200810075 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 夕 種〇日片堆疊封裝結構,特別是有_種在 多晶片堆秘構中《针線妓魏料祕二= 且於多晶綱娜 【先前技術】
% 丁个 衣狂部在進行三度空間(Th
Dimension ; 3D)的封桊,、、,nt " 功利用最少的面積來達到相對大的4 體集成度(丨ntegrated)或是記憶體的容量等。為了能達到此―目, 現階段已«紐_堆疊(GhipstaGked)財絲達成三心 (Three Dimension ; 3D)的封穿。
在習知技術中,晶片的堆疊方式係將複數個晶片相互堆疊於一基 板上,然後使用打線的製程⑽e bonding process)來將複數個晶片 與基板連接。第1圖係顯示—習知具有相同或是相近晶片尺寸之堆疊 型晶片封裝結構的剖面示意圖。如第]圖所示,習知的堆疊型晶片封 裝結構100包括-電路基板(package substrate) 110、晶片i2〇a、 晶片120b、-間隔物(spacer) 130、多條導線14〇與一封裝膠體 (encapsulant) 150。電路基板11〇上具有複數個焊墊112,且晶片 120a與120b上亦分別具有多個焊墊122a與122b,其中焊墊122a 與122b係以周圍型態(peripheral type)排列於晶片120a與120b上。 5 200810075 晶片120a係配置於電路基板110上,且晶片120b經由間隔物130而 配置於晶片120a之上方。部分導線140之兩端係經由打線製程而分別 連接於焊墊112與122a,以使晶片120a電性連接於電路基板11〇。 而其他部分導線140之兩端亦經由打線製程而分別連接於焊墊us與 122b ’以使晶片120b電性連接於電路基板11〇。至於封裝膠體 則配置於電路基板110上,並包覆這些導線140、晶片120a與120b。 由於焊墊122a與122b係以周圍型態排列於晶片12〇a與12〇b 上,因此晶片120a無法直接承載晶片120b,故必須在晶片i2〇a與 120b之間配置間隔物130,使得晶片12〇a與120b之間相距一適當的 距離,以利後續之打線製程的進行。然而,間隔物13〇的使用卻造成 習知堆疊型晶片封裝結構100的厚度無法進一步地縮減。 另外,類似之習知技術如第2圖所示,同樣使用一具有一定厚度 之間隔層130,以使兩晶片之間相距一適當的距離,以利後續之打線製 私的進行,此外,為了降低金屬導線14Q之弧度,更在晶片之焊塾η 細形成一凸塊141 (stud bump)。很明顯地,這種加入間隔層之 堆豐封裝方式,無法縮鱗疊封裝之厚度,故其所鮮疊之晶片數是 受到限制的。 第1圖及第2圖中_疊封裝結構中,還有—共同關題,就是 間隔物130的配置位置無法給予上方晶片(12Qb ; 2Q)全部的支樓, 故當進行打線連接⑽eb〇nding)時,若晶片太薄時,可能會使晶片 在打線過程中造成破片(Wafe「breken)。因此,使用間隔物13〇的堆 6 200810075 $封裝結構巾的晶#是需要具有_定厚度的,故更使得這種的堆疊封 裝結構無法堆疊太多的晶片。料,在進行晶片堆疊的過程中,也有 可能發生上方晶片(12Qb;2G)與下方導線140接觸而導致短路的問 題。另外’在具有間隔物伽的堆疊封裳結構中,在完成打線連接的 裝私後錢仃封膠(m〇|ding),但由於上下晶片間的距離僅有一間 隔物13G或是間隔層5G的厚度,因此可能會在上下晶片的間距中形成 孔v包(void )’當此氣泡受高溫膨脹時’則會造成封膠體的龜裂(⑽⑻。 【發明内容】 .度空間的封裝結構 有鑒於I明肖景巾所述之晶片堆疊方式之缺點關題,本發明提 供一種多㈣術式,來峨献寸相独幅堆疊成-種
本發明之主要目的在提供—種多晶片堆疊之封裝結構’係在每_ 晶片之背面形成絕緣層,故可將晶片與堆疊在導線上,而使本發 明之多晶牌4封裝具有較高的封裝錢如及較薄的厚度。 本發明之另—主要目的在提供,晶片堆疊封裝結構, 在打線製程中不易造成破片。 本發明之再-主要目的在提供—種多晶片堆疊封裝結構,使料 日日片之間的間隙在封膠製程後不會產生氣泡,。 且 本發明之還有—主要目的在提供—録多晶片堆疊封裝中的於黏 7 200810075 著層内加入具有近似球狀絕緣體之結構,用以保持堆疊晶片間的間距。 據此本發明乂供一種本發明提供一種多晶片堆疊式的封裝結 構,包含:提供一個配置有複數個金屬端點基板以及一個由複數個晶片 堆疊而成的多晶μ堆疊賴,並料晶#堆疊結構曝於基板上,其令 多晶片堆疊結構中之每-晶片之-主動社目&置有複數個焊墊以及每 一晶片之背面上配置絕緣層,同時複數個晶片之間則藉由一個黏著層來 將每-晶片之主動面與另-晶片f面上之絕緣層接合,以形成堆疊結構 並藉由複數條金屬導線將複數個晶片上之複數個焊墊與基板上之複數 個金屬端點電性連接。 本發明接紐供-種本發贿供-鮮晶片堆疊式的封裝結構, 包含:提供-舰置有複數個金屬顧基板以及—個由複數個晶片堆疊 而成的多晶牌疊結構,並將多晶;:{堆疊結構固接於基板上,其中多晶 片堆疊結射之每-晶 >;之-絲面上配置有複數個以及每一晶 片之背面上配置絕緣層,同時複數個晶片之_藉由—航合有複數個 近似球狀物體於其中之黏著層來將每—晶片之主動面與另—晶片背面 上之絕緣層接合,以形成堆疊結構並藉由複數條金屬導線將複數個晶片 上之複數個焊墊與基板上之複數個金屬端點電性連接。 本發明接著再提供-鮮晶#堆疊式的封裝結構,包含:一導線 架,係由複數個成相對排狀内⑽以及_晶片承座,而晶片承座位 於複數個相對排列之内引腳之間,且晶片承座具有-上表面及一下表 面;及-個由複數個晶牌疊而多晶片堆疊結構,且多晶片堆疊 8 200810075 結構固接於導線架之上表面,其中多晶片堆疊結構中之每一晶片之一 主動面上配置有複數個焊墊以及每一該晶片之背面上配置一絕緣層, 同時複數個晶片之間藉由一混合有複數個近似球狀物體於其中之黏著 層,將該母一晶片之主動面與另一晶片背面上之絕緣層接合以形成堆 璺結構並藉由複數條金屬導線將複數個晶片上之複數個焊墊與該導線 架之内引腳電性連接。 本舍明繼續再k供一種多晶片堆疊式的封裝結構,包含:一導線
架,係由複數個成相對排列之内引腳以及一晶片承座,而晶片承座位於 複數個相對排列之内引腳之間,且晶片承座具有一上表面及一相對於該 上表面之一下表面;以及複數個多晶片堆疊結構,每個多晶片堆疊結構 均由複數個晶片堆疊而成,且複數個多晶片堆疊結構則分別固接於導線 架之上表·下表面,其中多晶牌疊結構巾之每u之絲面上配 置有複數個焊細及每-晶片之背面上配置有絕緣層,且複數個晶片之 間藉由一混合有複數個近似球狀物體於其中之黏著層將每一晶片之主 動面與另u背社之絕緣層接合以形絲疊結構並藉由複數條金 屬導線將概個晶壯之複數轉墊與導線架之複軸㈣腳電性連 接。 本發明接著提供-種晶片堆疊封裝之方法,其步驟如下:首先,提 供一基板,且基板上配置有複數個金屬端點;接著提供 曰 ^ n 日日月,第 一晶片之主動面上配置有複數個焊塾以及在背面上配置—絕緣層,' 將晶片上的絕緣層與基板連接;然後,提供一加熱裝置來進行—烘烤 9 200810075 製程後’藉以固化第-晶片背面之絕緣層;接著,再使用逆打線製程 來提供複數條金屬導線,並以複數條金屬導線來電性連接第一晶片上 之複數個焊墊及基板上之複數個金屬端點;再接著,形絲_黎著層 於第一晶片之主動面上;接著再提供第二晶片,其背面上配置有絕緣 層,並將絕緣層與第-黏著層接合;然後,提供—加熱裝置,用以固 化第-黏著層;再接著,提供複數條金料線,使複數條金屬導線電 性連接第二晶片上之複數個焊墊及基板上之複數個金屬端點;然後, 再重複步猶述轉,即可則彡成本發敗乡晶牌疊結構。 本發明接著再提供另-種晶片堆疊職之方法,其步驟如下: 首先’提供-導線架’此導線縣由複數個成姆__引腳及一 個晶片承朗喊,而以承餘於複數個成相騎⑽内引腳之 間,接者提供第-晶片,第—晶片之主動面上配置有複數個焊塾以及
在背面上配置-絕緣層,然後以晶片背面的絕緣層與晶片承座固接; 然後提供-加熱裝置來進行—烘烤程序,用賴化第—晶片背面的絕 ^層;之後使《打線製程來提供複數條金屬導線,並以複數條金屬 導線來電性連接第一晶片上之複數個輝墊及導線架上的複數個内引 ^接著,形成第—黏著層於第-晶片之主動面上,同時,在此第 1巾可\雜地加人複轴近似雜物;接著再提供第二晶 片’而弟-晶片之主動面上配置有複數_墊並在背面上配置一絕緣 層’且將此嶋與第—賴接合;_,提供—域裝置’用以 固化第—轉層;接著,再·逆打賴絲提供複數條金屬導線, 200810075 使複數條金屬導線電性連接第二晶片上之複數個焊墊及導線架上的複 數個内引腳;如此再重複步驟前述步驟,即可以形成本發明之多晶片 堆疊結構。 本發明接著再提供另-種晶片堆疊封裝之方法,其步驟如下: 首先’提供-導翁,鱗_係由複數個成姆排觸㈣腳及一 個晶片承座所組成’而晶片承座位於複數個成相對排列的内引腳之 間’同時’晶片承座具有-上表面及—下表面;接著提供第一晶片, 第一晶片之主動面上配置有複數個焊墊並在背面上配置—絕緣層,然 後以晶片背面的絕緣層與晶片承座之上表面固接;紐提供一加熱裝 置來進行-烘烤程序,用以固化第一晶片背面的絕緣層;之後使用逆 打線製程來提供複數條金屬導線’並錢雜金料絲電性連接第 -晶片上之複數個焊墊及導線架上的複數個内引腳;再接著,形成第 一黏著層於第-晶片之主動面上;接著再提供第二晶片,而第二晶片 之背面上配置-絕緣層’且將此絕緣層與第—黏著層接合;然:後,提 供-加齡置’用化第—黏著層;接著,再使用逆打線製程來提 供複數條金屬導線,使複數條金屬導線電性連接第二晶壯之複數個 焊塾及導線架上的複數個内引腳;此時,將導線架反轉伽度;接著, 再提供第—㈤片,第二晶狀__主動面上配置有複數轉塾並在背面 上配置-絕緣層,且以晶片f面的絕緣層與晶片承座之下表面固接; 同樣’提供-加紐置,用以固化絕緣層,然後,使用逆打線製程來 提供複數條金屬導線,並以複數條金屬導線來電性連接第三晶片上之 11 200810075 複數個焊墊及導線架上的複數個内弓丨腳;再接著,形成第二黏著層於 第三晶片之主動面上;接著再提供第四晶片,第四晶片之背面上配置 • 一絕緣層,將晶片背面之絕緣層與第二黏著層接合;然後,提供一加 : 絲置,用以固化第二黏著層;接著,再使用逆打線製程來提供複數 ' 條金屬導線’使複數條金屬導線電性連接第四晶片上之複數個焊墊及 導線架上的複數個㈣腳;如此再重複步難妨驟,即可以形成本 發明之多晶片堆疊結構。 【實施方式】 本發明在此所探討的方向為—種制多晶片堆疊的方式,來將複 數個尺寸相近_晶牌疊成—種三度空_職結構。為了能徹底 地瞭解本發明,將在下列的描射提出詳盡封裝構造及其封裝步驟。 顯然地,本發_施行並未限定晶片堆疊的方式之技藝者所熟習的特 殊細節。另-方面,眾所周知的晶片形成方式以及晶片薄化等後段製 程之詳細步驟並未描毅細節巾,⑽免造成本發明不必要之限制。 然而,對於本發明的較佳實施例,則會詳細描述如下,然而除了這些 詳細描述之外,本發明還可以廣泛地施行在其他的實施例中,且本發 明的範圍不受限定,其以之後的專利範圍為準。 在現代的半導體封裝製程中,均是將一個已經完成前段製程 (Front End Process)之晶圓(wafer)先進行薄化處理(Thinning
Process)’將晶片的厚度研磨至2~20 mil之間;然後,再塗佈(coating) 12 200810075 或網印(printing) -層高分子(p〇|ymer)材料於晶片的背面,此高分 子材料可以是-種樹脂(resin),特別是—種B_stage樹脂。再經由一 麵烤或是照絲程,使得高分子材㈣現—種具有_度的半固化 膠;再接著,將一個可以移除的膠帶(tape)貼附於半固化狀的高分子 材料上;然後,進行晶圓的切割(sawjng pr〇cess),使晶圓成為一顆 顆的晶片(die);最後,就可將_麵的晶片與基板連接並且將晶片形 成堆疊晶片結構。 首先,請參考第3A圖及帛3B圖所*,係一完成前述製程之晶片 200之平面示意、圖及剖面示意圖。如帛3B圖所示,晶片2〇〇具有一主 動面21G及-相對主動面之背面22G,且晶片背面22()上已形成一絕 緣層23G ;在此要強調,本發明之絕緣層23(),並未限定為前述之 B_Stage半目化與的樹脂材料,此絕緣層23()之主要目的在作為絕 緣,此外,絕緣層230也可以選擇具有黏性的絕緣材料,用以達到與 基板形成接合之目的:因此只要是具有上述這些功能之材料,例如·· 膠膜(die attached film )均可做為本發明之實補樣。此外,在本發 明之實施例中,晶片2GG的主動面21〇上配置有複數個焊墊24〇,且 複數個焊墊240可配置於晶片200的周邊上。 接著,請參考第4圖所示,係本發明之堆疊式封裝結構之剖面示 意圖。如第4圖所示’在本實施例中,係提供-基板300,其上配置 有複數個金屬端點310 (termina丨),其中基板可以是電路板(pcB) 或是導線架(Leadframe)等,而當此基板為—電路板時,其可進一步 13 200810075 作為BGA之载板。接著,將一晶片2〇〇a貼著於基板3〇〇上,並曝露 出金屬端點310 ’而晶片200a與基板300之間的接合係由位於晶片 2〇〇a月面上的絕緣層23〇來達到黏貼的效果。然後,進行一加熱或是 烘拷製程’藉以固化位於晶片背面22〇與基板3〇〇上的絕緣層230 ; 接著進行打線製程(wire b〇nding pr〇ess),係以複數條金屬導線32〇 來連接晶片2QDa上的焊墊240與基板300上的金屬端點310。在此 要強調的是,本發明之打線製程係使用一種逆打線製程(Reversed bonding)的方式來將形成晶片2〇〇a與基板3〇〇的連接;其中在進行 逆打線製程時,會在晶片2GQa的焊墊24G上絲成—凸塊33〇(stud —P),然後將金屬導線32()與基板上的金屬端點31〇形成連接後, 再將金屬導線320之結尾固與凸塊330連接。先形成此凸塊33〇之目 的,可以使金屬導線320在晶片200a的焊塾240處的弧度不會太大, 除了可以避免在後_製程巾產生沖制問題外,並可有效降低後續封 裝之厚度。 緊接著,使用一塗佈或是印刷製程,將-黏著層340a塗佈 於晶片200a的主動面21〇上,並覆蓋整個主動面21〇,因此金屬 導線320的、⑺尾^份及凸塊33〇也會被覆蓋。此黏著層可為一 南分子材料,特別是—種B_stage樹脂;而此轉層3咖的厚度要 大於金屬導線320之最大弧度的高度,因此黏著層34〇a的厚度係介於 2mil至1_之間。再接著,可以選擇地進行供烤程序,用以固化黏 著層340a。 200810075 接著’再將另U 2GGb獅於黏著層34Ga上,使得位於晶片 2〇〇b背面上的絕緣層23G_於黏著層3伽上。由於經由塗佈或 疋印刷H程之轉層34Qa的表面可能並不平整,但因為晶片背面上 的、、’邑緣層23G可以是-種半固化之B、stage樹脂,因此絕緣層23〇 了、、表面不平整的黏著層34〇a形成密合。再接著,進行加熱或是烘 烤程序,使晶片200b能與黏著層340a固接。再接著,進行另一次的 逆打'411¾以使複數條金屬導線320來連接晶片2G〇b上的焊墊240 ”基板300上的金屬端點31〇。同樣的,本實施例中的逆打線製程也 會在晶片200b的焊墊240上先形成-凸塊33〇(灿(1|:)卿),然後 將金屬導線320與基板上的金屬端點31〇形成連接後,再將金屬導線 320之結尾固與凸塊33Q連接。接著,重複前述之動作,將一黏著層 340b塗佈於晶片2〇〇b的主動面21〇上,並覆蓋整個主動面 然後可以選擇地進行—烘烤製程後,再將另—晶片2黏貼於黏 著層340b之上,如此重複前述烘烤及打線製程,即可完成一多晶片堆 $結構30。最後進行一封膠製程,以一封膠體37〇將多晶片堆疊結構 30、複數條金屬導線32〇及基板上的端點31〇覆蓋,如第4圖所示。 在本實施例中,由於使用逆打線製程,故金屬導線320之結尾 端在晶片的焊墊240上,很明顯地,金屬導線32Q在結尾端的弧度小 於金屬端點310處之打線端的孤度。因此,在進行晶片堆疊的過程中, 可以降低晶片200a、2〇〇b、200c及200d之間的高度;更由於晶片 200的背面220有一絕緣層230,因此當晶片堆疊在金屬導線32〇 15 200810075 的結尾端及凸塊咖上時,也不會造成短路。同時,在進行逆打 線製程時,會在晶片上的每-個焊墊上均先形成凸塊33g;即使有 些焊墊24G不-定會與基板300連接,但在本實施例巾,仍會在 不作為連接點的烊墊上仍然形成有凸塊33Q,此凸塊撐為虛焊塾 (d麵my pad),其目的是用來作為堆疊晶片之間(例如晶片2〇〇a 及200b)的間隙物。另外,也因為位在兩晶片間(例如晶片2〇〇a 及200b)的金屬導線320已被黏著層34〇所覆蓋,如此不但可防 止金屬導線320之間的接觸,也可同時增加金屬導線32〇本身的 強度,故在封膠的過程中,就不易產生沖線的問題。此外,因為 黏著層340已經覆蓋整個晶片的主動面21Q,故使得兩晶片間(例· 如晶片200a及200b)無間隙存在,因此完成封膠製程後就不會 在晶片間產生氣泡的狀況,因此可以解決造成晶片龜裂的問題。 再者,因為黏著層340已經覆蓋整個晶片的主動面21〇,故晶片 不會有懸空的狀況,故也可以一併解決破片的問題。由上述的結 果,本發明所揭路之技術特欲,足以使用比較薄的晶片的封裝结 構,故可增加堆疊的密度。 此外,為了更進一步的強化及保持兩晶片間(例如晶片2〇〇a 及200b)的間隙距離,本發明再提供另一具體實施例,如第5圖 所示。在本實施例中,係在第四圖的黏著層340中混合加入一種 近似球狀物360,此近似球狀物360為一種具有彈性之高分子材 料,例如樹脂。當進行前述晶片堆疊的過程中,複數個近似球狀 200810075 物360已經與黏著層340均勻混合,故可隨著塗佈或是印刷的過 程,形成在每-個晶片的主動面21G上。由於此近似球狀物36〇 具有-疋的體積,因此可以提供晶片間(例如晶片·3及2〇〇b) 的支撐,同’為了能有效的作為支撐體,近似球狀物36〇的高 度可以選擇在35〜2_mq。至於本實闕的⑼堆疊過程與第4 圖之實施例相同,故不再贅述。 本發明繼續再提供另-具體實施例,如第6圖及第7圖所示。 在本實施例中,係將第4圖及第5圖中的基板以_導_來取代。 當基板為-導線架4GG時,由於導線架至少具有複數個成相對排 列之内引腳410以及-個晶承座420,而此晶片承座42()位於複數 個相對排列之内引腳41G之間;很明顯地,在第6圖的實施例中,晶 片承座420與内引腳410之間形成一共平面。同時,晶片承座42〇具 有一上表面422及一下表面424。 接著,將一晶片200a貼著於晶片承座42〇之上表面422上,而 晶片200a與晶片承座420之上表面422之間的接合係由位於晶片 200a背面上的絕緣層230來達到黏貼的效果。然後,進行一加熱或是 烘拷製程,藉以固化位於晶片背面220與晶片承座42〇之間的絕緣層 230 ;接著進行逆打線製程,以複數條金屬導線32〇來連接晶片2〇如 上的焊墊240與内引腳410。同樣地,在進行逆打線製程時,會在晶 片200a的_ 240上先形成一凸塊330,然後將金屬導線32〇與導 線架400之内引腳410形成連接後,再將金屬導線32〇之結尾與凸塊 17 200810075 330連接。緊接著,使用一塗佈或是印刷製程,將一混合有複數個 近似球狀物360之黏著層340a塗佈於晶片200a的主動面21〇 • 上,並覆蓋整個主動面210,因此金屬導線320的結尾部份與凸塊 • 330也會被覆蓋。此黏著層34〇a可為一高分子材料,特別是一種 B-Stage樹脂;而近似球狀物36〇則為一種具有彈性之高分子材 料。在本實施例中,黏著層340a的厚度要大於金屬導線32〇之最大 弧度的高度,因此黏著層34〇a的厚度係介於2mi|至1〇mi|之間。同 _ 時’為了能保持兩晶片間(例如晶片2〇〇a及2〇〇b)的間隙距離, 近似球狀物360的高度可以選擇在35〜200um之間。再接著,可以 選擇地進行烘烤程序,用以固化黏著層34〇a。 接著,再將另一晶片200b黏貼於黏著層340a上,使得位於晶片 200b的背面上的絕緣層23G貼附於黏著層34()a上。由於經由塗佈 或是印刷製程之轉層340a的表面可能並不平整,但因為晶片背面 φ 上的絕緣層230可以是一種半固化之B-Stage樹脂,因此絕緣層 230可以與表面不平整_著層34Qa形成密合。再接著,進行烘烤程 序,使晶片200b能與黏著層340a固接。然後,進行另一次的逆打線 製程,使用複^:條金屬導線320來連接晶片2_上的焊塾24〇與内 引聊410’同樣的,也會在晶片2〇〇b的焊墊24〇上先形成一凸塊於 然後將金屬導線320與導線架400之内引腳410形成連接後,再將金 屬V線320之結尾與凸塊33〇連接。接著,重複前述之動作,將一混 口有複數個近似球狀物36〇之黏著層34〇b塗佈於晶片2_的主 18 200810075 動面210上,並覆蓋整個主動面21〇,然後進行一烘烤製程後, 再將另晶片200c黏貼於黏著層340b之上,接著重複前述烘烤及 逆打線製程’即可完成一多晶片堆疊結構40。最後進行一封膠製程, 以-封膠體(未顯示於圖中)將多晶片堆疊結構4〇、複數條金屬導線 320及内引腳410覆蓋,將如第6圖所示。 另外,請再參考第7圖,其亦為一使用導線架為基板之實施例, 由於第7圖與第6關的差異僅在導線架4QQ的晶片承座420之配置 回度不同外,其餘的結構均與第6圖相同,故相關之形成晶片堆疊的 過私就不再贅述。在第7圖的實施例中,導線架400的晶片承座420 與内引腳410之間具有-高度差,特別是晶片承座42Q是形成一種沉 置(DOWN-SET)之結構。要再強調的是,在第6圖及第7圖的實 化例中複數個近似球狀物360是可以選擇性的加入黏著層340, 故在第6圖及第7圖中沒有近似球狀物36〇的封裝構造也為本發 明之實施態樣。 本發明繼續再提供一種以導線架為基板的堆疊封裝結構,如 第8圖及第9圖所示。請先參考第8圖,當基板為一導線架4〇〇時, 由於導線架400具有複數個成相對排列之内引腳41〇以及一個晶片承 座420 ’晶片承座420位於複數個相對排列之内引腳41〇之間。要強 調的是,在本實施例中,晶片承座42〇與内引腳41〇之間形成一共平 面,且晶片承座420具有一上表面422及一下表面424。接著,將一 晶片200a貼著於晶片承座420之上表面422上,而晶片200a與晶片 200810075 承座420之上表面422之_接合如位於晶片2_背面上的絕緣 層230來達到黏貼的效果。然後,進行一加熱或是供拷製程,藉以固 化位於晶片背面22G及晶縣座42G之間的絕緣層23〇 ;接著進行逆 打線製程,係以複數條金屬導線32Q來連接晶片麵上畴塾24〇 與内引腳410,其中在進行逆打線製程時,會在晶片施的焊墊⑽ 上先形成-凸塊330,然後將金屬導線32〇與導線架4〇〇之内引腳· 形成連接後,再將金屬導線320之結尾與凸塊33G連接。緊接著,使 用塗佈或疋印刷製矛呈,將一黏著層34〇a塗佈於晶片2〇加的主 動面210上,並覆蓋整個主動面21〇,因此金屬導線32〇的結尾部 份及凸塊330也會被覆蓋。此黏著層3伽可為—高分子材料,特別 疋種B-Stage樹脂;而此黏著層34〇a的厚度要大於金屬導線咖 之最大弧度的高度,因此黏著層34Ga的厚度係介於如丨丨至_丨·丨之 間。再接著,可以選擇地進行烘烤程序,用關化黏著層34〇a。 接著,再將另一晶片20〇b黏貼於黏著層34〇a上,使得位於晶片 200b的为面220上的絕緣層230貼附於黏著層34〇3上。由於經由 塗佈或是印㈣程之黏著層34Qa的表面可能並不平整,侧為晶片背 面上的絕緣層230可以是一種半固化之B_stage樹脂,因此絕緣層 230可以與表面不平整的黏著層340a形成密合。再接著,進行烘烤程 序,使曰曰片200b能與黏著層340a固接。然後,進行另一次的逆打線 製程’使用複數條金屬導線32Q來連接晶片20Gb上的焊墊240與内 引腳410,同樣的,也會在晶片2〇〇b的焊墊24〇上先形成一凸塊33〇, 200810075 然後將金屬導線320與導線架400之内引腳410形成連接後,再將金 屬導線320之結尾與凸塊33〇連接。接著,可以選擇繼續重複前述之 : 畴,即可在晶片承座420之上表面422上形成複數個晶片的堆疊結 構50。 接著,將導線架反轉180度,使得導線架400之晶片承座42〇之 下表面424的面朝上,然後進行本實例先前之步驟,將晶片2〇〇c與晶 _ 承座420之下表面424固接,並在進行烘雜序後,使用逆打線製 程’以金屬導線320來將晶片200c與内引腳410連接,然後再將一 黏著層340b塗佈在晶片2〇〇(:的主動面21〇上,接著再將晶片2〇如 與黏著層340b固接,並於執行烘烤程序後,再以金屬導線32〇將晶片 200d與内引腳41〇連接。同樣的,也可以選擇繼續錢前述之動作, 即可在晶片承座420之下表面424上形成另-個複數個晶片的堆疊結 構60。最後進行一封膠製程,以一封膝體(未顯示於圖中)將多晶片 • 堆®結構50、多晶片堆疊結構60、複數條金屬導線320及内引腳410 覆蓋,如第8圖所示。另外,在第9圖實施例中,係於第8圖的實 施例中,在黏著層340中加入了複數個近似球狀物36〇,其餘則 均與第8圖相同,故相關過程不再贅述。 很明顯地,當導線架4〇〇中的内引腳41〇與晶片承座42〇成一高 度差時,多晶片堆疊結構4〇可以形成不對稱的堆疊,如第1Q圖所示, 一側為奇數個晶片堆4 (例如:多晶片堆疊結構7〇),而另一侧則為偶 數個晶片堆疊(例如:多晶片堆疊結構6〇),在此本發明並不加以限制。 21 200810075 同時,在本發明之實施例中,可視晶片承座420與内引腳41〇之間的 咼度差(特別是形成沉置結構)來進行晶片200的堆疊,故其亦可能 在晶料座420之上表面422形成複數個晶片的堆疊結構(例如:多 晶片堆疊結構70),而在晶片承座420之下表面424僅連接一個晶片, 此堆®結構亦為本發明之實施例。在此實齡#成多晶片堆疊的 過程與第8圖及第9 _實闕姻,並且麵著層_中,也 可以選擇性地加入複數個近似球狀物360,故相關過程則不再贅述。 依據上述之過程,本發明提供一種晶片堆疊封裝之方法,其步驟 下首先,長1供一基板,且基板上配置有複數個金屬端點;接著提 供第一晶片,第-晶片之主動面上配置有複數個焊墊以及一相對於主 動面之背面上配置-絕緣層,並將晶片上的絕緣層與基板連接,在本 發明中,基板可以是-種電路板,其可進一步作為BGA又載板,·然後, 提供一加熱裝置來進行-烘烤製程後,藉以固化第—晶片背面之絕緣 層;接著,再使用逆打線製程來提供複數條金屬導線,並以複數條金 屬導線來電性連接第m之複數辦墊及基板上之複數個金屬端 點’其中独線製程在晶片的焊塾上先形成—凸塊,然後將金屬導線 與基板之金屬端點形成連接後,再將金屬導線之結尾與凸塊連接;由 於金屬導線結尾端的弧度較低,因此可以使得堆疊晶片間的間距變 小。再接著’形成第-黏著層於第-晶片之絲社;接著再提供第 二晶片’此第二晶片之-主動面上配置有複數個焊墊以及-相對於主 動面之-背面上配置有絕緣層,且將絕緣層與第_黏著層接合;然後, 22 200810075 提供一加練置,用關化第1著層;再接著,提供複數條金屬導 線,使複數條金屬導線電性連接第二晶片上之複數個焊墊及基板上之 複油金相點;織,再形成—第二黏著層於第二晶片之主動面上; 並再提供弟二晶片’第三晶片之—主動面上配置有複數個焊墊以及一 相對於主動面之4面上配置—絕緣層,並將絕緣層與第二黏著層接 合,囉,提供一加熱裝置,用以固化第二黏著層;然後,再使用逆 打線製程來提供複數條金屬導線,用來電性連接第三晶片上之複數個 焊墊及基板上之複數個金屬端點;如此料複步驟前述步驟,即可以 形成本發明之多晶片堆疊結構。 八此外,在上述多晶片堆疊式的封裝方法中,可以在黏著層中混 δ入複數個近似球狀物,同時在黏著層形成於複數個晶片之主動面上 讀,可選擇性地加人-加熱裝置以進行—烘烤程序,用以固化這些 黏者層。 、树賴著再提供另-種晶片轉封裝之枝,其步驟如下: 首提供-導線架’此導線架係由複數個成相對排列的内引腳及一 個晶片承座所組成’而晶片承座位於複數個成相對排列的内引腳之 間;接著提供第-晶片,第—晶片之主動面上配置有複數個焊塾以及 一相對於絲面之背面上配置—絕緣層,崎以晶片背面的絕緣神 晶片承座固接;在本實施例中’晶片承座與内引腳可以是成一共平面 也可以是成-高度差之結構;然後提供一加熱寰置來進行一料程 序’用以固化第-晶片背面的絕緣層;之後使用逆打線製程來提供複 23 200810075
數條金屬導線’並以複數條金料線㈣性連接第―晶片上之複數個 焊墊及導線架上的複數個内引腳,其中逆打線製程係在晶片的焊塾上 先形成-凸塊,然後將金屬導線與導線架上的_腳形成連接後,再 將金屬導線之結尾熱猶接;由於金屬轉結尾_弧度較低,因 此可以使得堆疊晶片間的間距變小。再接著,形成第—黏著層於第一 晶片之主動面上’同時,在此第—黏著層中可以選擇性地加入複數個 近似球狀物;接著再提供第二晶片,而第二晶片之主動面上配置有複 數個焊墊収-相對於絲面之f面上配置―絕緣層,且將此絕緣層 與第一黏著層接合,·織,提供—加熱裝置,用·化第—黏著層,· 接著,再使用打線製程來提供複數條金屬導線,使複數條金屬轉電 性連接第二晶片上之複數個焊墊及導線架上的複數個内引腳;緊接 著’再形成一第二黏著層於第二晶片之主動面上,而此第二黏著層中 也可以選擇性地加人複數個近⑽狀物;接著再提供第三晶片,第三 晶片之主動面上配置有複數個焊墊以及一相對於主動面之背面上配置 一絕緣層’且將絕緣層與第二黏著層接合;同樣,提供—加熱裝置, 用μ固化第二黏著層;‘然後,再使用逆打線製程來提供 線·,用來電性連接第三晶片上之複數轉鼓導線架上的複數個= 腳’如此再重複步驟前述步驟,即可以形成本發明之多晶片堆疊結構。 要強調的是’在上述多晶片堆疊式的封裝方法中,晶片承座與 内弓丨腳可以是共平面也可以是形成-高度差,制是晶#承座形成一 沉置(d_set)之結構’對此兩種倒線架之配置,均為本發明之實施 24 200810075 例。此外,本實施例也可以在黏著層中混合入複數個近似球狀物,同 時在黏著層形成於個w之线社錢,可獅㈣加入一加 熱裝置以進行一烘烤程序,用以固化這些黏著層。 本發明接著再提供另-種晶片堆疊封I之方法,其步驟如下: 首先,提供-導線架,此導線架係由複數個成相對排列的内引腳及一 個晶片承座所組成,而晶片承座㈣複數個成相對排列的内引腳之 同時,晶片承座具有—上表面及—下表面;接著提供第一晶片, 弟一晶片之主動面上配置有複數個焊墊以及—相對於主動面之背面上 配置-絕緣層,然後以晶片背面的絕緣層與晶片承座之上表面固接; 在本發明中’晶料座與内引腳可以是成—共平面也可以是成一高度 差之結構;然後提供—加熱裝置來進行—烘烤程序,用以固化第-晶 片背面的絕緣層;之後使用逆打線製程來提供複數條金屬導線,並以 複數條金屬導絲電性連接第—晶壯之複數懈墊及導線架上的複 數個内引腳’其中逆打線製程係在晶片的焊墊上絲成—凸塊,然後 將金屬導線與導線架上的㈣腳形成連接後,再將金屬導線之結尾與 凸塊連接’由於金屬導線結尾端雜度較低,因此可以使得堆疊晶片 間的間距變小。再接著,形成第—黏著層於第-晶片之主動面上;接 “提供第—aa» ,而第二晶片之主動面上配置有複數個焊墊以及一 相對於主動面之背面上配置—絕緣層,且將此絕緣層與第—黏著層接 合,然後,提供_加熱裝置,用以固化第一黏著層;接著,再使用打 、本製ί來^^供複數條金屬導線,使複數條金屬導線電性連接第二晶片 25 200810075 上之複數個知墊及導線架上的複數個内引腳;此時,將導線架反轉伽 度,接著’再提供第二晶片,第三晶片之—主動面上配置有複數個悍 塾以及一相對於主動面之-背面上配置-絕緣層,且以晶片背面的絕 緣層與晶片承座之下表面固接;同樣,提供—加熱裝置,用以固化絕 緣層,然後,制逆打_絲提供複數條金屬導線,並峨數條金 屬‘線來雜連接第二晶#±之複數鱗墊及導線架上的複數個内引 腳,再接著’形成第二轉層於第三晶片之絲面上;接著再提供第 四晶片’第四晶片之—絲面上置有複數個焊墊以及—相對於主動 面之-背面上配置-絕緣層,將晶片f面之絕緣層與第二黏著層接 合;然後,提供一加熱裝置,用以固化第二黏著層;接著,再使用逆 打線製程來提供複數條金料線,使複數條金料線電性連接第四晶 片上之複數辦墊及導_上的複數個㈣腳;如此再重複步驟前述 步驟’即可以形成本發明之多晶片堆疊結構。很明顯地,當導線架中 的内引腳與晶#承座成-高度差時,?晶牌疊結構取形成不對稱 的堆邊’其中—側可以為奇數個晶片堆疊,而另—侧可以為偶數個 晶片堆疊,在此本發明並不加以限制。同時,在實施例中,可視晶片 承座與内引腳之_高度差(特別是形成沉置結構)來進行晶片的堆 受’故其亦可能在晶片承座之上表面形成複數個晶片輯疊結構,而 在晶片承座之下絲健接-個晶#,鱗疊結構亦縣發明之實施 例,在此本發明並不加以限制。 顯然地,依照上面實施例中的描述,本發明可能有許多的修正與 26 200810075 差異。因此需要在其附加的權利要求項之範圍内加以理解,除了上述 詳細的描述外,本發明還可以廣泛地在其他的實施例中施行。上述僅 為本發明之雜實麵而已,並制以限定本發明之帽專利範圍; 凡其它未麟本發崎揭示之精神下所完成的紐改魏修錦,均應 包含在下述申請專利範圍内。
【圖式簡單說明】 第1圖 係先前技術之示意圖; 第2圖 係先前技術之示意圖; 第3A〜B圖 係本發明晶片之平面及剖面示意圖; 第4圖 係本發明之堆疊結構之剖視圖 第5圖 151 · _, 係本發明之具有近似球狀物之堆疊結構剖視 第6圖 ISJ · 團, 係本發明之以導線架為基板之堆疊結構剖視 弟7圖 圖, 係本發明之以導線架為基板之堆疊結構剖視 第8圖 圖; 係本發明之以導線架為基板之堆疊結構剖視 27 200810075 第9圖 係本發明之以導線架為基板之堆疊結構剖視 圖; 第10圖 係本發明之以導線架為基板之堆疊結構剖視圖; 【主要元件符號說明】 13 :焊墊 100 :堆疊型晶片封裝結構 110 :電路基板 112、122a、122b :焊墊 120a、120b :晶片 130 :間隔物 140 :導線 141 :金屬凸塊 150 :封裝膠體 200 (a、b、c、d):晶片 210 :晶片主動面 220 :晶片背面 230 :黏著層 240 :焊墊 30 :晶片堆豐結構 300 :基板 28 200810075 310 :金屬端點 320 :金屬導線 330 :凸塊 • 340 (a、b、c):黏著層 Λ 360 :近似球狀物 370 :封裝膠體 40 ··晶片堆疊結構 • 400 :導線架 410 :内引腳 420 :晶片承座 422 ··晶片承座之上表面 424 :晶片承座之下表面 50 :晶片堆疊結構 60 :晶片堆疊結構 • 70:晶片堆疊結構 29