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TWI333271B - Offset stacked chip package structure with vertical balance - Google Patents

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Publication number
TWI333271B
TWI333271B TW096108283A TW96108283A TWI333271B TW I333271 B TWI333271 B TW I333271B TW 096108283 A TW096108283 A TW 096108283A TW 96108283 A TW96108283 A TW 96108283A TW I333271 B TWI333271 B TW I333271B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
wafer
group
offset
pads
package structure
Prior art date
Application number
TW096108283A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200837919A (en
Inventor
Shih Wen Chou
Yu Ren Chen
Original Assignee
Chipmos Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chipmos Technologies Inc filed Critical Chipmos Technologies Inc
Priority to TW096108283A priority Critical patent/TWI333271B/zh
Publication of TW200837919A publication Critical patent/TW200837919A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI333271B publication Critical patent/TWI333271B/zh

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    • H10W72/536
    • H10W72/5363
    • H10W72/884
    • H10W90/732
    • H10W90/736
    • H10W90/756

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  • Wire Bonding (AREA)

Description

、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於-種多晶牌疊封裝結構,特別是有關於—種以晶 片承座形成上下對稱之多晶片偏移堆疊封裝結構。 【先前技術】 近年來’半導體的後段製程都在進行三度空間(Three DimensiQn丨 的封裝,峨侧最少的面積來達顺高_度或是記憶體的容量等。為 了能達到此-目的,現階段已發展出翻晶片堆疊⑽pstaeked)的方式來 達成三度空間(Three Dimension ; 3D)的封裝。 在習知技術中’晶片的堆疊方式係將複數個晶片相互堆叠於一基板 上’然後使用打線的製程(wire bonding process)來將複數個晶片與基板連 接。第1A圖即揭露-種以導線架為基底之晶片堆疊封裝之結構,如第认 圖所示,導線架5可分為内引腳部5a、外引腳部%及一平台部^,其中 平=部5c與内引腳部5a及外引腳部5b具有一高度差。首先將三個晶片 堆豐在-導線架5之内引腳5a上,接著再以金屬導線1〇、u、12來將三 個晶片上的焊塾7、8、9連接至導線架5之平台部5e上,然後,進行封 膠製程(molding process)將三個堆疊晶片及導線架5之内引腳%與部份之 平台部5c封閉,但裸露出外引腳部5b,以作為連接其他界面之引腳。另 外’在第1B圖及第1C圖中也是揭露一種晶片堆疊封裝之結構其與第 认圖之差異處主要是以電路板(咖)為基材,以便在堆叠晶片與電路 板連接後’可以經由錫球(S〇lderBall)與外部電路連接。 上述習知之晶片堆疊封裝結構中,除了晶片間形成偏移,使得在進 行注膠時,會造成顧的不平衡也狗勻之外;還有晶片_的金屬導 線’例如:第1A圖中的ίο、u、12痞b坌 金屬導·声及孤…4 或疋第1C圖中的62,其在每一條 ,屬導線的長度及弧度柄_,鎌了在進行轉雕巾,長度與 =的金«產生位移㈣致“驗料,還會_金屬導線長度 不相同,造成電訊號的相位產生變化等問題。 【發明内容】 有發日讀景中所述堆疊方式之缺點及問題,本發明提 =種使用多“偏移堆疊的方式,來將複數個尺寸相近似的⑼以上下 對稱之方式來堆疊成一種三度空間的封裝結構。 本發明之主要目的在提供—種具有上下對稱之多晶片偏移堆疊封裝 、、'。構,使其具有較高的龍積集度以及㈣的封裝厚度。 本發明之另-目的在提供—種具有上下對稱之多晶片偏移堆疊封裝 4 ’使堆疊結構巾的每—條金料_導_連翻長度及弧度近似。 本發明之再-目的在提供—種具有上下對稱之多晶片偏移堆疊封裝 結構’使得進行轉時的上下模流能賊到平衡。 本發明之還有-目的在提供—種具有上下對稱之多晶片偏移堆疊封 裝結構’其可藉由在導線財配錢赫,使得多㈣偏卿疊封裝結構 具有較佳的電路應用之彈性。 據此,本發明提供-種具有上下對稱之多晶片偏移堆疊封裝結構,包 3.個由複數個成相對排列之内引腳群以及一個晶片承座組成之導線 架,晶片承座位於複數個相對排列之内引腳群之間,且内引腳群與晶片 ,座均各★自具有上表面及下表面;—個由複數個相同尺寸之晶片偏移堆 ®而成的第-多晶片偏移堆疊結構以下層晶片之被動面固接於晶片承座 之上表面、’且第-多晶片偏移堆疊結構中之每一晶片之主動面的一側邊 上配置有複數個焊墊;一個由複數個相同尺寸之晶片偏移堆疊而成的第 -多晶片偏移堆疊結構,以下層晶片之被動面固接於晶片承座之下表 =、且第—夕晶片偏移堆疊結射之每一晶片之主動面的—側邊上配置 複數個焊墊;複數條第—金屬導線由—侧邊將第—多晶片偏移堆疊結 之複數個料與導線架之㈣腳群之上表面電性連接;而複數條第二 金屬導線由另-側邊將第二多晶片偏移堆疊結構之複數個烊塾與導線架 =另-侧㈣腳群之下表面紐連接,m個娜體來包覆第一多、 μ片偏移堆疊結構、第二多晶片偏移堆疊結構、㈣腳群以及晶片承座 接著’本發明再提供一種具有上下對稱之多晶片偏移堆疊封裝結構, 包含:-個由複數個成相對排列之内引腳群、匯流架以及晶片承座組成之 導線架’晶片承錄於複數個相對排列之内引腳群之間,且内引聊群與晶 片承座均各自具有上表面及下表面,而匯流架配置於内引腳群與晶片承座 之間;-個由複數個相同尺寸之晶片偏移堆疊而成的第__多晶片偏移堆疊 結構以下層,片之鶴面固接於晶片承座之上表面,且第一多晶片偏移堆 疊結構中之每-晶片之主動面的—側邊上配置有複數個焊墊;—個由複數 個相同尺寸之晶片偏移堆疊而成的第二多晶片偏移堆疊結構,以下層晶片 之被動面固接於晶片承座之下表面,且第二多晶片偏移堆疊結構中之:一 晶片之主動面的-側邊上配置有複數個焊塾;複數條第一金屬導線由一側 邊將第-多晶片偏移堆疊結構之複數個焊墊與導線架之内引腳群之上表 面電性連接;而複數條第二金屬導線由另—側邊將第二多晶片偏移堆疊姓 構之複數個焊塾與導線架之另-側内引腳群之下表面電性連接;以及^ 個封膝體來包覆第-多晶片偏移堆#結構、第二多晶片偏移堆疊結構、内 引腳群以及晶片承座並《出外引腳;其中該第—多晶片偏移堆疊结構中 之相同尺寸之該些晶片無第二多晶片偏移堆疊結構中之相同尺寸之該 些晶片數量相同且上下對稱’以及該複數條第—金屬導線及該複數條第二 金屬導線形成對稱。 【實施方式】 數個对,來將複 maa “ 城種—度工間的封裝結構。為了驗底地瞭 地太發咖下觸贿巾提料盡㈣裝步職其封裝結構。顯然 j,本發⑽施行縣限定“堆獅方式與技藝者熟㈣特殊細節。另 眾所周♦的sa片形成方式以及晶片薄化等後段製程之詳細步驟並 未描述於細節巾,以避免造成本剌不必要之關。細,對於本發明的 較佳實施例,則會詳細描述如下。此外,除了這些詳細描述之外,本發明 ^可以?泛地贿在其他的實_ *,而本發餐翻細仙之後的申 請專利範圍為準。 在現代的轉體封裝製針,均狀-個已經完成祕製程(F_ End Process)之晶圓(wafer)先進行薄化處理卿⑽㈣p職ss),將晶片的厚 度研磨至2〜20 mil之間;然後,再塗佈(c〇a㈣或網印㈣她幻一層高分 子^)材料於晶片的背面,此高分子材料可以是一麵脂㈣岭特 別是一種B-Stage樹脂。再經由一個烘烤或是照光製程,使得高分子材料 呈現-種具有_度的伟化膠;再接著,將—個可以移除的膠帶㈣〇 貼附於半ID化狀的高分子材料上;然後,進行晶圓的切割(霍㈣ process)使曰a圓成為一顆顆的晶片(脱);最後,就可將一顆顆的晶片與 基板連接並且將晶片形成堆疊晶片結構。 請參考第2 A與第2B圖所示,係一完成前述製程之晶片2〇〇之平面 示意圖及剖面示意圖。如第2B圖所示,晶$ 2⑼具有_主動面21〇及一 相對主動面之者面220,且晶片背面220上已形成一黏著層230 ;在此要 1333271 強調,本發明之黏著層23〇並未限;^前述之半固化膠,此黏著層a。 之目的在與基板或是晶片形成接合,因此,戶、要是具有此一功能之黏著材 料,均為本發明之實施態樣,例如:夥膜(die attached f_。此外,本發 明之黏著層23G也可以是-種具有絕緣功能之材質所形成。 接著’請參考第2C圖’係本發明之完成多晶片偏移堆疊結構3〇之 面不意圖。如第2C圖所示,晶片2〇〇的主動面21〇上配置有複數個焊 墊240 ’且複數個焊墊240已配置於晶片2⑻的同一侧邊上因此將晶 片背面220上的黏著層230與另一晶片2〇〇的主動面21〇進行偏移 (OFFSET)接合後’即可形成多晶片偏移堆疊結構3〇,其中這種多晶片偏 移堆疊的結構30係以焊線接合區250之邊緣線26〇為參考之排列基準來 形f ’因此可以形成類似階梯狀之多晶片偏移堆疊結構3〇,在此要說明 的疋’邊緣線260實際上是不存在於晶片2〇〇上,其僅作為一參考線。在 此仍然要強調’本實施例之黏著層23〇並未限定為前述之半固化膠,此黏 著層230之目的在與基板或是晶片形成接合,因此,只要是具有此一功能 之黏著材料,均為本發明之實施態樣。同時,晶片200之堆疊數量並未限 制,例如:兩個或複數個晶片200所形成之偏移堆疊結構均為本發明之實 施態樣® 本發明在多晶片偏移堆疊之另一實施例中,係使用一種重配置層 (Redistribution Layer,RDL)來將晶圓上的每一個晶片之焊墊配置到晶片的 側邊上,以便能形成多晶片偏移堆疊的結構,而此重配置層之實施方式 說明如下。 請參考第3A〜3C圖,係為本發明之具有重配置層之晶片結構的製造 過程示意圖。如第3A圖所示,首先提供晶片本體31〇,並且在鄰近於晶 片本體310之一側邊規劃出焊線接合區32〇,並將晶片本體31〇之主動表 面上的多個坏塾3〗2區分為第一焊墊312a以及第二痒墊312b,其中第一 10 1333271 焊塾312a係位於焊線接合區3勒,而第二焊,墊皿則位於焊線接合區 320外。接著請參考第3B 0,於晶片本體31〇上形成第一保護層33〇, 其中第一保護層330具有多個第一開口 332,以曝露出第一焊塾遍與 第二焊塾312b。然後在第一保護層33〇±形成重配置線路層MO。而重配 置線路層340包括多條導線342與多個第三焊墊%,其中第三焊墊% 係位於銲線接合區320内’且這些導線342係分職第二焊墊獅延伸 至第三焊塾344 ’以使第二料312b電性連接於第三焊墊344。此外,重 配置線路層340的材料,可以為金、銅、錄、鈦化鶴、鈦或其它的導電材 料:再請參考第3C ®,在形成重配置線路層mo後,將第二保護層35〇 覆蓋於重配置線路層34G上,而形成晶片結構·,其中第二保護層35〇 具有多個第二開口 352,以曝露出第一焊塾312a與第三谭墊別4。 *要強調的是’雖然上述之第一焊塾312a與第二焊塾迎係以周圍 型態排列於晶片本體310之主動表面上,然而第一焊墊312&與第二焊墊 通亦可以經由面陣列型態(area array咖)或其它的型態排列於晶片本 體310上’當然第二焊塾312b亦是經由導線3幻電性連接於第三焊墊 344。另外’本實施例亦不限定第三焊塾344 _列方式,雖然在第狃 圖中第三焊墊344與第-焊塾312a係、排列成兩列,並且沿著晶片本體训 之單一側邊排列,但是第三焊墊344與第一焊墊312a亦可以以單列、多 列或是其它的方式排列於焊線接合區320内。 請繼續參考第4A圖與第4B圖,係為第3C圖中分別沿剖面線从 與B-B’所繪製之剖面示意圖。如第4A圖與第4B圖所示,由上述圖示中 可知晶片、结構300主要包括晶片本體3 i〇以及重配置層4〇〇所組成,其中 重配置層400係由第一保護層33〇、重配置線路層34〇與第二保護層乃〇 所形成。晶片本體310具有焊線接合區320,且焊線接合區32〇係鄰近於 晶片本體310之單-側邊。另外,晶片本體31〇具有多個第一焊塾祀& 1333271 以及第二焊塾312b-’其中第一焊塾312a位於焊線接合區咖内,且第二 焊墊312b位於焊線接合區32〇外。 第一保護層330配置於晶片本體31〇上,其中第一保護層33〇具有 多個第-開π 332 ’以曝露出這些第__焊㈣&與第二焊塾现。重配 置線路層340配置於第一保護層33〇上,其中重配置線路層34〇從第二焊 塾312b延伸至焊線接合區32〇内,且重配置線路層34〇具有多個第 墊344 ’其配置於焊線接合區32〇内。帛二保護層35〇覆蓋於重配置線路 層340上,其中第二保護層35〇具有多個第二開口 352,以曝露出這些第 -焊墊312a與第三焊墊344。由於第—焊㈣與第三焊墊344均位於 焊線接合區320内,因此第二保護層35〇上之焊線接合區32〇以外之區域 便能夠提供—個承載的平台,以承載另—個晶片結構,因此可以形成一種 多晶片偏移堆疊的結構。 一立接著’請參考第5 ®,縣發明之—種多晶片偏移堆疊結構之剖面 示意圖。如第5圖所示’多晶片偏移堆疊結構%係由兩個或複數個晶片 5〇〇堆疊而成’其中晶片500上具有重配置層·,故可將晶片上的焊塾 (即3以或別4)配置於晶片5〇〇之焊線接合區汹之上,因此這種多 晶片偏移堆疊結構5G係以谭線接合區32()之邊緣線322為對準線來形 成。而複數個晶4 5〇〇之間係以一黏著層23〇來連接。首先,晶片 之間的黏著層230是位於晶片5⑻之背面,此一黏著層23〇之形成方式如 第2B圖所示,係與晶片同時完成的。由於晶片5〇〇之主動面上配置有重 配置層400,故可將晶片上的谭塾配置於晶片5〇〇之浮線接合區汹之 上’因此’可以將晶片5G0背面上的黏著層mo與另—晶片之重配置 層400進行偏移(〇ffset)接合後,形成一種多晶片偏移堆疊結構%,其令 這種多晶片偏移堆疊的結構50係以焊線接合區MO之邊緣線您為參考 之基準來排列堆疊形成,因此可以形成類似階梯狀之多晶片偏移堆疊結構 12 或疋夕日日片偏移堆疊結構7()(由—個晶片與一個晶片5⑽而 成),如第5A圖或第5B圖所示。 . 接著本翻依據上叙多晶#偏移堆疊結構3G及%更提出-種 "Isa片封裝結構,並且詳細說明如下。同時,在如下之說明過程中, 堆^晶片偏移堆疊結構Μ為例子進行,_要強調的是,多晶片偏移 且結構30及多晶片偏移堆疊結構7〇亦適用本實施例所揭露之内容。 接者’請參考第6圖,係本發明之具有上下對稱之多晶片偏移堆疊 封裝結構之剖面示意圖。首先,如第6圖所示,導線架_係由複數個成 相對排列之内引腳610以及一個晶片承座62〇所組成,其中晶片承座㈣ 位於複數個相對排列之内引腳61〇之間。要強調的是,在本實施例中,晶 片承座620與内引腳61〇之間形成一共平面且内引腳61〇具有一個上表 面611及-個下表面612,而晶片承座62〇也具有一個上表面⑵及一個 下表面622。接著’將一個晶片2〇〇a貼著於晶片承座62〇之上表面621 上,而晶片200a與晶片承座620之上表面622之間的接合係由位於晶片 200a背面上的黏著層23〇來達到黏貼的效果。然後,進行一加熱或是烘 烤製程’藉以固化位於晶片背面22〇及晶片承座62〇之間的黏著層23〇 ; 接著,再將另一晶片200b以一個偏移量黏貼於晶片200a上,使得位於晶 片200b的背面220上的黏著層230貼附於晶片200a的主動面210之 上,以便可以將主動面21〇上的焊墊240曝露》接著,可以選擇性地繼續 重複前述之動作’即可在晶片承座620之上表面622上形成複數個晶片的 堆疊結構30。 接著’將導線架反轉180度,使得導線架600之晶片承座620之了 表面622的面朝上’然後進行本實例先前之步驟,將晶片200c與晶片承 座620之下表面622固接,並在進行烘烤程序後,將另一晶片2〇〇d以— 個偏移量黏貼於晶片200c上,使得位於晶片200c的背面220上的黏著 13 層230貼附於晶片200d的主動面210之上,以便可以將主動面210上的 焊墊240曝露。接著,可以選擇性地繼續重複前述之動作,即可在晶片承 座620之上表面622上形成複數個晶片的堆疊結構3〇。 在完成上述製程後,已經在晶片承座62〇的上表面621及下表面622 上分別形成一個由複數個晶片所形成之偏移堆疊結構3〇 ;很明顯地,位 於晶片承座620的上表面621及下表面622的多晶片堆疊結構3〇是對稱 於晶片承座620,也就是說,晶片2〇〇a與晶片2〇〇d的邊緣是對齊的,而 晶片200b與晶片200c也是對齊的。當然,若選擇將晶片2〇〇a與晶片2〇〇c 的邊緣對齊且將晶片200b與晶片200d也對齊時,也可以形成本發明之上 下對稱之多晶片偏移堆疊封裝結構。 接著,進行金屬導線的連接製程(wire bonding)。首先將金屬導線 640a的一端連接於晶片2〇〇a之焊墊240上,然後將金屬導線640a之另 一端則連接於晶片200b之焊墊240上;再接著,將金屬導線640b之一端 連接於晶片200a之焊墊240上,然後再將金屬導線600b之另一端連接至 位於晶片承座620 —側邊的内引腳61〇之上表面611上。在將導線架600 反轉180度後,繼續進行另一個多晶片偏移堆疊結構的金屬導線連接程 序,也就是重複金屬導線640a及640b的過程,以金屬導線640c來將晶 片200c與晶片200d完成電性連接;再接著,以金屬導線64〇d將晶片200c 與位於晶片承座620另一側邊的内引腳61〇之上表面611上完成電性連 接。如此一來’經由金屬導線64〇a、640b、640c及640d等逐層完成連接 後,便可以將晶片200a、200b、200c及200d電性連接於導線架600,其 中這些金屬導線640的材質可以使用金。最後進行一封膠製程,以一封膠 體700將上下對稱的多晶片堆疊結構3〇、複數條金屬導線64〇、晶片承座 620及内引腳610覆蓋,如第6圖所示。 在此要強調,上述過程中的多晶片堆疊結構可以是由多晶片堆疊結 ^來形成上下對稱之封裝結構,其也可以是.由多晶片堆叠結構絲形 ,當然也可以是由—個多晶片堆疊結構30及-個 成上糊之封裝結構,對此本發明並不加以限
UnZ丨ί堆綠構的實施例中,其差異是金屬導線所要連接的 炸墊不同而已,例如,當對多晶片堆疊結構5〇進行 製程時,金屬導線_是連接到晶請上的第—科阳 344上,如第4Α圖及第4Β圖所示。 一鲜 下在Ϊ述的實施例中,由於多晶片偏移堆疊封裝結構是上 及令属⑼#進订注膠時的上下模流能夠達到平衡;而金屬導線640a =金,導線祕與金屬導線她*金屬導線編也是對稱的故也使 4堆豐結構中的每-條金屬導線與導線架連接的長度及弧度近似。另外, =本實施例中’對於導線架_之晶片承座伽與編偏移堆疊結構之 S的接合方式,也可以選擇使用膠帶來做為連接材料特別是一種雙面具 有黏著性之膠帶(die attached film )。 此外,以金屬導線640連接導線架_與多晶片偏移堆疊結構5〇的 方式’除了上述之過程外’也可以選擇分階段完成,例如,在完成晶片承 座20上表面621的多晶片偏移堆疊結構的接合後即先進行晶片加〇玨 與晶片2_的金屬導線電性連接製程,然後,在完成晶片承座62〇之下 表面622的多晶片偏移堆疊結構的接合後,再進行晶片騰與晶片聰 的金屬導線電性連接製程’如此也可形縣㈣之具有上下賴之多晶片 偏移堆疊之封裝結構。 經由以上之說明’本發明中所述之實施例並未限制堆疊晶片2〇〇或 晶片500的數量’凡熟知此項技藝者應可依據上述所揭露之方法,而製作 出具有兩個以上偏移堆疊式封裝結構。同時,本實施例中的多晶片偏移堆 疊結構3G也可換成多晶片偏移堆疊轉%如第7圖所示或是由一個晶 15 1333271 片200與一個晶片5〇〇堆疊所形成之多晶片偏移堆疊結構7〇。由於這兩 個多晶片偏移堆疊結構30及多晶片偏移堆疊結構7〇在與導線架_接合 後的金屬導線連接過程均相同,因此不再贅述。 請繼續參考第8圖及第9圖,係本發明之多晶片偏移堆疊封裝結構 之另一實施例之剖面示意圖。在本實施例中,導線架6〇〇係由複數個成相 對排列之内引腳610以及一個晶片承座62()所組成,其中晶片承座62〇 位於複數個相對排狀㈣腳61G之間並且油引腳61Q形成一個高度 差;當晶片承座620與複數個相對排列之内引腳61〇之間形成一個下置 (d〇wn-set)的高度差時,其與多晶片偏移堆疊結構5〇完成封裝結構剖 面圓,如第8圖所示。由於此導線架600中具有下置晶片承座62〇之封裝 過程與第6圖及第7圖所示相同,故其形成具有上下對稱之多晶片偏移堆 疊封裝結構之過程不再作詳細說明。此外,當晶片承座62〇與複數個相對 排列之内引腳610之間形成一個上置(up_set)的高度差時,其與多晶片 偏移堆疊結構50完成封裝結構刮面圖,如第9圖所示。由於此導線架6〇〇 中具有下置晶片承座620之封裝過程也與第6圖及第7圖所示相同,故其 开>成具有上下對稱之多晶片偏移堆疊封裝結構之過程不再作詳細說明。 接著,請參考第10圖,係本發明之多晶片偏移堆疊封裝結構之再一 實施例之剖面示意圖。如第10圖所示,在本實施例中的導線架600係由 複數個成相對排列之内引腳610、匯流架630以及一個晶片承座62〇所組 成,其中晶片承座620位於複數個相對排列之内引腳61〇之間,而匯流架 630則是位於晶片承座62〇與複數個相對排列之内引腳61〇之間。要強調 的是,在本實施例中,晶片承座620及匯流架63〇與内引腳⑽之間形成 一共平面,且内引腳610具有一個上表面611及一個下表面612,而晶片 承座620也具有一個上表面621及一個下表面622。很明顯地,本實施例 與前述第6圖、第7圖所示 '第8圖及第9圖之間的差異處,在於本實施 16 1333271 例之導線架600上,更進一步配置至少一個通流架63〇配置有匯流架 630其可作為包括電源接點、接地接點或訊號接點之電性連接。由於 此導線架600中具有匯流架630之封裝過程與第6圖及第7圖相同,故其 形成具有_LT雜之多晶#偏移堆疊塊結構之雕不再作詳細說明。此 外’在本實施例中,導線架_巾的匯流架63〇也可以是以不同高度形成 於晶片承座620與複數個相對排列之内5丨腳⑽之間,例如在晶片承座 620之上表面621的一側,其匯流架63〇是一個上置結構,而在晶片承座 620之下表面622的—側’其匯流架63〇是一個下置結構如第n圖所 7JV ° 至於在本發明之具有匯流架630的其他實施例還包括,導線架_ 中的晶片承座620與複數個相對排列之内引腳61〇之間形成一個高度差, 例如,當晶片承座620與複數個相對排列之内引腳61〇之間形成一個下置 (d〇Wn-set)的高度差,且匯流架63〇與複數個相對排列之内引腳6ι〇之 間形成-共平面時,其與上下多晶片偏移堆疊結構5G完成封裝結構剖面 圖’如第12圖所示。由於此導線架6〇〇中具有匯流架63〇及下置晶片承 座620之封裝過程與第6圖及第7圖所示相同,故其形成具有上下對稱之 多晶片偏移堆疊封裝結構之過程不再作詳細說明。另外,當晶片承座62〇 與複數個相對排列之内引腳610之間形成一個下置(d〇wn set)的高度差, 而匯流架630的高度位於複數個相對排列之内α腳61〇與晶片承座62〇 之間時,其與上下多晶片偏移堆疊結構50完成封裝結構剖面圖,如第13 圖所示。由於此導線架600中具有匯流架630與下置晶片承座62〇之封裝 過程也與第6圖及第7圖所示相同,故其形成具有上下對稱之多晶片偏移 堆疊封裝結構之過程不再作詳細說明。 再接著,請參考第14圖,係本發明之多晶片偏移堆疊封裝結構之再 一實施例之剖面示意圖。如第14圖所示,在本實施例中的導線架6〇〇係 17 1333271 晴_細料咖所喊,其中内引腳 群61〇包括有複數個平行且具有上表面611及下表面 嶋與第二㈣腳物B所形成,並且第—内引腳群61(^引= 腳群隨之末端係以-間隙來隔開,同時第一内引腳群嶋 弓腳群麵為均藉由一平台部613與相連之連接部614來形成具有下置 /ηοΓΓ構,使得第—㈣腳群罐與第二㈣腳群雜形成 14圖所示°此外,本發明對連接部614的形狀並 接心二斜面或是近似垂直面。在此還要強調,平台部613與連 接勒!4也可叹第職或是二邮丨腳群咖的一部份。 請繼續參考第14圖所示,導線架_之第-内引腳群嶋之上表 面犯與多晶片偏移堆疊結構%之間係由一黏著層2 料。很明顯地,此黏著層230係貼附於晶片之背面上,如第2圖所干材 另外,此黏者層230也可以選擇配置在導線架6〇〇之第一内引腳群罐 之上表面61卜絲與多晶片偏移堆疊結構5()連接。除此之外在 ==T6GG之第—㈣腳群舰與多㈣移堆疊結構 之間的接合方式,也可以選擇使用膠帶來做為連接材料,特別是一 具有黏著性之膠帶(die attached film)。 在完成導線架_與多晶片偏移堆疊結構%的接合後隨即進行金 導線的連接。首先,金屬導線係以打線製程將金屬導線咖的一端 連接於晶片麻之焊塾,例如前述第3圖中第一焊墊仙或第墊 344 ’而金麟線⑽之另—端則連接於晶片獅之第—焊㈣ -焊塾344上,接著金屬導線64〇b之一端係連接於晶片篇之第—焊 皿或第三雜344,而金屬導線祕之另一端則連接於第—内⑽ 610A之上表面611上;接著,將導線架㈣反轉18〇度使得内 _的下表面612朝上,然後將多晶片偏移堆疊結構%與第一内弓|腳= 18 1333271 610A之下表面612固接,緊接著,進行金屬導線64〇的連接製程,金屬 導線640c的一端係連接於晶片5〇〇c之焊墊,例如前述第3圖中第一焊墊 312a或第二焊墊344 ’而金屬導線64〇c之另一端則連接於晶片5〇〇d之第 一焊墊312a或第三焊墊344上;接著金屬導線64〇d之一端係連接於晶片 500c之第焊塾312a或第三焊塾344,而金屬導線640d之另一端則連接 於第二内引腳群61GB之下表面612之上。如此—來,經由金屬導線64此、 640b、640c及640D等逐層完成連接後,便可以將晶片5〇〇a、5〇%、5〇〇c 及500d紐連接於導線架6⑽之第一内引聊群6說及第二内引腳群 610B,其中這些金料線64G的材f可以錢金。最後,再將完成電性 連接之多⑸偏移堆疊封裝結構以—封裝賴覆蓋於多晶片偏移堆 疊結構50及導線架_之平台部613之上,並且將導線架㈣之外引腳 650曝路在封裝膠體·之外,即可形成堆疊式晶片封裝結構。 此外,形成本實施例之方式,除了上述之難外,也可以選擇在 晶片偏移堆疊結構50分別與第一内引腳群6腿的上表面6ιι及下表面 犯完成固接後’先進行晶片5〇〇a、屬的金屬導線電性連接製程秋 後再進行“麻、細的金屬導線f性連接製程。對此,本、 加以限制。另外,多晶片偏移堆疊結構5〇與内引卿群6i〇的連接 騎示,軸—個上谓歡多晶Μ姆疊封裝結構。’ =5圖所示,其與第Η圖之間的主要差異處為:晶片承座62鼻 19 1333271 ==;二:包括電源接點、接地接點或訊_ 旦由以上之說明,本發明中所述之實施例並未限制堆疊晶片的數 量,凡熟知此項技藝者應可依據上述所揭露之方法,而製作出具有兩個以 上之晶片的堆封⑼縣結構。峰在第H W及第U _實施例中 的多晶>{偏移堆疊結構5G也可換成多晶片偏移堆疊結構%或是多晶片偏 移堆疊結構70。由於這多晶片偏移堆疊結構3〇、多晶片偏移堆疊結構兄 及多^ _靴轉70在抓_ _接合後的金解_接以及封 膝之過程均相同,因此不再贅述。 綜上所述,本發明所提出之晶片結構除了可以是在前段製程中’就 將晶片^複數個焊墊配置於晶片之—側邊之外,還财包括$ 一方式, 其主要疋軸適當的焊線接合區的賴重配置線路層,將第—谭塾與 第二;^塾集巾於晶片結構之單—側邊,使得晶片結構適於經由焊線接合區 以外的區域直接承載其他晶片結構。因此,經由上述晶片結構堆疊而成之 堆疊式晶片封裝結構’相較於習知技術而言,便能夠具有較薄的厚度,以 及具有較高的封裝積集度。 又 顯然地’錢上©實關巾的贿,本發明可能有許多的修正與差 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财施行吐述料本發:之 較佳實施例而已,並非用以限定本發明之申請專利細;凡其它未脫離本 發明所揭紅精神谓完·較改變或舞,均聽含在下述巾請專利 【圖式簡單說明】 20 1333271 第1A圖 係一先前技術之剖視圖; · 第1B圖 另一先前技術之剖視圖; 第1C圖 另一先前技術之剖視圖; 第2A圖 係本發明之晶片結構之上視圖; 第2B圖 係本發明之晶片結構之剖視圖; 第2C圖 係本發明之多晶片偏移堆疊結構之剖視圖; 第3A-C圖 係本發明之重配置層製造過程之示意圖; 第4A〜B圖 係本發明之重配置層中之焊線接合區之剖視圖; 第5A圖 圖, 係本發明之具有重配置層之多晶片偏移堆疊結構之剖視 第5B圖 施例剖視圖; 係本發明之具有重配置層之多;偏移堆疊結構之另一實 第6圖 第7圖 例剖視圖; 係本發明之具有上下_之多晶片偏_疊結構之剖視圖; 係本發明之具有上下對稱之多晶片偏㈣疊結構之另—實施 第8圖 例剖視圖; 係本發明之具有上下對稱之多晶片偏轉疊結構之另—實施 第9圖 例剖視圖; 係本發明之具有上下對稱之多晶片偏师疊結構之再-實施 第10圖 係本發明之具有匯流架且具有 疊結構之剖視圖’另一實施例剖視圖; 上下對稱之多晶片偏移堆 21 1333271 $ π圖 係本發明之具有匯流架且具有上下對稱之多晶片偏移堆 疊結構之另一實施例剖視圖; 圖 係本發明之具有匯流架且具有上下對稱之多晶片偏移堆 疊結構之再一實施例剖視圖。 第13圖 係本發明之具有匯流架且具有上下對稱之多晶片偏 疊結構之剖視圖; 第14圖 係、本發明之具有上下對稱之多晶片偏移堆疊結構之另一 實施例剖視圖; 第15圖 實施例剖視圖 係本發明之具有上下對稱之多晶片偏移堆疊結構之再— 下對稱之多晶片偏移堆 第16圖 係本發明之具有匯流架且具有上 疊結構之再一實施例剖視圖。 【主要元件符號說明】 2、3、4:半導體元件 5 : 導線架引線 5a: 導線架内引腳部 5b:導線架外引腳 5c:導線架平台部 7、8、9 :電極 1〇、11、12 :金屬導線 200(a,b,c,d).晶片 21〇 :晶片主動面 220:晶片背面 22 1333271 230 :黏著層 240 :焊墊 250 : 焊線接合區 260 : 焊線接合區邊緣線 30 :多晶片偏移堆疊結構 310 :晶片本體 312a :第一焊墊 312b :第二焊墊 320 : 焊線接合區 322 : 焊線接合區邊緣線 330 : 第一保護層 332 : 第一開口 340 : 重配置線路層 344 : 第三焊墊 350 : 第二保護層 352 : 第二開口 300 : 晶片結構 400 : 重配置導線層 50 : 多晶片偏移堆疊結構 500(a,b,c,d):晶片 600 :導線架 610 : 内引腳 610A :第一内引腳群 610B :第二内引腳群 611 : 内引腳之上表面 612 : 内引腳之下表面 23 1333271 613:平台部 614 :連接部 620 :晶片承座 621 :晶片承座之上表面 622 :晶片承座之下表面 630 :匯流架 640(a〜e):金屬導線 650 :外引腳 70:多晶片偏移堆疊結構 700 :封膠體

Claims (1)

  1. 十、申請專利範圍: 1.-種具有上下對稱之多晶片偏移堆疊封裝結構,包含: -導線架’係由複數個成相對排列之第—㈣腳群及第二内引腳群以 及一晶片承座組成,該晶片承座錄複數個相對排列之該 群之間,且該第—㈣腳群及該第二内_群與該 均各自具有—上表面及—相對於該上表面之—下表面; 嫩权峨移堆4而 移隹且、·。構以下層晶片之被動面固接於該晶片承座 :上表面,且該第—多晶片偏移堆疊結構中之每-該晶片之主動面的2 邊上配置有複數個焊墊; 出Η㈣多Γ片偏轉喊構’係由概姻目同尺寸之晶丨偏移堆疊而 第二多晶片偏移堆叠結構以下層晶片之被動面固接 ^表面,且該第二多晶片偏移堆疊結射之每—該晶片之主動面的= 邊上配置有複數個焊墊; 複數條第-金屬導線由一侧邊 個焊塾與該導線架之第-内引腳群之上表第面電多=接偏移堆4結構之複數 複數條第二金屬導線由另—側邊將該第二多晶片偏移堆疊結構之複 數斷塾與該導線架之第二内引腳群之下表面電性連接,·以及 '账乡副移料 皇由兮资群"第—内弓丨腳群以及該晶片承座並曝露出外引腳; 多曰===晶片偏移堆疊結構中之相同尺寸之該些晶片與該第二 中之細尺寸之财^數量_且上下對稱,以及 =复2第-金屬魏職複數條第二金屬導線形成對稱。 承二:;利=第1項所述之封裝結構,其中該導線架中的該晶片 承座”料-㈣腳群及該第二㈣腳群為共平面。 3.如申請專利朗第1項所述之龍結構,其中該導縣巾的該晶片 25 U33271 構承座與該第,二内,群之間形成一下置—)姑 4.如申請專利範、. 承座與該第丨腳群㈣導線架㈣該曰^ 5·如申請專利範圍第卜 ㈣腳群之間形成-上置(up-set)結構。 晶片偏移堆疊結構及 S 4項所述之封裝結構,其t該第-多 一晶1 偏移堆#結射的至少—晶片包括: 於該晶片本體之單—側::接合區域,該痒線接合區域係鄰近 位於該谭線接人巴 L兩側邊’其甲該晶片本體具有多個 之第二蟬墊域内之第一痒塾以及多個位於該焊線接合區域外 多個二:護二ΓΓ該晶片本體上,其中該第-保護層具有 匕扣出該些第1塾與該些第二焊墊; 層從該些第二焊塾延伸至該焊線接人上,其中該重配置線路 有多_於_線接合區域⑽第^墊以及該重配置線路層具 具有’覆蓋於該重配置線路層上,其中該第二保護層 4夕個第_開口’以曝露出該些 6.如申請專利範圍第5項所述 =第二焊塾。 料包括金、銅、錄、鈦化鎢錢。H其中《配線路層的材 二如申請專利範圍第5項所述之封裝結構,其中該至少一 =:以及該些叫係沿著該一單:瞻 8.如申請專利範圍第i項所述之封裝結構,1中 夕 叠= 第二多晶片偏移堆疊結構中的堆疊晶片數均為二 一種具有上下對稱之多“偏移堆疊封裝結構包含 一導線架’係由複數個成相對排列之第一内引腳群及第二内引腳群以 26 及-晶片承餘成,該晶片承座位於複數_對制之該第 == 崎之間’立該第一内鑛及該第二内引聊群與該晶= 句各自,、有-上表面及一相對於該上表面之一下表面; 成,移堆叠結構,係由複數個相同尺寸之晶片偏移堆叠而 成且該第-夕曰曰片偏移堆疊結構以下層晶片之被動面固接於該晶片承座 =上表面’且該第-多晶片偏移堆疊結齡之每—該晶片之主動面的 邊上配置有複數個焊墊; 一第二多晶片偏移堆疊結構’勤複數個相同尺寸之以偏移堆疊而 成’且該第二多晶片偏移堆疊結構以下層晶片之被動面固接於該晶片承座 :下表面,且該第二多晶片偏移堆疊結構中之每一該晶片之主動面的一側 邊上配置有複數個焊墊; =數條第-金屬導線由—側邊將該第—多晶片偏移堆疊結構之複數 固焊墊與該導線架之第—内引腳群之上表面電性連接; 複^條第二金屬導線由另一側邊將該第二多晶片偏移堆疊結構之複 固焊墊與該導線架之第二内引腳群之下表面電性連接;以及 封膠體’包覆該第一多晶片偏移堆疊結構、該第二多晶片偏移堆疊 :構以、該第-内引腳群、該第二内引腳群以及該晶片承座並曝露出外引 腳, 其中鱗線架巾包括—匯流架,係配置於該魏個相對测的第一内 引腳群及第二内引腳群與該晶片承座之間; =中該第多aa>i偏移堆疊結構巾之相同尺寸之該些晶片與該第二 多2偏移堆疊結射之相同尺寸之該些⑼數量綱且上下對稱,以及 该複數絲-金料歧該複數鱗二金軸泉形成對稱。 永庙:°月货專利範圍第9項所述之封裝結構,其中該導線架中的該晶片 承座”該第-㈣腳群及該第二内⑽群為共平面。 27 丄 u.如申請專利範圍第9項所述之封裝結構,其中該導_中的該晶片 承座與該第-㈣腳群及該第二㈣腳群之間形成n (d(>wn_set)姑 構。 12. 如申請專利範圍第9項所述之封裝結構,其中該導線架中的該晶 片承座與該第_内?丨腳群及該第二内引腳群之間形成—上I (阶set)姑 構。 13. 如申請專利範圍第9項所述之封妓構,其中該祕架與該晶片承 座形成一共平面。 14·如申請專職_u項騎之封裝結構,其中義减與該第-内 引腳群及該第二内引腳群形成一共平面。 15·如申請專利_第11項所述之難結構,其中雜减與該第一内 引腳群及該帛二㈣聊群以及該⑼承絲成一高度差β 16.如申請專利範圍第9、1〇、u、12、13、14或15頊所述之封裝結 構’其中該第-多晶片偏移堆疊結構及該第二多晶片偏移堆疊結構中至 少一晶片包括: 之第二焊墊 一晶片本體’具有一焊線接合區域,該焊線接合區域係鄰近 於該Βθ片本體之單—側邊或相鄰兩側邊,其中該晶片本體且有多個 位=該焊線接合區域内之第—焊墊以及多個位於料線接ς區域外 一重配置線路層, 層從該些第二焊墊延伸 有多個位於該焊線接合 配置於該第一保護層上,其中該重配置線路 至該焊線接合區域内,而該重配置線路層具 區域内的第三焊墊;以及 一第二保護層 具有多個第二開口 覆蓋於該重配置線路層上,其中該第二保護詹 以曝露出該些第一焊墊以及該些第三焊塾。 28 1333271 α如申請專利範圍帛13項所述之封裝結構,其中該重配線路層的 材料包括金、銅、鎳、鈦化鎢或鈦。 1如申請專利範圍第13項所述之封裝結構,其中該些晶片結構之 該些第-焊塾以及該些第三焊墊係沿著該晶片本體之單一側邊 成至少一列。 I9.如申請專利範圍第9項所述之封裝結構,其中該第一多晶片偏 疊結構及該第二多晶偏移堆疊結構中轉疊晶片數均為兩個晶片。 2〇.—種堆疊式晶片封裝構造,包括: —導線架,係由複數_引腳群與複數個外引腳群所構成,該内引腳 I有複數個平行之第-㈣轉與複數辦行之第二㈣腳群且 ^丨腳群與第二内引腳群之末端係、以—間隔相對排列並且分別藉^一 口錢該第-内引腳群及該第二㈣腳群形成__下置結構,且該第 及該第二内引腳群均各自具有—上表面及_相對於該上表面之一 成且^第二-多疊結構’係由複數個相同尺寸之晶片偏移堆疊而 j "第一多的片偏移堆疊結構以下層晶片之 ==:=_·每, 二:_ 結一 複數靖瓣線構之該 29 1333271 1 堆疊結構、該第二多⑼偏_疊 4該第-内引腳群以及該第二内引聊並曝露出外引聊 其中該第-多晶片偏移堆疊結構中之相同尺寸之該此 多晶片偏卿疊結射之_尺寸之該些晶片 —:: 該複數條第-金屬導線及賴數條第二金屬導線形成^^下對稱以及 21.如申請專利賴第2〇項所述之封驗構,其中 堆疊結構及該第二多晶片偏移堆疊結構中至少一晶片包括.曰日 一晶片本體’具有一焊線接合區域 u 00 , 域該蚌線接合區域係鄰近 於該曰曰片本體之早-侧邊或相鄰兩側邊,其中該晶片本體具有多個 =該::接合區域内之第一烊塾以及多個位於該谭線接合區域外 之第二焊墊; 夕個第第卩1保護層配置於^日片本體上,其中該第—保護層具有 夕個第一開口,以曝露出該些第一焊墊與該些第二焊墊· 择料ΪΓ線路層’配置於該第—保護層上,其中該重配置線路 層從該些第二料延伸至該焊線接合區勒,㈣重配置線路層具 有多個位於該焊線接合區域内的第三焊墊;以及 一第二保護層,覆蓋於該重配置線路層上,其中該第二保護層 具有多個第二開口,以曝露出該些第一焊塾以及該些第三焊墊S 22. 如申請專利_第21補述之封裝結構,其中該重配線路層的 材料包括金、鋼、鎳、鈦化鎢或鈦》 23. 如申請專利範圍帛21項所述之封裝結構,其中該些晶片社構之 該些第-焊墊以及該些第三焊㈣沿著該晶片本體之單:側^排列 成至少一列。 24. 如申請專利範圍第2〇項所述之封裝結構,其中該第一多晶片偏移 堆疊結構及該第二多晶片偏移堆疊結構中的堆疊晶片數均為兩個晶片。 25. 如申請專利範圍第2〇柄述之封裝結構,其中該導線架在二第一 30 1333271 内弓I腳群以及第二内引腳群與之間進一步配置一匯流架。 25. 如申請專利範圍第21項所述之封裝結構,= 内弓I腳群以及第二㈣腳群成—共平面。 、中該匯流架與該第- 26. —種堆疊式晶片封裝構造,包括: -導線架,勤魏_⑽群與概料⑽ 群具有複數個平行之第—㈣腳群與複數解行之第^成,該内引腳 群與第二内引腳群之末端係以一間隔相對排第 平。部使該第-内引腳群及該第二内引腳群形成一曰由— =及該第二㈣腳群均各自具有一上表面及—相對;該=: 成且該第,片偏移堆疊 ::=:r移堆疊結射之每-該晶二:- 成且;第第*1 多Λ片片偏偽移堆疊結構’係由複數個相同尺寸之晶片偏移堆疊而 腳群:下以下層晶片之被動面固接於該第-内引 —側邊上配置有複數個偏移權構中之每-該晶片之主動面的 數=第一金屬導線由一側邊將該第-多晶片偏移堆疊結構之該複 數個焊塾與料線架之第—㈣腳群之上表面電性連接;冓之該複 ^ 數條第二金屬導線由該複數條第—金屬導線同—側 :=移^結構_複數鱗塾與該導線架之第二内引腳之下^二 棒移糧構、該第二他偏移堆疊 ^腳群以及該第二内引腳並曝露出外引腳; 〃 έ第{偏移堆疊結構_之相同尺寸之該些晶片與該第二 31 1333271 多曰曰片偏移堆疊結構中之相同尺寸之該些晶片數量相同且上下對稱,以及 該複數條第—金屬導線及該複數條第二金屬導線形成對稱。 27. 如申請專利範圍第26項所述之封裝結構,其中該第一多晶片偏移 堆疊結構及該第二多晶片偏移堆疊結構中至少一晶片包括: 晶片本體,具有一焊線接合區域,該焊線接合區域係鄰近 於該晶片本體之單一側邊或相鄰兩側邊,其中該晶片本體具有多個 位於该焊線接合區域内之第一焊墊以及多個位於該焊線接合區域外 之第二焊塾; 一第一保護層’配置於該晶片本體上,其中該第一保護層具有 多個第一開口’以曝露出該些第一焊墊與該些第二焊墊; 一重配置線路層,配置於該第一保護層上,其中該重配置線路 層從。亥些第一焊塾延伸至該焊線接合區域内,而該重配置線路層具 有多個位於該焊線接合區域内的第三焊墊;以及 一第二保護層,覆蓋於該重配置線路層上,其中該第二保護層 具有多個第二開口,以曝露出該些第一焊墊以及該些第三焊墊。 28. 如申請專利範圍第27項所述之封裝結構,其中該重配線路層的 材料包括金、銅、鎳、鈦化鎢或鈦》 29·如申請專利範圍第27項所述之封裝結構,其中該些晶片結構之 該些第一焊墊以及該些第三焊墊係沿著該晶片本體之單一側邊排列 成至少一列。 30.如申請專利範圍第26項所述之封裝結構,其中該第一多晶片偏移 堆叠結構第二多晶片偏移堆疊結構t轉疊晶片數均為兩個晶片。 32
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