[发明专利]一种整体堆叠封装结构及其制作方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种整体堆叠封装结构，本发明还公开了一种整体堆叠封装结构的制作方法，本发明属于芯片封装技术领域。

背景技术

消费者期望电子产品在各方面都比较紧凑，这也是主要电子产品日益缩小的主要动力。所以，企业在不断地缩小终端产品的总体尺寸，而这要利用较小的半导体封装来实现。因此，缩小封装是半导体封装行业的一个主要发展趋势。堆叠封装是一种以较高集成度实现微型化的良好方式。在堆叠封装中，封装内封装(PiP)与封装外封装(PoP)对封装行业越来越重要，特别是手机应用，因为这种技术可堆叠高密度的逻设备。PoP产品有两个封装，一个封装在另一个的上方，用焊球将两个封装结合。这种封装将逻辑及存贮器元件分别集成在不同的封装内。例如，手机就采用PoP封装来集成应用处理器与存贮器。PoP封装克服了晶粒堆叠的主要缺点，如供应链问题，产量损耗、晶粒利润低以及其它一些问题。行业内对PoP封装的需求不断在增长，因为这种技术具有成本低、封装尺寸较小、多存贮器的混合和匹配逻辑以及组装的灵活性等优点。

针对POP封装技术，现在行业多采用穿透模塑通孔（TMV）技术，该技术分为上封装体和下封装体。上封装体的上表面有塑封料封装保护，下表面植有锡球。下封装体的上表面有连接用的锡球，其锡球被外围的塑封料所包围，下封装体的下表面是最终引出的锡球。

上封装体和下封装体连接方法。通过激光打孔，将下封装体上表面的锡球露出，再将上封装体扣在下封装体之上，使上封装体的下表面锡球与下封装体的上表面锡球实现互联。最后，在通过内部的PCB基板将信号引到下封装体背面的锡球上，实现信号的互通。

该技术存在以下不足之处：

1、此方案设计采用两个完整的封装体，其势必需要两次完整的封装工艺流程。因此，工艺步骤较多，成本较高。

2、此方案需要在塑封料上面进行激光打孔，然后进行锡球的互联，其成本较高。

3、该方案技术掌握在少数几家大的封测企业手中，其已进行了专利壁垒。因此，其他企业如需进入该市场的话开发成本较高。

发明内容

本发明的目的之一是克服现有技术中存在的不足，提供一种结构简单、制作方便的整体堆叠封装结构。

本发明的另一目的是提供一种整体堆叠封装结构的制作方法。

按照本发明提供的技术方案，所述整体堆叠封装结构，它包括下层封装基板、第二锡球、第二芯片、底填料、第二塑封体、上层封装基板、第一芯片、第一塑封体、引线、第一锡球与第三锡球；在下层封装基板的下表面焊接有第二锡球，在下层封装基板的上表面通过底填料倒装有第二芯片，在第二芯片外侧位置的下层封装基板的上表面焊接有第三锡球，在下层封装基板的上方设有上层封装基板，在上层封装基板的下表面焊接有第一锡球，第一锡球与第三锡球焊接在一起，在上层封装基板与下层封装基板之间设有第二塑封体，在上层封装基板的上表面正装有第二芯片，第二芯片与上层封装基板通过引线相连，在上层封装基板上设有第一塑封体，第一塑封体将第二芯片与引线整体封装。

所述下层封装基板的材料为陶瓷、印刷线路板或硅。

所述底填料的材料为有机树脂。

所述上层封装基板的材料为陶瓷、印刷线路板或硅。

所述第一塑封体的材料为有机树脂。

一种整体堆叠封装结构的制作方法包括以下步骤：

a、选择上层封装基板，在上层封装基板上开设预留孔；

b、在上层封装基板的上表面采用正面直接贴片方式安装第一芯片；

c、第一芯片的上表面与上层封装基板的上表面采用引线连接，实现信号互联；

d、在上层封装基板的下表面焊接第一锡球，得到上拼板封装，备用；

e、选择下层封装基板，在下层封装基板的上表面焊接第三锡球；

f、在下层封装基板的上表面采用倒扣贴片方式安装第二芯片，以实现第二芯片与下层封装基板信号的互连；

g、在第二芯片与下层封装基板之间进行底填操作，底填操作时底填料温度控制在65~75℃，底填操作结束形成底填料，加固第二芯片与下层封装基板的连接，得到下拼板封装，备用；

h、将上拼板封装与下拼板封装固定对扣，再通过加热将第一锡球与第三锡球互连，实现上拼板封装与下拼板封装之间的信号互连，得到整体拼板封装；