[发明专利]半导体封装及其制造方法

说明书

技术领域

本发明构思涉及半导体封装，更具体地，涉及具有包括穿透硅通孔(TSV)的芯片的半导体封装以及制造该半导体封装的方法。

背景技术

通常，对晶片进行各种半导体工艺以形成多个半导体芯片。然后，对晶片进行封装工艺使得半导体芯片安装在印刷电路板(PCB)上，于是，形成多个半导体封装。所得的半导体封装可以包括半导体芯片、其上安装半导体芯片的PCB、用于电连接半导体芯片和PCB的接合线或凸块(bump)以及用于密封半导体芯片的密封剂。

近来，随着半导体芯片的集成度提高，半导体芯片的芯片尺寸减小，从而减小包括该半导体芯片的半导体封装的尺寸。例如，已经发展半导体芯片尺寸的芯片级封装(chip scale package,CSP)和晶片级封装(WLP)以减小半导体封装的尺寸。此外，还发展了其中封装堆叠在封装上的层叠封装(POP)以及其中整个系统被包括在单个芯片或单个封装中的芯片上系统(SOC)或系统级封装(SIP)。

发明内容

本发明构思中的一些提供包括具有穿透硅通孔(TSV)的芯片的高可靠且更薄的半导体封装，其减轻或防止在最上面的芯片发生破裂。

本发明构思中一些还提供制造该半导体封装的方法。

根据本发明构思的示例实施方式，一种半导体封装包括：基板；第一芯片，堆叠在基板上，第一芯片包括多个穿透硅通孔(TSV)；最上面的芯片，堆叠在第一芯片上，最上面的芯片的厚度大于第一芯片的厚度；第一间隙填充部分，覆盖最上面的芯片的侧表面的至少一部分同时填充第一芯片与最上面的芯片之间的空间；以及密封剂，用于密封第一芯片、最上面的芯片和第一间隙填充部分。

第一间隙填充部分可以覆盖第一芯片的侧表面的至少一部分(例如，第一芯片的侧表面的一部分或第一芯片的整个侧表面)。

第一间隙填充部分可以不覆盖最上面的芯片的上表面或者可以不存在于最上面的芯片的上表面上。

第一间隙填充部分可以包括具有熔化效应的不导电粘合剂或不导电带。

半导体封装还可以包括：多个焊盘，在第一芯片的上表面上，多个焊盘电连接到TSV；和多个连接构件，设置在最上面的芯片的下表面上，所述多个连接构件联接到所述多个焊盘。第一间隙填充部分可以填充所述多个连接构件之间的空间。

最上面的芯片可以不包括TSV。

最上面的芯片的上表面可以被密封剂暴露。

第一芯片的水平截面大于最上面的芯片的水平截面，第一间隙填充部分可以覆盖第一芯片的边缘部分的上表面，该边缘部分可以从最上面的芯片的侧表面突出。

第一芯片可以通过基板连接构件堆叠在基板上，第一芯片和基板之间的空间可以用底填充物和密封剂中的至少一种填充。

半导体封装还可以包括设置在第一芯片和最上面的芯片之间的至少一个第二芯片，该至少一个第二芯片包括多个TSV。

第一芯片和第二芯片之间的空间可以用第二间隙填充部分填充，第二间隙填充部分可以覆盖第一芯片的侧表面和所述至少一个第二芯片的侧表面中的至少一部分(例如，所述至少一个第二芯片的侧表面的一部分或整个侧表面)。

半导体封装还可以包括在最上面的芯片的上表面上的热界面材料(TIM)和散热片，最上面的芯片的上表面被密封剂暴露。

根据本发明构思的示例实施方式，一种半导体封装可以包括：第一芯片，包括多个穿透硅通孔(TSV)；多个第一连接构件，在第一芯片的下表面上并电连接到TSV；最上面的芯片，堆叠在第一芯片上；第二连接构件，在最上面的芯片的下表面上并联接到TSV，最上面的芯片的厚度大于第一芯片的厚度；第一间隙填充部分，覆盖最上面的芯片的侧表面的至少一部分同时填充第一芯片和最上面的芯片之间的空间；以及密封剂，用于密封第一芯片、最上面的芯片和第一间隙填充部分。

第一芯片的水平截面可以大于最上面的芯片的水平截面，第一间隙填充部分可以覆盖第一芯片的边缘部分的上表面，该边缘部分可以从最上面的芯片的侧表面突出。

最上面的芯片的上表面可以被密封剂暴露，密封剂覆盖最上面的芯片的侧表面中的至少一个的至少一部分(例如，第一芯片的侧表面的一部分或第一芯片的整个侧表面)，密封剂的下表面可以形成与第一芯片的下表面基本上相同的平面。

半导体封装还可以包括设置在第一芯片和最上面的芯片之间的至少一个第二芯片，该至少一个第二芯片包括多个TSV，其中第一芯片和第二芯片之间的空间用第二间隙填充部分填充，第二间隙填充部分覆盖第一芯片的侧表面和该至少一个第二芯片的侧表面中的至少一个的至少一部分。