封装结构及其制作方法与流程

本公开涉及半导体封装，具体而言，涉及一种封装结构及其制作方法。

背景技术：

1、为了提高存储器(memory)的存储容量，通常需要将多个芯片叠加在一起，并通过导线将芯片与外部电路相连接。

2、存储器的芯片面积逐渐变大，堆叠的层数越来越高，但是对于封装来说，标准件的尺寸是固定的，而作为控制器(controller)的控制芯片常常不得不得放在最下层，而在封装设计过程中，一般采用fod(film on die)工艺将芯片进行叠加。fod工艺中，通常采用晶片粘结薄膜(die attach film，daf膜)等作为粘合层将相邻层叠的芯片进行连接，为了保证叠加后结构的稳定性，daf膜需要较大的厚度，在芯片贴片(die attach)工艺中容易造成叠加后芯片的倾斜(die tilt)以及翘曲的问题。

技术实现思路

1、本公开的主要目的在于提供一种封装结构及其制作方法，以解决现有技术中芯片堆叠数量增加易导致封装结构发生翘曲及倾斜的问题。

2、为了实现上述目的，根据本公开的一个方面，提供了一种封装结构，包括：基板；芯片堆叠结构，设置于基板的一侧；支撑层，设置于基板与芯片堆叠结构之间，支撑层包括支撑部和粘结部，支撑部沿第一方向延伸，且支撑部和粘结部均与芯片堆叠结构的同一侧表面接触，其中，第一方向为基板指向芯片堆叠结构的方向；封装层，设置于基板的一侧，封装层覆盖芯片堆叠结构并与支撑部接触，其中：封装层的弹性模量大于或等于支撑部的弹性模量，支撑部的弹性模量大于粘结部的弹性模量；封装层的弹性模量与支撑部的弹性模量的差值小于支撑部的弹性模量与粘结部的弹性模量的差值。

3、可选地，支撑部的硬度大于粘结部的硬度。

4、可选地，在常温条件下支撑部的膨胀系数小于封装层的膨胀系数。

5、可选地，支撑部的材料包括环氧树脂类胶体。

6、可选地，封装结构还包括：控制芯片，设置于基板与芯片堆叠结构之间，粘结部覆盖控制芯片。

7、可选地，支撑部的材料包括第一填充颗粒和第一固化剂，粘结部的材料包括第二填充颗粒和第二固化剂，第一填充颗粒的尺寸大于第二填充颗粒的尺寸。

8、可选地，封装层的材料包括第三填充颗粒和第三固化剂，第三填充颗粒的尺寸大于第一填充颗粒的尺寸。

9、可选地，支撑部环绕设置于粘结部的外周，且支撑部具有至少一个缺口。

10、可选地，支撑部包括至少两个缺口，至少两个缺口相对错开设置。

11、可选地，芯片堆叠结构包括：沿第一方向堆叠的多个功能芯片；粘合层，黏附于相邻功能芯片之间。

12、可选地，多个功能芯片中沿第一方向的第一个芯片为第一功能芯片，第一功能芯片具有靠近基板的第一表面，支撑部与第一表面的边缘接触设置。

13、可选地，支撑部与第一表面的接触面积与粘结部与第一表面的接触面积的比值范围为0.3～0.4。

14、可选地，支撑部与基板之间的粘结力大于或等于粘结部与基板之间的粘结力。

15、可选地，粘合层的弹性模量小于支撑部的弹性模量。

16、可选地，粘合层的弹性模量小于粘结部的弹性模量。

17、根据本公开的另一方面，提供了一种封装结构的制作方法，包括以下步骤：提供基板；在基板上设置支撑部和粘结部，得到支撑层；在支撑层上设置芯片堆叠结构，芯片堆叠结构的一侧表面分别与支撑部和粘结部接触，且基板指向芯片堆叠结构的方向为支撑部的延伸方向；在基板上设置封装层，封装层覆盖芯片堆叠结构并与支撑部接触，其中：封装层的弹性模量大于或等于支撑部的弹性模量，支撑部的弹性模量大于粘结部的弹性模量；封装层的弹性模量与支撑部的弹性模量的差值小于支撑部的弹性模量与粘结部的弹性模量的差值。

18、应用本公开的技术方案，提供了一种封装结构，包括基板、芯片堆叠结构、支撑层和封装层，本公开使位于基板与芯片堆叠结构之间具有支撑层，支撑层包括支撑部和粘结部，由于支撑部的弹性模量大于粘结部的弹性模量，使得支撑部的变形小，可以有效地防止粘结部发生变形而导致的芯片堆叠倾斜；同时，相比于支撑部与粘结部的弹性模量，支撑部与封装层的弹性模量的更加接近，从而使得二者变形基本相等，有效地防止了封装结构的发生翘曲。

技术特征：

1.一种封装结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述支撑部的硬度大于所述粘结部的硬度。

3.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，在常温条件下所述支撑部的膨胀系数小于所述封装层的膨胀系数。

4.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述支撑部的材料包括环氧树脂类胶体。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的封装结构，其特征在于，所述封装结构还包括：

6.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述支撑部的材料包括第一填充颗粒和第一固化剂，所述粘结部的材料包括第二填充颗粒和第二固化剂，所述第一填充颗粒的尺寸大于所述第二填充颗粒的尺寸。

7.根据权利要求6所述的封装结构，其特征在于，所述封装层的材料包括第三填充颗粒和第三固化剂，所述第三填充颗粒的尺寸大于所述第一填充颗粒的尺寸。

8.根据权利要求5所述的封装结构，其特征在于，所述支撑部环绕设置于所述粘结部的外周，且所述支撑部具有至少一个缺口。

9.根据权利要求5所述的封装结构，其特征在于，所述支撑部包括至少两个缺口，至少两个所述缺口相对错开设置。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的封装结构，其特征在于，所述芯片堆叠结构包括：

11.根据权利要求10所述的封装结构，其特征在于，所述多个功能芯片中沿所述第一方向的第一个芯片为第一功能芯片，所述第一功能芯片具有靠近所述基板的第一表面，所述支撑部与所述第一表面的边缘接触设置。

12.根据权利要求11所述的封装结构，其特征在于，所述支撑部与所述第一表面的接触面积与所述粘结部与所述第一表面的接触面积的比值范围为0.3～0.4。

13.根据权利要求12所述的封装结构，其特征在于，所述支撑部与所述基板之间的粘结力大于或等于所述粘结部与所述基板之间的粘结力。

14.根据权利要求11所述的封装结构，其特征在于，所述粘合层的弹性模量小于所述支撑部的弹性模量。

15.根据权利要求14所述的封装结构，其特征在于，所述粘合层的弹性模量小于所述粘结部的弹性模量。

16.一种封装结构的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本公开提供了一种封装结构及其制作方法。该封装结构包括：基板；芯片堆叠结构，设置于基板的一侧；支撑层，设置于基板与芯片堆叠结构之间，支撑层包括支撑部和粘结部，支撑部沿第一方向延伸，且支撑部和粘结部均与芯片堆叠结构的同一侧表面接触，其中，第一方向为基板指向芯片堆叠结构的方向；封装层，设置于基板的一侧，封装层覆盖芯片堆叠结构并与支撑部接触，其中：封装层的弹性模量大于或等于支撑部的弹性模量，支撑部的弹性模量大于粘结部的弹性模量；封装层的弹性模量与支撑部的弹性模量的差值小于支撑部的弹性模量与粘结部的弹性模量的差值。上述结构可以有效地防止粘结部部发生变形而导致的芯片堆叠倾斜，同时防止封装结构的发生翘曲。技术研发人员：左明星受保护的技术使用者：长鑫存储技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25