[发明专利]转接板堆叠结构和工艺

说明书

本发明提供一种转接板堆叠结构，包括顶层晶圆、中间晶圆和底座晶圆；所述顶层晶圆、中间晶圆和底座晶圆依次堆叠并热压键合，顶层晶圆第一表面设置的中间空腔、中间晶圆中设置的中间通孔和底座晶圆第二表面设置的中间空腔对位构成元件容置空间；在顶层晶圆与中间晶圆的结合面、中间晶圆与底座晶圆的结合面均设有焊球空腔，在焊球空腔中设有焊球，焊球空腔中的焊球与其上下两侧的晶圆上的焊盘分别连接，且通过与其上下两侧晶圆上相连接的焊盘分别电连接顶层晶圆、中间晶圆和底层晶圆中的TSV导电柱，以实现顶层晶圆第二表面的RDL与底座晶圆第一表面的RDL互联。本发明可以补偿转接板厚度不够的难题，且预留晶圆对接的表面材质做永久键合。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种转接板堆叠方式。

背景技术

毫米波射频技术在半导体行业发展迅速，对于无线发射和接收系统，目前还不能集成到同一颗芯片上（SOC），因此需要把不同的芯片包括射频单元、滤波器、功率放大器等集成到一个独立的系统中实现发射和接收信号的功能。

但是射频模组往往需要把不同材质、不同厚度的元器件都贴在一个转接板上，这些元器件有的需要重新打线互联，有的需要底部焊球贴片互联，这样就增加了元器件的空间。并且射频模组都要用上盖板做密封，厚度较大的芯片，需要对上盖板进行较深的空腔制作，这样就增加了上盖板的厚度，如果上盖板还需要有TSV（硅通孔）互联到上盖板顶部，这样因为TSV的制作工艺能力有限，导致上盖板不能太厚，也就导致上盖板的空腔不能太深，这样就影响了整个模组的芯片使用能力。

发明内容

本发明的目的是在于克服现有技术中存在的不足，提供一种转接板堆叠结构以及制作工艺，焊球的高度可以补偿焊锡球的高度可以补偿转接板厚度不够的难题，且预留晶圆对接的表面材质做永久键合。为实现以上技术目的，本发明采用的技术方案是：

第一方面，本发明的实施例提出一种转接板堆叠结构，包括顶层晶圆、中间晶圆和底座晶圆；

所述顶层晶圆、中间晶圆和底座晶圆依次堆叠并热压键合，顶层晶圆第一表面设置的中间空腔、中间晶圆中设置的中间通孔和底座晶圆第二表面设置的中间空腔对位构成元件容置空间；

在顶层晶圆与中间晶圆的结合面、中间晶圆与底座晶圆的结合面均设有焊球空腔，在焊球空腔中设有焊球，焊球空腔中的焊球与其上下两侧的晶圆上的焊盘分别连接，且通过与其上下两侧晶圆上相连接的焊盘分别电连接顶层晶圆、中间晶圆和底层晶圆中的TSV导电柱，以实现顶层晶圆第二表面的RDL与底座晶圆第一表面的RDL互联。

进一步地，相邻两个晶圆结合面上的RDL和焊盘在热压键合时被密封。

进一步地，所述焊球空腔分布于顶层晶圆的第一表面、或中间晶圆的第一表面、或中间晶圆的第二表面或底座晶圆的第二表面。

第二方面，本发明的实施例还提出一种转接板堆叠工艺，包括以下步骤：

步骤S1，在顶层晶圆中制作TSV导电柱，然后在顶层晶圆的第一表面制作与其TSV导电柱一端连接的RDL和焊盘，再在顶层晶圆的第二表面制作与其TSV导电柱另一端连接的RDL和焊盘；然后在顶层晶圆的第一表面制作中间空腔；最后在顶层晶圆的第一表面制作与其第一表面焊盘连接的焊球；

步骤S2，在中间晶圆中制作TSV导电柱，然后在中间晶圆的第一表面制作与其TSV导电柱一端连接的RDL和焊盘；

步骤S3，在中间晶圆的第二表面减薄，并在中间晶圆的第二表面制作焊球空腔，然后在中间晶圆第二表面制作RDL和焊盘，其中在焊球空腔中设有与中间晶圆中TSV导电柱另一端连接的焊盘；在中间晶圆第二表面制作中间通孔，然后在中间晶圆的第一表面制作与其第一表面焊盘连接的焊球；

步骤S4，在底座晶圆中制作TSV导电柱，然后在底座晶圆的第一表面制作与其TSV导电柱一端连接的RDL和焊盘；