[发明专利]堆叠半导体封装体

说明书

技术领域

本发明涉及一种堆叠半导体封装体。

背景技术

半导体封装体可包括能快速存储及处理大量数据的半导体芯片。一种在基板上具有至少二个堆叠半导体芯片的堆叠半导体封装体不仅能增进数据存储容量，亦可提升数据处理速度。在封装体内的堆叠半导体芯片需要电性连接到基板。众所皆知使用引线的引线接合法以及使用凸块的倒装芯片接合法是用以实现想要的电性连接的两种方法。

虽然使用引线来电性连接的引线接合法频繁地用于堆叠结构中，其缺点在于电性连接每个附加的堆叠芯片的每个引线的长度不可避免地变长。这导致信号传输长度增加，进而使得封装体的电性能劣化且造成封装体的尺寸增大。而且，由于越来越长的引线，可能发生已知为“大弧度引线（sweeping of wires）”的缺陷。相比于引线接合法，倒装芯片接合法提供较短的信号传输长度，然而，由于阻碍堆叠的某些限制因素，倒装芯片接合法一般被视为难以实现高集成度的方法。

发明内容

本发明的实施例涉及一种轻、薄、紧凑和小型化的堆叠半导体封装体，具有优异的电学性能与高度的集成能力。

在本发明的实施例中，堆叠半导体封装体包括具有上表面和下表面的基板。基板可包括第一区和第二区，第一区邻接第二区。支撑构件可形成于基板的上表面上的第二区中。半导体芯片模块包括多个半导体芯片，每个半导体芯片在邻近其第一表面的一个边缘处具有接合垫，且多个半导体芯片以台阶状形状堆叠于支撑构件上使得多个半导体芯片的接合垫面对第一区，并且多个半导体芯片弯曲使得接合垫与基板电性连接。

基板可具有形成于第一区中的上表面上的多个连接垫，使得连接垫分别连接半导体芯片的接合垫。

基板可具有限定于第一区中的上表面上的多个沟槽，使得沟槽分别对应于连接垫，且各个连接垫可设置于对应的沟槽的底部。可替换地，基板可具有限定于第一区中的上表面上的多个沟槽，使得每个沟槽对应于几个连接垫，且各个连接垫可设置于彼此分离的沟槽的底部。

堆叠半导体封装体可包括电性连接半导体芯片的接合垫与基板的连接垫的连接构件。连接构件例如可包括凸块或焊料球。

基板可具有形成于第一区中的上表面上的多个连接垫，使得每个连接垫与各个半导体芯片的接合垫相连接。

基板可具有限定于第一区中的上表面上的多个沟槽，使得沟槽对应于连接垫，且连接垫可设置于沟槽的底部。

堆叠半导体封装体可包括电性连接半导体芯片的接合垫与基板的连接垫的连接构件。

连接构件可形成为彼此分离使得连接构件分别对应于半导体芯片的接合垫。可替换的，连接构件可连续地形成使得每个连接构件对应于各个半导体芯片的接合垫。

堆叠半导体封装体可包括固定构件以固定弯曲的半导体芯片，固定构件形成于各个半导体芯片的第二表面上，各个半导体芯片的第二表面背对各个半导体芯片的第一表面。例如，固定构件可包括热固性树脂。

例如，支撑构件可包括虚设晶片、玻璃基板、间隔体带、绝缘基板、及阻焊剂中的任一种。不同于此，支撑构件可包括附加的半导体芯片。该附加的半导体芯片的厚度不同于该半导体芯片的厚度。

基板可具有形成于第二区中的上表面上且电性连接附加的半导体芯片的连接垫。

基板可具有支撑附加的半导体芯片突出部，附加的半导体芯片在连接垫之外的第二区中的上表面上。可替换地，堆叠半导体封装体可包括附加的支撑构件，形成于连接垫之外的基板的第二区中的上表面上且支撑附加的半导体芯片。

在本发明的另一实施例中，堆叠半导体封装体包括基板，基板具有上表面和下表面，且基板分为第一区、第二区、及第三区，其中第二区限定于第一区和第三区之间。支撑构件可具有形成于第二区中的第一支撑部和形成于第三区中的第二支撑部，且第二支撑部具有比第一支撑部大的厚度。半导体芯片模块可包括多个第一半导体芯片，其具有第一接合垫和重分配线，第一接合垫形成为邻近第一半导体芯片的第一表面的一个边缘，重分配线将第一接合垫重分配至第二表面，第二表面背对第一表面。多个第一半导体芯片可以台阶状形状堆叠于第一支撑部上使得第一接合垫面对基板的第一区，并且多个第一半导体芯片弯曲使得第一接合垫与基板电性连接。附加的半导体芯片模块包括多个第二半导体芯片，第二半导体芯片具有形成为邻近其第一表面的一个边缘的第二接合垫，且多个第二半导体芯片以台阶状形状堆叠于第二支撑部上使得第二接合垫与第一半导体芯片的重分配线电性连接。

基板可具有形成于第一区中的上表面上的多个连接垫使得连接垫分别连接第一半导体芯片的第一接合垫。