[发明专利]一种半导体器件叠置封装结构及其封装方法

权利要求书

1.一种半导体器件叠置封装结构，包括：

封装基板；

壳体，固定于所述封装基板上，且围成一空腔；

半导体芯片堆叠，容置于空腔内，具有相对的顶面和底面；

顶盖，固定于所述壳体上，且通过导热胶层与所述半导体芯片堆叠热耦合；

其特征在于，所述半导体芯片堆叠包括多个半导体芯片，所述多个半导体芯片的每两个芯片之间设置有散热金属片，所述散热金属片从所述半导体芯片堆叠的边缘伸出，并插入至所述壳体的侧壁凹槽内。

2.根据权利要求1所述的半导体器件叠置封装结构，其特征在于：所述壳体的底部具有向内伸出的环形延伸部，所述半导体芯片堆叠通过第一导热胶层架空在所述环形延伸部上。

3.根据权利要求2所述的半导体器件叠置封装结构，其特征在于：所述半导体堆叠的所述底面上设置有再分布层，所述再分布层的周边区域与所述第一导热胶层接触。

4.根据权利要求3所述的半导体器件叠置封装结构，其特征在于：所述再分布层的周边区域设置有冗余金属通孔。

5.根据权利要求4所述的半导体器件叠置封装结构，其特征在于：除了最顶层的半导体芯片，其他的所述多个半导体芯片均具有贯通孔，所述贯通孔贯穿所述多个半导体芯片，且相邻的半导体芯片通过第一焊球进行焊接。

6.根据权利要求5所述的半导体器件叠置封装结构，其特征在于：所述再分布层通过第二焊球焊接于所述封装基板，且所述再分布层的底部电连接有控制芯片或者逻辑芯片。

7.根据权利要求6所述的半导体器件叠置封装结构，其特征在于：每层的散热金属片为单片金属片，所述单片金属片至少在所述第一焊球周围具有开口；或者，每层的散热金属片为多片金属片，所述多片金属片分散于所述半导体芯片堆叠的边角处。

8.根据权利要求7所述的半导体器件叠置封装结构，其特征在于：所述顶盖上设置有注塑孔和出气孔。

9.一种半导体器件叠置封装方法，其用于制造如权利要求7所述半导体器件叠置封装结构，包括以下步骤：

（1）将多个半导体芯片用第一焊球进行电连接并形成半导体芯片堆叠，并在所述半导体堆叠的底面上形成再分布层，所述再分布层上电连接控制芯片或者逻辑芯片；并且所述多个半导体芯片的每两个之间的设置有散热金属片；

（2）将所述半导体堆叠固定于所述壳体的空腔内，并使得所述再分布层的周边区域通过所述第一导热胶层粘结于所述环形延伸部上，所述散热金属片的部分插入所述壳体的所述凹槽内；

（3）将所述顶盖通过导热胶层粘结于所述半导体堆叠的顶面上，并使得所述顶盖与所述壳体卡合；

（4）从所述环形延伸部所围成的开口填充树脂材料进行密封，所述树脂层材料填充满所述空腔；

（5）在所述开口的树脂材料中形成焊球结构，并焊接至封装基板上，同时所述壳体和所述封装基板之间通过粘合层固定。

10.一种半导体器件叠置封装方法，其用于制造如权利要求8所述半导体器件叠置封装结构，包括以下步骤：

（1）将多个半导体芯片用第一焊球进行电连接并形成半导体芯片堆叠，并在所述半导体堆叠的底面上形成再分布层，所述再分布层上电连接控制芯片或者逻辑芯片；并且所述多个半导体芯片的每两个之间的设置有散热金属片；

（2）将所述半导体堆叠固定于所述壳体的空腔内，并使得所述再分布层的周边区域通过所述第一导热胶层粘结于所述环形延伸部上，所述散热金属片的部分插入所述壳体的所述凹槽内；

（3）将所述半导体堆叠通过第二焊球焊接于所述封装基板上，所述第二焊球位于所述控制芯片或者逻辑芯片的周围，同时将所述壳体粘合于所述封装基板上；

（4）将所述顶盖通过所述第二导热胶层粘结于所述半导体堆叠的顶面上，并使得所述顶盖与所述壳体卡合，其中所述导热胶层露出所述注塑孔和出气孔；

（5）通过所述注塑孔填充树脂材料进行密封，所述树脂层材料填充满所述空腔。