[发明专利]一种芯片堆栈立体封装结构及制造方法

说明书

本发明提供一种芯片堆栈立体封装结构及制造方法。封装结构包括：芯片封装堆栈体，包括第一芯片封装体、底层芯片封装体和设置在第一芯片封装体和底层芯片封装体间的中介重布线层，底层芯片封装体具有一安装表面；表面重布线结构，形成于安装表面。中介重布线层与底层芯片封装体直接贴合；底层芯片封装体的底层芯片周围的塑封体中形成有底层穿孔，中介重布线层和表面重布线结构通过底层穿孔电性连接。制造方法包括：形成第一芯片模封体，在其表面形成中介重布线层；形成底层芯片模封体，使底层芯片模封体与中介重布线层以无间隙方式直接贴合，在底层芯片周围的塑封体中形成底层穿孔。本发明用塑封体中的穿孔替代硅穿孔和微凸块，降低了加工成本。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种芯片堆栈立体封装结构及制造方法。

背景技术

近年来，伴随着电子产品不断朝轻薄、小巧的方向发展，高密度半导体封装逐渐成为各大研究机构和半导体厂商追逐的热点，这其中芯片堆栈封装形式越来越成为高密度封装领域的主导技术。目前，主要有两类主流的芯片堆栈封装形式，一种是采用引线键合(Wire Bonding)方式进行芯片堆栈，如图1所示。芯片130之间、芯片130与基板110之间通过粘接材120彼此粘合固定，各芯片130通过金线140与基板110或与其他芯片130实现互连。但这种封装结构的问题在于由于使用引线键合，信号距离较长，对信号传输质量影响较大；此外，由于引线有一定的高度要求，导致最终整体封装尺寸较大，难以进一步实现封装薄小化的要求。

另一种为覆晶芯片堆栈封装(Flip Chip)，图2为典型的覆晶芯片堆栈封装结构。芯片内部具有贯穿的硅穿孔(Through Silicon Via，TSV)214，硅穿孔214表面形成有微凸块215；芯片211之间通过微凸块215进行键合连接形成芯片堆栈体210；芯片堆栈体210表面形成有重布线层(Redistribution Layer，RDL)212，使芯片堆栈体210覆晶接合于基板220。这种覆晶堆栈结构，在一定程度上缩短了信号传输的距离和提高了信号传输的质量，并具有低功耗、带宽大等优点，同时也降低了封装体的厚度。但由于采用硅穿孔和微凸块技术，使得加工成本过高，限制了这种封装结构应用，通常仅应用于高端服务器、图形和网络等产品上。

以上的说明仅仅是为了帮助本领域技术人员理解本发明的背景，不代表以上内容为本领域技术人员所公知或知悉。

发明内容

有鉴于此，本发明实施方式提供一种芯片堆栈立体封装结构，以解决或缓解现有技术中存在的问题，至少提供一种有益的选择。

本发明实施方式的技术方案是这样实现的，根据本发明的一个实施方式，提供一种芯片堆栈立体封装结构，包括：

芯片封装堆栈体，包括第一芯片封装体、底层芯片封装体和设置在所述第一芯片封装体和所述底层芯片封装体之间的中介重布线层，所述底层芯片封装体具有一安装表面；

表面重布线结构，形成于所述安装表面上；以及

外部端子，设置于所述表面重布线结构上；

其中，所述第一芯片封装体包括第一芯片和在所述第一芯片周围的第一塑封体，所述第一芯片具有第一焊垫；所述中介重布线层具有第一重布线路并与所述第一芯片的所述第一焊垫电性连接；

所述底层芯片封装体包括底层芯片、在所述底层芯片周围的底层塑封体以及多个底层穿孔，所述底层穿孔分布于所述底层塑封体中，所述底层穿孔的贯穿深度大于所述底层塑封体的厚度并连接所述中介重布线层和所述表面重布线结构，所述安装表面包括所述底层芯片的主动面与所述底层塑封体的内周边表面；其中所述表面重布线结构的底层扇出垫迭覆于所述底层穿孔的开口端。