[发明专利]半导体装置的封装结构及其制造方法

说明书

一种半导体装置的封装结构包括一第一导电层、一第二导电层、一第一晶粒、一第二晶粒、多个第一盲孔柱与一导电结构。第一导电层具有一第一表面与一第二表面，且第二导电层位于第一导电层的下方。此外，第一晶粒和第二晶粒具有相对设置的一主动面与一背面，其主动面具有多个金属衬垫，第一晶粒以其背面接置于第一导电层的第一表面，第二晶粒以其背面接置于第一导电层的第二表面。并且，第一盲孔柱设置于第二导电层与第一晶粒的对应金属衬垫之间。导电结构电性连接第一导电层与第二晶粒的对应金属衬垫。第一导电层、第二导电层、第一晶粒、第二晶粒、第一盲孔柱与导电结构包覆于一介电材料内。

技术领域

本发明涉及一种半导体装置的封装结构及其制造方法，特别关于一种立体堆栈的半导体封装结构及其制造方法。

背景技术

科技日新月异，复合功能（多功能）的装置已广泛使用于日常生活中；其将多种用途或功能整合于单一装置之中，例如智能型手机。其除了通话及网络数据传输的功能外，亦具有辨识或感测的功能。

欲以单一装置执行复合功能，通常于单一装置内需包括两颗以上的芯片（chip）或晶粒（die），以分别执行其专司的功能；例如：包括一控制器（controller）晶粒与另一传感器（sensor）晶粒。控制器晶粒维持装置的系统整体运作，传感器晶粒则专司其感测功能。并且，为了更进一步缩小体积，上述的控制器晶粒与传感器晶粒可整合于单一封装（package）之中。而为了于单一封装中容纳并整合多个晶粒，于先前技术中通常使用立体堆栈的封装结构。

图1为先前技术的立体堆栈的封装结构单位1-1的剖面图。参见图1，先前技术的立体堆栈封装结构的每一单位1-1包括一基板（substrate）10、一控制器晶粒11与一传感器晶粒12。基于立体堆栈的方式，先于基板10上设置控制器晶粒11，再于控制器晶粒11上设置传感器晶粒12。更特定而言，于先前技术的立体堆栈方式中，控制器晶粒11以其背面112贴附或接置于基板10的第一表面101；同样的，传感器晶粒12亦以其背面122贴附或接置于控制器晶粒11的主动面111。换言之，控制器晶粒11的主动面111与传感器晶粒12的主动面121皆朝向上方。

控制器晶粒11的主动面111具有多个金属衬垫113（metal pad），其为控制器晶粒11的信号的输入/输出接口。为了使控制器晶粒11的信号能够进一步与周边层件或其他电路组件进行传递，更于这些金属衬垫113上设置导线13（“wire”，或称为引线）以进一步扇出（fan-out）或扇入（fan-in）其信号；而导线13的设置以打线（wire bonding）工序来达成。同样的，传感器晶粒12的主动面121亦具有多个金属衬垫123；并且亦以打线工序于其上分别设置导线14，以进行传感器晶粒12的信号的扇出/扇入。

然而，如图1所示，于先前技术的立体堆栈方式中，传感器晶粒12接置于控制器晶粒11的主动面111上，因而占据其主动面111的相当比例的面积，进而排挤到导线13的设置与线路布局的空间。

此外，两个晶粒的主动面111与121朝向同一方向（朝向上方），意味着其各别的导线13与14必须于同一方向规划其线路布局，因而导致导线13与14的线路布局互相限制或干扰。

并且，由于以打线工序而接合或设置，导线13与14本身即具有较大的高度。另外，估算封装结构单位1-1的整体高度时，亦需将基板10的厚度列入考虑。

受限于上述诸多限制条件，设计者难以降低先前技术的封装结构单位1-1的整体高度，导致采用封装结构单位1-1的装置与终端产品难以微型化；此为先前技术的封装结构所具有的缺陷与其面临的技术问题。

因此，亟需提出一种技术方案，其能够有效降低整合多个晶粒的立体堆栈封装结构的整体高度，以及提供更充分的线路布线空间与线路布线的设计弹性，以克服先前技术中存在的上述技术问题。

发明内容