无键合线、无硅通孔的MCM封装结构、设计及加工方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115714116A(43)申请公布日2023.02.24(21)申请号202211465134.1H01L21/78(2006.01)(22)申请日2022.11.22H01L25/065(2023.01)(71)申请人南京真芯润和微电子有限公司地址211806江苏省南京市浦口区浦口经济开发区秋韵路33号506(72)发明人徐华云韩明伟(74)专利代理机构南京科阔知识产权代理事务所(普通合伙)32400专利代理师苏兴建(51)Int.Cl.H01L23/488(2006.01)H01L23/31(2006.01)H01L23/12(2006.01)H01L21/56(2006.01)H01L21/60(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图5页(54)发明名称无键合线、无硅通孔的MCM封装结构、设计及加工方法(57)摘要一种无键合线、无硅通孔的MCM封装结构，包括封装基板、晶片和封装料，晶片和封装基板进行物理连接以及电连接后，由封装料包裹构成封装结构。晶片有多个，它们分为上层晶片和下层晶片；上层晶片和下层晶片的正面都朝下；上层晶片与封装基板之间留有间隙，下层晶片的位置在间隙内；上层晶片正面的焊盘处都有多个高凸点，上层晶片与封装基板的顶面焊盘通过高凸点连接；下层晶片正面的焊盘处都有多个矮凸点，下层晶片与封装基板的顶面焊盘通过矮凸点连接。本发明可以减小封装厚度与尺寸，提升高速高频信号的传输性能，降低了封装成本与工艺难度。CN115714116ACN115714116A权利要求书1/2页1.一种无键合线、无硅通孔的MCM封装结构，包括封装基板、晶片和封装料，晶片和封装基进行物理连接以及电连接后，由封装料包裹构成封装结构，其特征是所述晶片有多个，它们分为上层晶片和下层晶片；上层晶片和下层晶片的正面都朝下；上层晶片与封装基板之间留有间隙，下层晶片的位置在间隙内；上层晶片正面的焊盘处都有多个高凸点，上层晶片与封装基板的顶面焊盘通过高凸点连接；下层晶片正面的焊盘处都有多个矮凸点，下层晶片与封装基板的顶面焊盘通过矮凸点连接。2.根据权利要求1所述的无键合线、无硅通孔的MCM封装结构，其特征是下层晶片有一个或多个。3.根据权利要求1所述的无键合线、无硅通孔的MCM封装结构，其特征是上层晶片和下层晶片之间的电连接是通过封装基板上的电路连接。4.根据权利要求1所述的无键合线、无硅通孔的MCM封装结构，其特征是上层晶片正面四周的所有焊盘处都长有高凸点；下层晶片正面所有的焊盘处都长有矮凸点。5.根据权利要求1所述的无键合线、无硅通孔的MCM封装结构，其特征是上层晶片的正面与下层晶片的背面之间留有间隙，间隙内填有填充料；或者上层晶片的正面与下层晶片的背面之间通过DAF膜粘贴。6.根据权利要求1所述的无键合线、无硅通孔的MCM封装结构，其特征是上层晶片的正面和/或下层晶片的正面与封装基板之间的间隙内填有底部填充胶。7.根据权利要求1所述的无键合线、无硅通孔的MCM封装结构，其特征是高凸点是焊锡凸点或者是铜柱凸点；高凸点的高度范围是120～200um。8.根据权利要求1所述的无键合线、无硅通孔的MCM封装结构，其特征是矮凸点是微凸点，矮凸点的高度范围是30～80um。9.根据权利要求1所述的无键合线、无硅通孔的MCM封装结构，其特征是封装结构的版图以及封装设计方法为：1)在版图设计阶段，将上层晶片的所有焊盘设计分布到上层晶片的四周，按照最终凸点图位置进行焊盘布局，以实现高凸点在上层晶片正面的四周分布；或者通过加一层再分布层进行焊盘重分布，以实现高凸点在上层晶片正面的四周分布；2)在版图设计阶段，将下层晶片的所有焊盘pad按照最终凸点图的位置来设计；或者通过再分布层将矮凸点引出到所需位置。10.根据权利要求1所述的无键合线、无硅通孔的MCM封装结构，其特征是封装结构的加工步骤包括：工序1)晶圆生长分别将上层晶片和下层晶片所在的晶圆进行晶圆级封装，在晶圆正面分别长好高凸点和低凸点；工序2)晶圆研磨和切割工序1)制成的晶圆分别进行研磨切割，分别分割成上层晶片和下层晶片；2CN115714116A权利要求书2/2页工序3)装片取下层晶片、上层晶片，依序贴到封装基板上，并分别进行回流焊；工序4)注塑注入塑封料，将芯片用塑封料包封起来；工序5)切单将整条注塑后的基板进行切割，分成单颗封装后的芯片。3CN115714116A说明书1/5页无键合线、无硅通孔的MCM封装结构、设计及加工方法技术领域：[0001]本发明属于半导体封装技术领域，具体是一种无键合线bondingwire、无TSV，可以实现薄厚度、小尺寸的多晶片Die(亦称“晶圆裸片”)堆叠封装方法。背景技术：[0002]电子封装技术发展迅速，