芯片的疊層封裝結構及疊層封裝方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及芯片封裝技術領域，尤其涉及芯片的疊層封裝結構及疊層封裝方法。
【背景技術】
[0002]在制造集成電路時，芯片通常在與其它電子裝配件的集成之前被封裝。這一封裝通常包括將芯片密封在材料中并且在封裝的外部上提供電觸點以便提供到該芯片的接口。芯片封裝可以提供從芯片到電氣或電子產品的母板的電連接、防污染物的保護、提供機械支撐、散熱、并且減少熱機械應變。
[0003]半導體封裝內部芯片和外部管腳的連接起著建立芯片和外界之間的輸入/輸出的重要作用，是封裝過程的關鍵步驟。為了減少集成電路的面積，芯片的疊層封裝技術成為研究的熱點。現有疊層封裝技術的連接方式主要有引線鍵合(wire bonding)。引線鍵合利用高純度的細金屬線(如金線、銅線、鋁線等)將各層芯片的焊盤(pad)同引線框(leadframe)或印刷電路板(PCB)連接起來。現有技術的過多引線鍵合存在著焊盤出坑、尾絲不一致、引線彎曲疲勞、振動疲勞、斷裂和脫鍵等問題。
[0004]由于制造和封裝之間的關系，疊層封裝技術也在不斷發展變化以適應各種半導體新工藝和新材料的要求和挑戰。期望存在更穩定更可靠的封裝方式能夠連接內部芯片和外部管腳，同時兼顧散熱、封裝面積和高度。

【發明內容】

[0005]有鑒于此，本發明提供一種芯片的疊層封裝結構以及疊層封裝方法，以減少芯片封裝面積，降低封裝電阻以及提高封裝的可靠性。
[0006]一種芯片的疊層封裝結構，包括:
[0007]基板，所述基板具有相對的第一表面和第二表面；
[0008]第一管芯，所述第一管芯具有相對的有源面和背面，所述第一管芯設置于所述基板的第一表面上方，所述第一管芯的背面靠近所述基板的第一表面并且所述第一管芯的有源面設置有焊盤；
[0009]第一包封體，覆蓋所述第一管芯；
[0010]至少一個互連體，延伸至所述第一包封體中，以與所述焊盤電連接；
[0011]至少一個第一重布線體，所述第一重布線體與所述互連體電連接，并部分裸露于所述疊層封裝結構的表面，以作為提供外部電連接的外引腳；
[0012]至少一個貫穿體，所述貫穿體貫穿所述第一包封體和基板；
[0013]第二管芯，所述第二管芯上的至少一個電極與所述貫穿體的第一端電連接；
[0014]所述貫穿體的第二端至少部分裸露于所述疊層封裝結構的表面，以作為提供外部電連接的外引腳。
[0015]優選的，所述互連體包括在第一包封體表面上延伸的第一部分，以及在所述第一包封體中延伸至相應的焊盤的第二部分。
[0016]優選的，所述第一重布線體包括在所述第一包封體表面延伸至所述互連體，以與所述互連體電連接的第一部分、由所述第一包封體的表面延伸至所述基板的第二表面第二部分、在所述基板的第二表面延伸的第三部分，
[0017]所述第一重布線體的第一部分延伸至所述互連體的第一部分，以與所述互連體電連接，所述第一重布線體的第三部分的至少部分裸露于所述疊層封裝結構的表面，以作為提供外部電連接的外引腳；
[0018]所述貫穿體的第一端在所述第一包封體表面延伸，第二端在所述基板的第二表面延伸，中間部分由所述第一包封體的表面延伸至所述基板的第二表面。
[0019]優選的，所述第二管芯的有源面朝向所述第一包封體，且所述第二管芯上的至少一個電極通過導電凸塊與所述貫穿體的第一端電連接。
[0020]優選的，所述第二管芯上的至少一個電極通過導電凸塊與所述互連體的第一部分電連接。
[0021]優選的，所述第二管芯具有相對的背面與有源面，所述第二管芯的背面靠近所述互連體的第一部分的上方，且所述第二管芯的有源面上的至少一個電極通過導電引線電連接到所述貫穿體的第一端上。
[0022]優選的，所述有源面上的至少一個電極通過導電引線與所述互連體的第一部分電連接。
[0023]優選的，所述互連體、所述貫穿體的第一端和中間部分、第一重布線體的第一部分和第二部分由圖案化的第一導電層構成，
[0024]所述第一導電層包括在所述第一包封體上方延伸的第一部分、由所述第一包封體表面延伸至所述焊盤的第二部分以及由所述第一包封體表面延伸至所述基板的第二表面的第三部分。
[0025]優選的，所述疊層封裝結構還包括:
[0026]圖案化的第一導電層，位于所述基板的第一表面，所述第一管芯的背面通過導電粘占層安裝于所述第二導電層上；
[0027]第二重布線體，包括在所述基板的第二表面延伸的第一部分，以及由所述基板的第二表面延伸至所述第一導電層表面并與所述第一管芯背面電連接的第二部分，所述第二重布線體的第一部分的至少部分裸露于所述疊層封裝結構的表面，以作為提共外部電連接的外引腳；
[0028]其中，所述第一重布線體的第二部分包括由所述第一包封體表面延伸至所述第一導電層表面的第一導電通道，以及由所述第一導電層的表面延伸至所述基板的第二表面的第二導電通道；
[0029]所述貫穿體中間部分包括由所述第一包封體表面延伸至所述第一導電層表面的第三導電通道，以及由所述第一導電層的表面延伸至所述基板的第二表面的第四導電通道。
[0030]優選的，所述互連體、所述貫穿體的第一端和第三導電通道、所述第一重布線體的第一部分和第一導電通道由圖案化的第二導電層構成；
[0031]所述第二導電層包括在所述第一包封體上方延伸的第一部分、由所述第一包封體表面延伸至所述焊盤的第二部分以及由所述第一包封體表面延伸至所述第一導電層表面的第三部分；
[0032]所述第二導電通道、第四導電通道以及第二重布線體的第二部分由相同的導電材料同時形成。
[0033]優選的，所述第二導電層包括第一金屬層和位于所述第一金屬層上的第二金屬層。
[0034]優選的，所述第二導電層還包括位于所述第一金屬層下的增厚層，所述增厚層在所述第一包封體表面延伸。
[0035]優選的，所述外引腳均由圖案化的第三導電層構成。
[0036]優選的，所述第三導電層包括第三金屬和位于第三金屬層上的焊接層。
[0037]優選的，所述疊層封裝結構，還包括:
[0038]第二包封體，覆蓋所述第二管芯。
[0039]優選的，所述疊層封裝結構，還包括:
[0040]第二包封體，覆蓋所述互連體；
[0041]所述貫穿體的第一端在所述基板的第二表面延伸，第二端包括在所述第二包封體表面延伸的第一部分和延伸至所述第二包封體中的第二部分，中間部分由所述貫穿體的第二端延伸至所述所述基板的第二表面；
[0042]所述第一重布線體包括在所述第二包封體表面延伸的第一部分、延伸至所述第二包封體中，以與所述互連體電連接的第二部分，
[0043]所述第一重布線體的第一部分的至少部分裸露于所述疊層封裝結構的表面，以作為提供外部電連接的外引腳。
[0044]優選的，所述第二管芯的有源面朝向所述基板的第二表面，且所述第二管芯上的至少一個電極通過導電凸塊與所述貫穿體的第一端電連接。
[0045]優選的，所述第二管芯具有相對的背面與有源面，所述第二管芯的背面靠近所述貫穿體的第一端，且所述第二管芯的有源面上的至少一個電極通過導電引線電連接到所述貫穿體的第一端上。
[0046]優選的，至少一個所述貫穿體的第二端延伸至所述第一重布線體的第一部分，以與所述第一重布線體電連接。
[0047]優選的，所述貫穿體的中間部分包括在所述第一包封體的表面延伸的第一部分和延伸至所述基地的第二表面的第二部分，
[0048]且所述貫穿體的中間部分與所述互連體由圖案化的第一導電層構成，
[0049]所述第一導電層包括在所述第一包封體表面延伸的第一部分，由所述第一包封體表面延伸至所述焊盤的第二部分，以及由所述第一包封體表面延伸至所述基板的第二表面的第三部分。
[0050]優選的，所述第一導電層包括第一金屬層和位于所述第一金屬層上的第