[发明专利]一种基于半导体基板的3D封装装置及其工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及芯片封装技术，尤其涉及一种基于半导体基板的3D封装装置及其工艺方法。

背景技术

随着电子产品向小型化、高密度化、高集成度和多功能化的方向迅速发展，芯片的封装要求也越来越高了，高集成度、多功能、小尺寸、结构复杂的芯片封装装置日渐增多。然而，行业目前常用的芯片封装结构，其分别具有不同的缺点：1、第一种常用的芯片封装结构为多个芯片粘贴在同一个平面，但这一方案却占据水平方向上较多的面积，并不符合器件小尺寸的发展趋势；2、第二种常用的芯片封装结构为芯片之间通过一个硅隔层粘贴在一起进而形成竖直方向的结构，但这一方案却会导致芯片之间直接互连密度小，并且使大部分引脚互连至载体基板上，大大增加载体基板的负担以及增加载体基板的电路设计难度；3、第三种常用的芯片封装结构为在芯片上种植微焊球作为芯片之间的互连引脚，这样就能够提高各个芯片之间的直接互连密度，但是这种方案的技术要求高，制造难度大，并且成本投资花费高。由此可知，人们应该尽快发明一种芯片的封装结构，从而能够同时满足器件尺寸小、芯片之间的互连性高以及易于实现等要求。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种基于半导体基板的3D封装装置。

本发明的另一目的是提供一种基于半导体基板的3D封装工艺方法。

本发明所采用的技术方案是：一种基于半导体基板的3D封装装置，其包括载体基板和金线，所述载体基板的下表面设有引脚焊球，所述载体基板的上表面分别设有第一绑线焊盘以及第一粘贴层，所述第一粘贴层的上表面设有第一芯片，所述第一芯片的上表面设有第二粘贴层，所述第二粘贴层的上表面设有用于实现芯片之间互连与隔离的隔层基板，所述隔层基板的上表面分别设有第二绑线焊盘以及第三粘贴层，所述第三粘贴层的上表面设有第二芯片；

所述第一绑线焊盘通过金线进而与第一芯片进行连接，所述第一芯片通过金线进而与第二绑线焊盘进行连接，所述第二绑线焊盘通过金线进而与第二芯片进行连接。

进一步，所述的第二芯片通过金线进而与第一绑线焊盘进行连接。

进一步，所述载体基板的上表面还设有铜层，而所述的第一粘贴层设置在铜层的上表面。

进一步，所述载体基板的上表面还设有油墨层，而所述的第一粘贴层设置在油墨层的上表面。

进一步，所述的铜层上设有过孔。

进一步，所述的第一粘贴层、第二粘贴层以及第三粘贴层均为银胶层、树脂胶层或胶膜层。

本发明所采用的另一技术方案是：一种基于半导体基板的3D封装工艺方法，该方法包括：

A、在载体基板的上表面设置第一粘贴层，并且将第一芯片粘贴在第一粘贴层的上表面，从而使第一芯片固定在载体基板上；

B、在第一芯片的上表面设置第二粘贴层，并且将用于实现芯片之间互连和隔离的隔层基板粘贴在第二粘贴层的上表面，从而使隔层基板固定在第一芯片上；

C、通过采用金线进而使载体基板上的第一绑线焊盘与第一芯片之间，以及第一芯片与隔层基板上的第二绑线焊盘之间进行互连；

D、在隔层基板的上表面设置第三粘贴层，在所述第三粘贴层的上表面设置第二芯片；

E、通过采用金线从而使第二芯片与隔层基板上的第二绑线焊盘之间进行互连，并且通过采用金线从而使载体基板上的第一绑线焊盘与第一芯片之间，以及第一芯片与隔层基板上的第二绑线焊盘之间进行再次互连；

G、在载体基板的下表面设置引脚焊球。

进一步，所述步骤A，其具体包括：

A11、在载体基板的上表面设置一铜层，并且在所述铜层的上表面设置第一粘贴层；

A12、将第一芯片粘贴在第一粘贴层的上表面后，进行115度至135度的烘烤，从而使第一芯片固定在载体基板上。

进一步，所述步骤A，其具体包括：

A13、在载体基板的上表面设置一油墨层，并且在所述油墨层的上表面设置第一粘贴层；

A14、将第一芯片粘贴在第一粘贴层的上表面后，进行115度至135度的烘烤，从而使第一芯片固定在载体基板上。

进一步，在步骤E与步骤G之间还设有步骤F，所述的步骤F具体为：

F、通过采用金线从而使第二芯片与载体焊盘上的第一绑线焊盘之间进行互连。