倒裝芯片堆疊封裝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明是有關于一種堆疊封裝，且特別是有關于一種以倒裝芯片方式，可以提高散熱效果的倒裝芯片堆疊封裝。
【背景技術】
[0002]隨著電子產品的輕薄化，半導體芯片的積集度與高密度半導體封裝的需求也對應提高。堆疊芯片半導體封裝(stacked chip package),系統(tǒng)級封裝(system in package),可以將多個芯片容納于一封裝中，提高封裝密度，因此近年來被廣泛地應用于許多電子產品中。在半導體封裝技術中，倒裝芯片技術(flip chip)使得芯片的接點可以陣列式排列，對于高腳位數(shù)的芯片提供與封裝基板間極佳的接合方式。而這些高積集度的芯片與高密度的封裝結構，在操作時會產生相對更多的熱能，因此如何解決半導體封裝的散熱問題，一直是個重要課題。
[0003]已知半導體封裝的散熱方式，通常會在封裝外部增設一散熱片，比如一散熱金屬片配置于封裝外部，以達到散熱的需求，然而，該種散熱方式運用于堆疊芯片的封裝結構時，底層芯片的散熱效率則相對頂層芯片較差。
【發(fā)明內容】
[0004]本發(fā)明的目的之一就是在于提供一種倒裝芯片堆疊封裝，直接利用中介層形成散熱結構，提供低熱阻的散熱途徑。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的上述及其他目的，提供一種倒裝芯片堆疊封裝，包括:一封裝基板、一第一芯片、一中介層以及一第二芯片。封裝基板具有一內表面及對應的一外表面，內表面具有至少一內接點，外表面具有至少一外接點，內接點與外接點電性連接。第一芯片具有一第一有源表面及對應的一第一背面，第一有源表面具有至少一第一接點，第一背面至少具有一第二接點，第一接點與第二接點電性連接，第一芯片以第一有源表面貼附于內表面，使得第一接點與內接點電性連接。中介層具有一第一接合面及對應的一第二接合面，中介層具有至少一導電貫孔貫穿第一接合面及第二接合面，第一接合面具有一第一散熱金屬層，第二接合面具有一第二散熱金屬層，其中第一散熱金屬層與第二散熱金屬層與導電貫孔電性隔離，中介層的第一接合面與第一背面貼合，并使得導電貫孔與第二接點電性連接。第二芯片具有一第二有源表面，第二有源表面具有至少一第三接點，第二芯片以第二有源表面貼附于第二接合面，使得第三接點與導電貫孔電性連接。
[0006]在本發(fā)明的一個或多個實施例中，第二芯片更包括對應第二有源表面的一第二背面，倒裝芯片堆疊封裝更包括一散熱片配置于第二背面上，且與第二散熱金屬層連接。
[0007]在本發(fā)明的一個或多個實施例中，中介層的第一接合面與第一背面貼合，使得第一散熱金屬層與第一背面導熱性接合。
[0008]在本發(fā)明的一個或多個實施例中，第一芯片與封裝基板是以倒裝芯片方式接合，且第一有源表面與內表面之間更包括一第一底填材料。
[0009]在本發(fā)明的一個或多個實施例中，第二芯片與中介層是以倒裝芯片方式接合，且該第二有源表面與第二表面之間更包括一第二底填材料。
[0010]在本發(fā)明的一個或多個實施例中，倒裝芯片堆疊封裝更包括一焊球配置于外接點上且與外接點電性連接。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的上述及其他目的，提出一種倒裝芯片堆疊封裝，包括:一中介層，一第一芯片，以及一第二芯片。中介層具有一第一接合面及對應的一第二接合面，中介層具有多個導電貫孔貫穿第一接合面及第二接合面，第一接合面上具有一第一散熱金屬層，第二接合面上具有一第二散熱金屬層，其中，第一接合面及第二接合面上相鄰的導電貫孔之間分別具有第一散熱金屬層及第二散熱金屬層，以及第一散熱金屬層及第二散熱金屬層分別與導電貫孔電性隔離。第一芯片具有一第一表面，第一表面具有多個第一接點，第一芯片以第一表面貼附于第一接合面，使得第一接點分別與導電貫孔電性連接，且第一表面與第一散熱金屬層導熱性接合。第二芯片具有一第二表面，第二表面具有多個第二接點，第二芯片以第二表面貼附于第二接合面，使得第二接點分別與導電貫孔電性連接，且第二表面與第二散熱金屬層導熱性接合。
[0012]在本發(fā)明的一個或多個實施例中，第一芯片更具有對應第一表面的一第三表面，且第三表面具有多個第三接點，每一第三接點分別與對應的第一接點其中之一電性連接，其中第一芯片以第三表面與一封裝基板，以倒裝芯片方式接合，且第三接點與封裝基板電性連接。
[0013]在本發(fā)明的一個或多個實施例中，第一芯片更具有對應第一表面的一第三表面，且第三表面具有多個第三接點，每一第三接點分別與對應的第一接點其中之一電性連接，倒裝芯片堆疊封裝更包括:一第二中介層，具有一第三接合面及對應的一第四接合面，中介層具有多個第一導電貫孔貫穿第三接合面及第四接合面，第三接合面具有一第三散熱金屬層，第四接合面具有一第四散熱金屬層，其中第三散熱金屬層與第四散熱金屬層與第一導電貫孔電性隔離，且相鄰的第一導電貫孔之間，在第三接合面上具有第三散熱金屬層，在第四接合面上具有第四散熱金屬層，且第一芯片以第三表面貼附于第三接合面，使得第三接點分別與第一導電貫孔電性連接，且該第三表面與第三散熱金屬層導熱性接合。
[0014]在本發(fā)明的一個或多個實施例中，第一芯片與一封裝基板接合，且第二芯片與另一中介層接合。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的上述及其他目的，提出一種中介層，用以連接一第一芯片與一第二芯片，中介層包括:一第一接合面及對應的一第二接合面；多個導電貫孔貫穿第一接合面及第二接合面；一第一散熱金屬層配置于第一接合面上；以及一第二散熱金屬層配置于第二接合面上。其中第一散熱金屬層與第二散熱金屬層與導電貫孔電性隔離，且在相鄰的導電貫孔之間，在第一接合面上具有第一散熱金屬層，在第二接合面上具有第二散熱金屬層。第一芯片配置于第一接合面上，第二芯片配置于第二接合面上，第一芯片與第二芯片是借由導電貫孔電性連接。
[0016]在本發(fā)明的一個或多個實施例中，第一芯片及第二芯片與中介層導熱性接合。
[0017]本發(fā)明的倒裝芯片堆疊封裝，在堆疊的芯片之間插入中介層，且在中介層上形成散熱金屬層，可以直接利用中介層形成散熱結構，提供芯片低熱阻的散熱途徑。借此，可以明顯改善倒裝芯片堆疊封裝的散熱效率，且結構簡單，可以降低制造成本。
【附圖說明】
[0018]圖1至圖4繪示依照本發(fā)明一實施例的一種倒裝芯片堆疊封裝制造方法各步驟的剖面示意圖。
[0019]圖5繪示依照本發(fā)明另一實施例的一種倒裝芯片堆疊封裝的剖面示意圖。
[0020]圖6繪示依照本發(fā)明再一實施例的一種倒裝芯片堆疊封裝的剖面示意圖。
[0021]圖7繪示依照本發(fā)明一實施例，一種倒裝芯片堆疊封裝的中介層的俯視示意圖。
[0022]圖8繪示依照本發(fā)明一實施例，一種倒裝芯片堆疊封裝的中介層的俯視示意圖。
[0023]關于本發(fā)明的優(yōu)點，精神與特征，將以實施例并參照所附附圖，進行詳細說明與討論。值得注意的是，為了讓本發(fā)明能更容易理解，后附的附圖僅為示意圖，相關尺寸并非以實際比例繪示。
[0024]【附圖標記說明】
[0025]100:封裝基板 122:第一散熱金屬層
[0026]100A:內表面124:第二散熱金屬層
[0027]100B:外表面126:導電貫孔
[0028]102:內接點128:導電凸塊
[0029]104:外接點130:第二芯片
[0030]110:第一芯片130A:第二有源表面
[0031]IlOA:第一有源表面130B:第二背面
[0032]IlOB:第一背面 132:第三接點
[0033]112:第一接點134:底填材料
[0034]114:第二接點136:焊球