[发明专利]焊球、倒装芯片结构、堆叠式封装结构及其制作方法

说明书

本发明提供了一种焊球、倒装芯片结构、堆叠式封装结构及其制作方法，焊球的材料为导电聚合物材料。导电聚合物材料一方面具有机械性能好，质轻的优势，能够在层叠结构中在垂直方向上提供稳定支撑，并且可以使层叠结构的重量较小；另一方面，可加工性能好，具有导电的特性，能够实现电子元件之间的物理连接和电连接。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种焊球、倒装芯片结构、堆叠式封装结构及其制作方法。

背景技术

焊球(solder ball)是半导体工艺中实现两个元器件连接的常见结构。由于本身的物理特性，在回流的工艺中(reflow)，当焊球温度升高到焊料熔点以上时，焊料会熔融，浸润其所连接的两个元器件，在回流工艺结束后，随着温度降低变成固态并将两个元器件物理连接并电连接起来。

然而由于焊球的机械性能欠佳，在垂直堆叠的半导体结构中，其起到的支撑作用有限，使结构不够稳定。在回流工艺之后，元器件之间容易形成不均匀的间隙。

堆叠式封装结构(Package on package，PoP)是将多个电气元件在垂直空间中进行堆叠设置，以实现更高的组件密度，实现更短的电气连接路径和更小的封装体积。

在堆叠式封装结构中，焊球由于价格低廉，工艺简单，被广泛应用于将堆叠的元件之间进行电连接的电性互连部件。焊球的机械性能欠佳，会造成堆叠式封装结构不稳固。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种焊球、倒装芯片结构、堆叠式封装结构及其制作方法，以解决相关技术中的问题。

为实现上述目的，本发明的第一方面提供一种焊球，所述焊球的材料为导电聚合物材料。

可选地，所述导电聚合物材料为导电聚苯胺。

可选地，所述焊球包括导电支撑核，所述导电聚合物材料包覆所述导电支撑核。

可选地，所述导电支撑核的材料包括：铜、银以及金中的至少一种。

可选地，所述导电聚合物材料中分散有纳米导电颗粒。

可选地，所述纳米导电颗粒包括：纳米铜颗粒、纳米金颗粒、纳米银颗粒、碳纳米管以及石墨烯中的至少一种。

可选地，所述纳米导电颗粒的添加量的范围为：30wt％～50wt％。

本发明的第二方面提供一种倒装芯片结构，包括上述任一项所述的焊球。

本发明的第三方面提供一种堆叠式封装结构，包括：第一封装体与待连接元件，所述第一封装体包括第一芯片；所述第一封装体的第一芯片与所述待连接元件通过上述任一项所述的焊球电连接。

可选地，所述待连接元件为预布线基板，所述预布线基板内设有预布线线路，所述预布线线路包括位于所述预布线基板的表面的电连接点；所述第一芯片的电连接点与所述预布线基板的电连接点通过上述任一项所述的焊球电连接。

可选地，所述待连接元件为第二封装体，所述第二封装体包括第二芯片；所述第一芯片的电连接点与所述第二芯片的电连接点通过上述任一项所述的焊球电连接。

可选地，所述第一封装体包括：

裸片，所述裸片包括若干焊盘，所述焊盘位于所述裸片的活性面；预制导电柱，位于所述裸片的侧边，所述预制导电柱包括相对的第一端与第二端；预制导电迹线，朝向所述裸片的背面且与所述裸片背面之间具有间距，所述预制导电迹线与预制导电柱电连接；塑封层，包覆所述裸片、所述预制导电柱以及所述预制导电迹线，所述塑封层的背面暴露所述预制导电柱的第一端与所述预制导电迹线，所述塑封层的正面暴露所述裸片的活性面与所述预制导电柱的第二端；