯片Ⅰ和芯片Ⅱ，所述芯片Ⅰ、芯片Ⅱ和硅基转接板上下依次连接，

所述芯片Ⅰ包括芯片本体Ⅰ和设置在芯片本体Ⅰ背面的带有锡帽Ⅰ的金属凸点Ⅰ，

所述芯片Ⅱ包括硅基载体、正面绝缘层Ⅱ、正面再布线金属层Ⅱ、正面保护层Ⅱ、背面绝缘层Ⅱ、背面再布线金属层Ⅱ、背面保护层Ⅱ，所述硅基载体的四周设置包封区域Ⅱ，所述包封区域Ⅱ内设置填充金属的通孔Ⅱ，

所述正面绝缘层Ⅱ设置在硅基载体和包封区域Ⅱ的正面，所述正面再布线金属层Ⅱ设置在正面绝缘层Ⅱ上，所述正面保护层Ⅱ设置在正面绝缘层Ⅱ和正面再布线金属层Ⅱ上，并于正面再布线金属层Ⅱ上形成若干个正面保护层开口Ⅱ，所述正面再布线金属层Ⅱ与芯片Ⅰ通过带有锡帽Ⅰ的金属凸点Ⅰ连接，所述锡帽Ⅰ设置在正面保护层开口Ⅱ内，

所述背面绝缘层Ⅱ设置在硅基载体和包封区域Ⅱ的背面，所述背面再布线金属层Ⅱ设置在背面绝缘层Ⅱ下，所述背面保护层Ⅱ设置在背面绝缘层Ⅱ和背面再布线金属层Ⅱ下，并于背面再布线金属层Ⅱ下形成若干个背面保护层开口Ⅱ，所述背面保护层开口Ⅱ内设置带有锡帽Ⅱ的金属凸点Ⅱ，

所述正面再布线金属层Ⅱ与背面再布线金属层Ⅱ通过通孔Ⅱ内的金属连接，

所述硅基转接板包括硅基载体、正面绝缘层Ⅲ、正面再布线金属层Ⅲ、正面保护层Ⅲ、背面绝缘层Ⅲ、背面再布线金属层Ⅲ、背面保护层Ⅲ，所述硅基载体的四周设置包封区域Ⅲ，所述包封区域Ⅲ内设置填充金属的通孔Ⅲ，

所述正面绝缘层Ⅲ设置在硅基载体和包封区域Ⅲ的正面，所述正面再布线金属层Ⅲ设置在正面绝缘层Ⅲ上，所述正面保护层Ⅲ设置在正面绝缘层Ⅲ和正面再布线金属层Ⅲ上，并于正面再布线金属层Ⅲ上形成若干个正面保护层开口Ⅲ，所述正面再布线金属层Ⅲ与芯片Ⅱ通过带有锡帽Ⅱ的金属凸点Ⅱ连接，所述锡帽Ⅱ设置在正面保护层开口Ⅲ内，

所述背面绝缘层Ⅲ设置在硅基载体和包封区域Ⅲ的背面，所述背面再布线金属层Ⅲ设置在背面绝缘层Ⅲ下，所述背面保护层Ⅲ设置在背面绝缘层Ⅲ和背面再布线金属层Ⅲ下，并于背面再布线金属层Ⅲ下形成若干个背面保护层开口Ⅲ， 

所述正面再布线金属层Ⅲ与背面再布线金属层Ⅲ通过通孔Ⅲ内的金属连接。

所述金属凸点Ⅰ阵列排布。

所述芯片Ⅱ有数个，上下依次通过带有锡帽Ⅱ的金属凸点Ⅱ堆叠连接。

所述金属凸点Ⅱ阵列排布。

所述背面保护层开口Ⅲ内设置阵列排布的锡球Ⅲ。

所述锡球Ⅲ阵列排布。

所述背面保护层开口Ⅲ内设置阵列排布的金属柱Ⅲ，所述金属柱Ⅲ的顶端设置锡帽Ⅲ。

所述金属柱Ⅲ阵列排布。

还包括底填料，所述底填料填充芯片I与芯片II之间、芯片II与硅基转接板之间的空间。

还包括底填料，所述底填料填充上下相邻芯片II之间的空间。

本实用新型的有益效果是：

1、利用芯片和硅基转接板四周的包封区域内形成的通孔结构，实现了芯片之间以及芯片和硅基转接板之间电讯号传递与热传递，很好地解决了硅通孔结构的工艺问题及加工成本问题； 

2、在包封区域上采用激光开孔结合化学镀铜的方式形成通孔及通孔内金属填充，既降低了工艺操作的复杂性，也降低了产品成本，提升了产品良率和可靠性；

3、通孔内的金属在芯片Ⅱ为单颗的情况下可实现芯片I与转接板之间的连接，芯片Ⅱ为多颗的情况下还可以实现上下芯片之间的互联。

附图说明

图1为本实用新型一种半导体的堆叠封装结构的实施例一的示意图。