【技術實現步驟摘要】
本申請涉及半導體封裝領域，尤其涉及一種堆疊封裝結構及其形成方法。
技術介紹
1、hbm(high?bandwidth?memory，高帶寬存儲器)是一款新型的cpu/gpu內存芯片(即“ram")，其實就是將很多個ddr芯片堆疊在一起后和gpu封裝在一起，實現大容量、高位寬的ddr組合陣列。
2、現有3d?hbm(3dhighbandwidthmemory)封裝結構是將多個存儲芯片(比如dram)通過先進封裝技術(如tsv硅通孔技術、微凸塊技術)進行垂直堆疊來提升存儲容量，再基于中介板(interposer)的高速接口與計算單元芯片(gpu/cpu/socdie)互聯。
3、現有的hbm制作時的堆疊工藝主要包括tc-ncf(thermal?compression?bonding，tc，non-conductive?film，ncf，熱壓非導電粘合膜)工藝和mr-muf(mass?reflow?bondingwith?molded?underfill，批量回流模制底部填充)工藝。
4、tc-ncf工藝在每次堆疊時在各層存儲芯片之間需要放置一層非導電粘合膜(non-conductive?film)，用于將上下層的存儲芯片彼此隔離，并保護焊接點免受沖擊，該工藝存在制作工藝復雜，效率低，成本高的問題。
5、相比tc-ncf工藝，mr-muf工藝將芯片堆疊壓力降低至6％，也縮短工序時間，將生產效率提高至4倍，散熱率提高了45％。但是mr-muf工藝在形成存儲芯片堆疊后，存儲芯片之間需要填充塑
技術實現思路
1、本申請要解決的問題提供一種堆疊封裝結構及其形成方法，減小堆疊芯片結構中塑封層材料填充時的難度。
2、為解決上述問題，本申請首先提供了堆疊封裝結構的形成方法，包括：
3、提供基板，所述基板包括相對的上表面和下表面；
4、提供第一芯片，所述第一芯片包括相對的第一有源面和第一背面，所述第一有源面具有焊接凸起，所述第一背面具有第一連接端子，將所述第一芯片的第一有源面朝下貼裝在所述基板的上表面，所述焊接凸起與所述基板焊接在一起；
5、提供若干第二芯片，每一個所述第二芯片包括相對的第二有源面和第二背面，所述第二有源面具有若干分立的微凸起，所述第二背面具有若干分立的第二連接端子，所述第二芯片的第二有源面上具有鈍化層，所述微凸起部分位于所述鈍化層中，所述若干分立的微凸起之間的鈍化層中設置有至少一條從第二芯片的一端向第二芯片的另一端延伸的第一導流溝槽；
6、在所述第一芯片的第一背面上形成芯片堆疊結構，所述芯片堆疊結構包括沿垂直方向依次堆疊的若干所述第二芯片，每一個第二芯片的第二有源面朝下，所述芯片堆疊結構中的上層的第二芯片的第二有源面的微凸起與相鄰的下層的第二芯片的第二背面的第二連接端子焊接在一起，底層的第二芯片的第二有源面的微凸起與所述第一芯片的第一背面的第一連接端子焊接在一起；
7、進行模制底部填充工藝，形成包覆所述芯片堆疊結構和第一芯片，以及填充上下層的所述第二芯片之間、底層的所述第二芯片與所述第一芯片之間以及所述第一芯片與所述基板的上表面之間的塑封層，所述第一導流溝槽在形成所述塑封層時有利于塑封層材料的流動和填充。
8、在可選的一實施例中，還包括：位于所述第二芯片的第二背面表面的至少一條從第二芯片的一端向第二芯片的另一端延伸的第二導流溝槽，且所述第二導流溝槽設置于所述第二芯片的第二背面的相鄰的所述第二連接端子之間，所述第二導流溝槽在形成所述塑封層時也有利于塑封層材料的流動和填充。
9、在可選的一實施例中，所述第一導流溝槽和所述第二導流溝槽的數量均為一個或多個，所述一導流溝槽和所述第二導流溝槽數量為多個時，多個所述一導流溝槽和所述第二導流溝槽平行設置或交叉設置。
10、在可選的一實施例中，所述第一導流溝槽和所述第二導流溝槽均沿著所述塑封層材料流入的方向設置；第一導流溝槽位于所述第二芯片邊緣位置的寬度等于或大于第一導流溝槽位于所述第二芯片中間位置的寬度，第二導流溝槽位于所述第二芯片邊緣位置的寬度等于或大于第二導流溝槽位于所述第二芯片中間位置的寬度。
11、在可選的一實施例中，上層的第一導流溝槽與下層的第一導流溝槽設置方向可以相同或不同；上層的第二導流溝槽與下層的第二導流溝槽設置方向可以相同或不同。
12、在可選的一實施例中，在所述第一芯片的第一背面上形成芯片堆疊結構的過程包括預固定工藝和批量回流工藝；先進行所述預固定工藝，將若干所述第二芯片沿垂直方向依次堆疊并預固定；進行批量回流工藝，將所述芯片堆疊結構中的上層的第二芯片的第二有源面的微凸起與相鄰的下層的第二芯片的第二背面的第二連接端子焊接在一起，底層的第二芯片的第二有源面的微凸起與所述第一芯片的第一背面的第一連接端子焊接在一起。
13、在可選的一實施例中，進行所述預固定工藝時，所述上層的第二芯片與相鄰的下層的第二芯片通過微凸起中或表面的助焊劑與相應的第二連接端子預焊實現所述預固定。
14、在可選的一實施例中，進行所述預固定工藝時，上層的第二芯片與相鄰的下層的第二芯片通過位于所述上層的第二芯片和所述下層的第二芯片之間的鍵合層進行粘接固定實現所述預固定。
15、在可選的一實施例中，所述鍵合層為臨時鍵合層或機械鍵合層，所述臨時鍵合層在批量回流工藝時分解，所述機械鍵合層在機械鍵合層時不會分解，保留在所述堆疊封裝結構中。
16、本申請還提供了一種堆疊封裝結構，包括：
17、基板，所述基板包括相對的上表面和下表面；
18、第一芯片，所述第一芯片包括相對的第一有源面和第一背面，所述第一有源面具有焊接凸起，所述第一背面具有第一連接端子，所述第一芯片的第一有源面朝下貼裝在所述基板的上表面，所述焊接凸起與所述基板焊接在一起；
19、位于所述第一芯片的第一背面上的芯片堆疊結構，所述芯片堆疊結構包括沿垂直方向依次堆疊的若干所述第二芯片，每一個所述第二芯片包括相對的第二有源面和第二背面，所述第二有源面具有若干分立的微凸起，所述第二背面具有若干分立的第二連接端子，所述第二芯片的第二有源面上具有鈍化層，所述微凸起部分位于所述鈍化層中，所述若干分立的微凸起之間的鈍化層中設置有至少一條從第二芯片的一端向第二芯片的另一端延伸的第一導流溝槽，每一個第二芯片的第二有源面朝下，所述芯片堆疊結構中的上層的第二芯片的第二有源面的微凸起與相鄰的下層的第二芯片的第二背面的第二連接端子焊接在一起，底層的第二芯片的第二有源面的微凸起與所述第一芯片的第一背面的第一連接端子焊接在一起；
20、包覆所述芯片堆疊結構和第一芯片，以及填充上下層的所述第二芯片之間、底層的所述第二芯片與所述第一芯片之間以及所述第一芯片與所述基板的上表面之間的塑封層，所述第一導流本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種堆疊封裝結構的形成方法，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的堆疊封裝結構的形成方法，其特征在于，還包括：位于所述第二芯片的第二背面表面的至少一條從第二芯片的一端向第二芯片的另一端延伸的第二導流溝槽，且所述第二導流溝槽設置于所述第二芯片的第二背面的相鄰的所述第二連接端子之間，所述第二導流溝槽在形成所述塑封層時也有利于塑封層材料的流動和填充。
3.如權利要求1所述的堆疊封裝結構的形成方法，其特征在于，所述第一導流溝槽和所述第二導流溝槽的數量均為一個或多個，所述第一導流溝槽和所述第二導流溝槽數量為多個時，多個所述第一導流溝槽和所述第二導流溝槽平行設置或交叉設置。
4.如權利要求1或2所述的堆疊封裝結構的形成方法，其特征在于，所述第一導流溝槽和所述第二導流溝槽均沿著所述塑封層材料流入的方向設置；第一導流溝槽位于所述第二芯片邊緣位置的寬度等于或大于第一導流溝槽位于所述第二芯片中間位置的寬度，第二導流溝槽位于所述第二芯片邊緣位置的寬度等于或大于第二導流溝槽位于所述第二芯片中間位置的寬度。
5.如權利要求1或2所述的堆疊封裝結構的形
6.如權利要求1所述的堆疊封裝結構的形成方法，其特征在于，在所述第一芯片的第一背面上形成芯片堆疊結構的過程包括預固定工藝和批量回流工藝；先進行所述預固定工藝，將若干所述第二芯片沿垂直方向依次堆疊并預固定；進行批量回流工藝，將所述芯片堆疊結構中的上層的第二芯片的第二有源面的微凸起與相鄰的下層的第二芯片的第二背面的第二連接端子焊接在一起，底層的第二芯片的第二有源面的微凸起與所述第一芯片的第一背面的第一連接端子焊接在一起。
7.如權利要求6所述的堆疊封裝結構的形成方法，其特征在于，進行所述預固定工藝時，所述上層的第二芯片與相鄰的下層的第二芯片通過微凸起中或表面的助焊劑與相應的第二連接端子預焊實現所述預固定。
8.如權利要求6所述的堆疊封裝結構的形成方法，其特征在于，進行所述預固定工藝時，上層的第二芯片與相鄰的下層的第二芯片通過位于所述上層的第二芯片和所述下層的第二芯片之間的鍵合層進行粘接固定實現所述預固定。
9.如權利要求8所述的堆疊封裝結構的形成方法，其特征在于，所述鍵合層為臨時鍵合層或機械鍵合層，所述臨時鍵合層在批量回流工藝時分解，所述機械鍵合層在機械鍵合層時不會分解，保留在所述堆疊封裝結構中。
10.一種堆疊封裝結構，其特征在于，包括：
11.如權利要求10所述的堆疊封裝結構，其特征在于，還包括：位于第二芯片的第二背面表面的至少一條從第二芯片的一端向第二芯片的另一端延伸的第二導流溝槽，且所述第二導流溝槽設置于所述第二芯片的第二背面的相鄰的所述第二連接端子之間，所述第二導流溝槽在形成所述塑封層時也有利于塑封層材料的流動和填充。
12.如權利要求10或11所述的堆疊封裝結構，其特征在于，所述第一導流溝槽和所述第二導流溝槽的數量均為一個或多個，所述一導流溝槽和所述第二導流溝槽數量為多個時，多個所述一導流溝槽和所述第二導流溝槽平行設置或交叉設置。
13.如權利要求10或11所述的堆疊封裝結構，其特征在于，所述第一導流溝槽和所述第二導流溝槽均沿著所述塑封層材料流入的方向設置；第一導流溝槽位于所述第二芯片邊緣位置的寬度等于或大于第一導流溝槽位于所述第二芯片中間位置的寬度，第二導流溝槽位于所述第二芯片邊緣位置的寬度等于或大于第二導流溝槽位于所述第二芯片中間位置的寬度。。
14.如權利要求10所述的堆疊封裝結構，其特征在于，上層的第二芯片與相鄰的下層的第二芯片之間還具有鍵合層，所述鍵合層在進行第二芯片的堆疊時，用于上下層第二芯片的粘接固定。
...【技術特征摘要】
1.一種堆疊封裝結構的形成方法，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的堆疊封裝結構的形成方法，其特征在于，還包括：位于所述第二芯片的第二背面表面的至少一條從第二芯片的一端向第二芯片的另一端延伸的第二導流溝槽，且所述第二導流溝槽設置于所述第二芯片的第二背面的相鄰的所述第二連接端子之間，所述第二導流溝槽在形成所述塑封層時也有利于塑封層材料的流動和填充。
3.如權利要求1所述的堆疊封裝結構的形成方法，其特征在于，所述第一導流溝槽和所述第二導流溝槽的數量均為一個或多個，所述第一導流溝槽和所述第二導流溝槽數量為多個時，多個所述第一導流溝槽和所述第二導流溝槽平行設置或交叉設置。
4.如權利要求1或2所述的堆疊封裝結構的形成方法，其特征在于，所述第一導流溝槽和所述第二導流溝槽均沿著所述塑封層材料流入的方向設置；第一導流溝槽位于所述第二芯片邊緣位置的寬度等于或大于第一導流溝槽位于所述第二芯片中間位置的寬度，第二導流溝槽位于所述第二芯片邊緣位置的寬度等于或大于第二導流溝槽位于所述第二芯片中間位置的寬度。
5.如權利要求1或2所述的堆疊封裝結構的形成方法，其特征在于，上層的第一導流溝槽與下層的第一導流溝槽設置方向可以相同或不同；上層的第二導流溝槽與下層的第二導流溝槽設置方向可以相同或不同。
6.如權利要求1所述的堆疊封裝結構的形成方法，其特征在于，在所述第一芯片的第一背面上形成芯片堆疊結構的過程包括預固定工藝和批量回流工藝；先進行所述預固定工藝，將若干所述第二芯片沿垂直方向依次堆疊并預固定；進行批量回流工藝，將所述芯片堆疊結構中的上層的第二芯片的第二有源面的微凸起與相鄰的下層的第二芯片的第二背面的第二連接端子焊接在一起，底層的第二芯片的第二有源面的微凸起與所述第一芯片的第一背面的第一連接端子焊接在一起。
7.如權利要求6所述的堆疊封裝結構的形成方法，其特征在于，進行所述預...
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊程，
申請(專利權)人：江蘇長電科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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