[发明专利]包括嵌入式焊接连接结构的半导体封装

说明书

包括嵌入式焊接连接结构的半导体封装。一种半导体封装包括：第一半导体芯片，其包括第一芯片主体部和设置在凹入第一芯片主体部的区域中的第一芯片后凸块；以及第二半导体芯片，其层叠在第一半导体芯片上，并且包括第二芯片主体部和从第二芯片主体部突出的第二芯片前凸块。第一芯片后凸块包括下金属层和设置在下金属层上的焊接层。第二芯片前凸块接合到焊接层。第二芯片前凸块被设置成在第二芯片前凸块和焊接层的接合表面上至少覆盖焊接层。

技术领域

本公开总体上涉及一种半导体封装，更具体地，涉及一种包括嵌入式焊接连接结构(embedded solder connection structure)的半导体封装。

背景技术

半导体行业已经朝着以低成本制造具有低重量、小尺寸、高速度、多功能、高性能和高可靠性的半导体产品的方向发展，并且实现这种产品的重要技术之一是半导体封装技术。半导体封装技术是通过晶片工艺(wafer process)来安装具有形成在封装基板上的电路部分的半导体芯片的技术，通过封装基板确保半导体芯片和外部电子装置之间的电连接的技术，以及保护半导体芯片免受外部环境影响的技术。

近来，响应于对更轻和更短封装产品的需求，持续进行对封装基板和层叠在封装基板上的半导体芯片的结构稳定性和电连接稳定性的研究。

发明内容

根据本公开的一个方面的半导体封装可以包括：第一半导体芯片，其包括第一芯片主体部和设置在凹入第一芯片主体部的区域中的第一芯片后凸块；以及第二半导体芯片，其层叠在第一半导体芯片上，并且包括第二芯片主体部和从第二芯片主体部突出的第二芯片前凸块。第一芯片后凸块可以包括下金属层和设置在下金属层上的焊接层。第二芯片前凸块可以接合到焊接层。第二芯片前凸块可以被设置成在第二芯片前凸块和焊接层的接合表面上至少覆盖焊接层。

根据本公开的另一方面的半导体封装可以包括：基部构件；第一半导体芯片，其设置在基部构件上；以及第二半导体芯片，其设置在第一半导体芯片上。第一半导体芯片可以包括：第一芯片主体部，其包括前表面和后表面；以及第一芯片后凸块，其设置在从后表面凹入第一芯片主体部的区域中。第二半导体芯片可以包括：第二芯片主体部，其包括前表面和后表面；以及第二芯片前凸块，其从第二芯片主体部的前表面突出。第一芯片后凸块可以包括下金属层和设置在下金属层上的焊接层。第一半导体芯片的焊接层和第二半导体芯片的第二芯片前凸块可以彼此接合。第二芯片前凸块可以被设置成在第二芯片前凸块和焊接层的接合表面上至少覆盖焊接层。

公开了根据本公开的另一方面的制造半导体封装的方法。在该方法中，可以制备第一半导体芯片，其包括第一芯片主体部和设置在凹入第一芯片主体部的区域中的第一芯片后凸块，其中第一芯片后凸块可以包括下金属层和设置在下金属层上的焊接材料层。可以制备第二半导体芯片，其包括第二芯片主体部和从第二芯片主体部突出的第二芯片前凸块。可以接合第一半导体芯片的焊接材料层和第二半导体芯片的第二芯片前凸块以形成焊接层。在接合焊接材料层和第二芯片前凸块时，第二芯片前凸块和焊接层可以彼此接合，使得第二芯片前凸块在第二芯片前凸块和焊接层的接合表面上至少覆盖焊接层。

附图说明

图1是示出根据本公开的一个实施方式的半导体封装的截面图。

图2是与图1的半导体封装中的半导体芯片之间的连接结构相关的区域“A”的放大图。

图3、图4A、图4B、图5、图6A、图6B、图6C、图7A、图7B和图8至图10是示出根据本公开的一个实施方式的制造半导体封装的方法的截面图。

具体实施方式

本文使用的术语可以对应于考虑到它们在实施方式中的功能而选择的词汇，并且根据实施方式所属领域的普通技术，这些术语的含义可以进行不同的解释。如果进行了详细定义，则术语可以根据定义进行解释。除非另有定义，否则本文使用的术语(包括技术和科学术语)与实施方式所属领域的普通技术人员所通常理解的含义相同。