[实用新型]具有半导体部件的层叠装置的组件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种组件，该组件包括相互层叠的、具有半导体部件的第一装置和第二装置，该半导体部件包含相对的导电球。

背景技术

图1是示意性地显示了组件的截面图，组件包括层叠的、具有半导体部件的第一装置和第二装置，分别为装置1(下层装置)和装置2(上层装置)。装置1和装置2每个均包括密封在封装体中的半导体芯片，分别为半导体芯片3和半导体芯片4。芯片3和芯片4的每个均由例如由硅制成的半导体衬底形成。通常减薄这些衬底以使得芯片厚度不超过100μm至200μm之间。在本领域中，这些组件在本领域中通常命名为PoP，“封装体上封装体”。作为示例，下层芯片3包括微处理器，而上层芯片4包括微处理器可以访问的存储器组件。

装置1的封装体包括支撑晶片5，芯片3组装在支撑芯片5的上表面上。晶片5在顶视图中具有比芯片3大的多的表面积。晶片5旨在支撑允许将芯片3连接至上层装置2的导电球。晶片5通常由有机材料制成，并且可以包括(例如由铜制成的)各种金属化层。上层包括接触区域(具体地，旨在接收导电球)。在晶片5的上表面上附接有旨在提供至上层装置2的连接的球7。在顶视图中，球7布置在围绕芯片3的环中。在该示例中，球9进一步附接至晶片5的下表面，并且旨在提供至外部装置(未示出)的连接，外部装置例如为印刷电路板。芯片3借由例如由金制成的接触导线11而连接至晶片5的接触区域。芯片3的上表面和侧表面、以及接触导线11埋设在形成装置1的封装体的上层部分的保护树脂13中。树脂13与芯片3一起形成在导电球7之间的位于晶片5的中心部分上的岛。

上层装置2的封装体类似于装置1的封装体。上层装置2的封装体包括，在下部中的支撑晶片15以及在上部中的保护树脂17，芯片4组装在支撑晶片15的上表面上，芯片4的上表面和侧表面以及提供芯片4至晶片15的连接的接触导线埋设在保护树脂17中。在晶片15的下表面侧，晶片15包括金属接触区域，金属接触区域旨在连接至提供至装置1的连接的导电球7。

应当注意到，仅可以在球7的高度Hb大于由树脂13和芯片3形成的中心岛的高度Hr时，才可以实现这种组件。当期望增加单位表面积的球7的数目(以增加装置1和装置2之间的连接的数目，而不增加支撑晶片5和支撑晶片15的表面积)时，这成为了这种类型的组件的限制。确实，为了增加单位表面积的球的数目，必需减小球直径，并且相应地减小高度Hb。单位表面积的球7的数目因此受限于中心岛的高度Hr。

可以通过在芯片3和晶片5之间提供表面组件(倒装芯片)来稍微减小高度Hr。在这种情况中，不是通过导电线而是通过布置在芯片3之下的球或接触焊垫来将芯片3连接至晶片5。因此可以去掉保护树脂13(在图1的示例中必须要用保护树脂13来保护导线11)，并且因此减小高度Hr。

然而，实际上，包含芯片3的中心岛的高度Hr至少为250μm至300μm。鉴于在组装期间球7部分地变形的事实，不可以使用直径低于从350μm至450μm的球，对应于球间步长(从中心至中心)为650μm左右。

图2A至图2F是示意性地显示了被提供以允许使用较小直径的导电球的组装方法的示例的步骤的截面图。

图2A图示了装置1，其对应于图1的下层装置1。如前所述，装置1包括密封在封装体中的半导体芯片3。装置1的封装体包括，在其下部中的支撑晶片5以及在其上部中的保护树脂13，支撑晶片5具有组装在其上表面上的芯片3，芯片3的上表面和侧表面以及提供芯片3至晶片5的连接的导线11埋设在保护树脂13中。在该组装方法的开始步骤中，将导电球7附接至晶片5的上表面的接触区域，该接触区域环绕由芯片3和树脂13形成的中心岛。

图2B图示了在其期间装置1的整个上表面上形成高度大于球7的高度的树脂层21的步骤。在该步骤结束时，球7嵌入在层21中，并且因此不再可从装置1的上表面连通。

图2C图示了在其期间通过激光刻蚀在球7的前面的树脂层21中形成开口以清扫至球7的上部的通路的步骤。

图2D图示了在其期间将对应于图1的上层装置2的装置2键合至装置1的步骤。如前所述，装置2包括密封在封装体中的半导体芯片4。装置2的封装体包括，在其下部中的支撑晶片15以及在其上部中的保护树脂17，支撑晶片15具有组装在其上表面上的芯片4，芯片4的上表面和侧表面以及提供芯片4至晶片15的连接的导线埋设在保护树脂17中。在将装置2键合至装置1之前，将导电球7’附接至晶片15的下表面，并且导电球7’旨在与下层装置1的球7接触。在步骤2C处形成在树脂层21中的空腔允许在键合期间相对于球7适当地引导并且对准球7’。