一种芯片堆叠的封装方法及结构与流程

本发明涉及数据可视化，具体地说是一种芯片堆叠的封装方法及结构。

背景技术：

1、目前2.5d及3d半导体先进封装领域，一般性的芯片堆叠方式主要有倒装焊或者热压焊加底填胶（fc/tcb+underfill），underfill底填需要边上预留点胶平面，对于二次堆叠芯片underfill底填无法进行工艺。非导电胶加热压焊（ncf-tcb），用ncf替代underfill来实现多芯片堆叠间隙，但是ncf膜贴附包裹凸点时易发生气泡；另外热压焊接对于凸点分布不均匀的情况下，易对薄芯片产生开裂异常。热压焊加塑封（tcb-muf），塑封料很难实现填充多芯片堆叠间隙。混合键合技术（hybrid bonding）虽然省去了凸点制作流程，但是该制程对于环境和设备要求及芯片表面平整度要求非常高，成本上大大提升。

技术实现思路

1、本发明为克服现有技术的不足，提供一种芯片堆叠的封装方法及结构。

2、为实现上述目的，设计一种芯片堆叠的封装方法，其特征在于：包括如下步骤：

3、s1，上芯片贴acf膜，并划片；

4、s2，将上芯片与硅转接板堆叠，并封装；

5、所述的步骤s1的具体方法如下：

6、s11，在上芯片的正面贴膜，并将上芯片的背面减薄至30~50um；

7、s12，将上芯片倒膜翻转，并在上芯片正面贴acf膜，acf膜覆盖上芯片表面；

8、s13，撕去acf膜的底膜；

9、s14，划片成单颗芯片；

10、所述的步骤s2的具体方法如下：

11、s21，载片支撑硅转接板；

12、s22，将上芯片倒装热压焊至硅转接板一侧表面；

13、s23，塑封，包裹整个堆叠结构；

14、s24，去除载片；

15、s25，在硅转接板的另一侧表面植金属球；

16、s26，划片，形成单个封装体。

17、所述的上芯片的数量为一个及以上，若干上芯片均位于同一平面。

18、为实现上述目的，设计一种芯片堆叠的封装结构，包括硅转接板一侧焊盘通过acf膜电连接上芯片，硅转接板另一侧焊盘连接金属球。

19、为实现上述目的，设计一种芯片堆叠的封装方法，包括如下步骤：

20、a1，上芯片贴acf膜，并划片；

21、a2，中间芯片贴acf膜，并划片；

22、a3，分别将中间芯片、上芯片堆叠在下芯片上，并封装；

23、所述的步骤a1的具体方法如下：

24、a11，在上芯片的正面贴膜，并将上芯片的背面减薄至30~50um；

25、a12，将上芯片倒膜翻转，并在上芯片正面贴acf膜，acf膜覆盖上芯片表面；

26、a13，撕去acf膜的底膜；

27、a14，划片成单颗芯片；

28、所述的步骤a2的具体方法如下：

29、a21，中间芯片背面进行tsv工艺加工，加工至厚度为30~50um，

30、a22，中间芯片正面贴acf膜；

31、a23，撕去acf膜的底膜；

32、a24，划片成单颗芯片；

33、所述的步骤a3的具体方法如下：

34、a31，载片支撑下芯片；

35、a32，中间芯片倒装热压焊至下芯片一侧表面；

36、a33，上芯片倒装焊至中间芯片上；

37、a34，塑封，包裹整个堆叠结构；

38、a35，在下芯片另一侧表面植金属球；

39、a36，划片，形成单个封装体。

40、所述的中间芯片的数量为一个及以上，若干中间芯片呈垂直堆叠。

41、为实现上述目的，设计一种芯片堆叠的封装结构，从下至上包括堆叠的下芯片、中间芯片、上芯片，下芯片与中间芯片之间、中间芯片与上芯片之间通过acf膜电连接。

42、所述的下芯片一侧表面的焊盘连接金属球。

43、所述的中间芯片的数量为一个及以上，相邻中间芯片之间通过acf膜电连接。

44、本发明同现有技术相比，采用acf膜取代现有的凸点焊接、混合键合方式，省略了凸点制作流程封大大降低封装成本，封装设备简单，无尘环境要求不高，大大降低了设备成本投入。并且acf膜里的金属球是均匀分布，对于超薄芯片的热压压力适配性高，降低芯片开裂异常发生率。非互联区域也有金属球分布，大大提升了该封装体的散热效果。

技术特征：

1.一种芯片堆叠的封装方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种芯片堆叠的封装方法，其特征在于：所述的上芯片（1）的数量为一个及以上，若干上芯片（1）均位于同一平面。

3.一种根据权利要求1或2任一项所述的芯片堆叠的封装结构，其特征在于：包括硅转接板（5）一侧焊盘通过acf膜（4）电连接上芯片（1），硅转接板（5）另一侧焊盘连接金属球（7）。

4.一种3d芯片堆叠的封装方法，其特征在于：包括如下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种堆叠的封装方法，其特征在于：所述的中间芯片（2）的数量为一个及以上，若干中间芯片（2）呈垂直堆叠。

6.一种根据权利要求4或5任一项所述的芯片堆叠的封装结构，其特征在于：从下至上包括堆叠的下芯片（3）、中间芯片（2）、上芯片（1），下芯片（3）与中间芯片（2）之间、中间芯片（2）与上芯片（1）之间通过acf膜（4）电连接。

7.根据权利要求6所述的一种芯片堆叠的封装结构，其特征在于：所述的下芯片（3）一侧表面的焊盘连接金属球（7）。

8.根据权利要求6所述的一种芯片堆叠的封装结构，其特征在于：所述的中间芯片的数量为一个及以上，相邻中间芯片（2）之间通过acf膜（4）电连接。

技术总结本发明涉及数据可视化技术领域，具体地说是一种芯片堆叠的封装方法及结构。包括如下步骤：S1，上芯片贴ACF膜，并划片；S2，将上芯片与硅转接板堆叠，并封装；步骤S1的具体方法如下：S11，在上芯片的正面贴膜，并将上芯片的背面减薄至30~50um；S12，将上芯片倒膜翻转，并在上芯片正面贴ACF膜，ACF膜覆盖上芯片表面；S13，撕去底膜；S14，划片。步骤S2的具体方法如下：S21，载片支撑硅转接板；S22，将上芯片倒装热压焊至硅转接板一侧；S23，塑封；S24，去除载片；S25，植金属球；S26，划。同现有技术相比，采用ACF膜取代现有的凸点焊接、混合键合方式，省略了凸点制作流程封大大降低封装成本，封装设备简单，无尘环境要求不高，大大降低了设备成本投入。技术研发人员：范俊,陈之文,邵滋人,付永朝受保护的技术使用者：宏茂微电子（上海）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25