高性能互连封装结构、封装方法、模组及电子产品与流程

本发明涉及一种高性能互连封装结构，同时也涉及该高性能互连封装结构的封装方法，还涉及包括该高性能互连封装结构的模组及电子产品，属于芯片封装。

背景技术：

1、随着半导体技术的快速发展，每种芯片分立封装后，分别贴装到印刷电路板上，通过印刷电路板进行芯片之间的连接。这种封装方式已经无法满足高速信号传输的需求。业界需要更先进的芯片与芯片间互连技术或者更先进的封装与封装间的互连技术。

2、在现有的主流技术中，首先在一个封装中进行多颗芯片堆叠，并通过焊线进行互连，实现系统级封装。这种封装方案的缺点是金属线较长，无法满足信号高性能的需求。

3、例如，在专利号为zl 202010747546.9的中国发明专利中，公开了一种多层芯片堆叠封装结构和多层芯片堆叠封装方法。其中，多层芯片堆叠封装结构包括基板、堆叠在基板上的基底芯片组、堆叠在基底芯片组左侧并呈阶梯状向左倾斜的第一堆叠芯片组、堆叠在第一堆叠芯片组上并呈阶梯状向右倾斜的第二堆叠芯片组，各芯片组之间利用打线方式连接。但是，芯片叠装后，芯片打线到顶端叠装芯片时，打线越长越难以控制，容易造成打线不稳定，出现桥接或断线，整体产品封装尺寸较大。

4、另一种现有的主流技术如申请号为201910411972.2的中国专利申请所示，通过晶圆级键合实现芯片之间的互连，然后完成封装。此方案缺点是晶圆键合工艺复杂，成本较高。

技术实现思路

1、本发明所要解决的首要技术问题在于提供一种高性能互连封装结构的封装方法。

2、本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种高性能互连封装结构。

3、本发明所要解决的又一技术问题在于提供一种包括高性能互连封装结构的模组。

4、本发明所要解决的再一技术问题在于提供一种包括高性能互连封装结构的电子产品。

5、为了实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：

6、根据本发明实施例的第一方面，提供一种高性能互连封装结构的封装方法，包括以下步骤：

7、s1：在基板上，贴装堆叠结构，并且形成在垂直于基板的方向上延伸的连接体；

8、s2：进行塑封，形成塑料体以包覆所有连接体、基板和堆叠结构，并且通过减薄工艺露出所有连接体的远离基板的一端；

9、s3：在塑封体的远离基板的表面，形成与连接体一一对应的多个焊盘；

10、s4：在焊盘上植球，然后焊接外芯；

11、s5：进行二次塑封或填胶，然后切单得到封装结构。

12、其中较优地，所述连接体为利用打线形成的金属焊线，或者以沉积或电镀工艺形成的金属柱。

13、其中较优地，在所述步骤s3中，在所述塑封体上形成与各个连接体一一对应的焊盘，用于连接所述外芯片。

14、其中较优地，所述连接体为封装前电镀到芯片上的，或为封装中植上去的金属柱。

15、其中较优地，所述连接体为金属焊线，并且形成金属焊线的顺序可以为：

16、贴合所述第三芯片，然后在其上形成至少一根金属焊线，贴合第二芯片然后形成至少一根金属焊线；再贴合第三芯片然后形成多根金属焊线；或者

17、将所述第三芯片、第二芯片和第一芯片贴片完成后，再键合所有芯片上的金属焊线。

18、其中较优地，所述步骤s1中，所有连接体的远离基板的一端均高于所述第一芯片。

19、根据本发明实施例的第二方面，提供一种高性能互连封装结构，包括基板，堆叠结构，互连结构、外芯片以及塑封体，其中外芯片通过互连结构与堆叠结构电连接，所述塑封体包覆所述基板和堆叠结构，

20、所述堆叠结构包括第一芯片、第二芯片以及第三芯片，以及多根连接体，所述连接体的一端从所述塑封体暴露出来用于连接所述外芯片；

21、所述第三芯片的一个表面粘贴在所述基板上，另一个表面形成有至少一根所述连接体；

22、所述第二芯片的一个表面以错位的方式粘贴在所述第三芯片上，并且另一个表面形成有至少一根所述连接体；

23、所述第一芯片的一个表面以错位的方式粘贴在所述第二芯片上，并且另一个表面形成有至少一根所述连接体。

24、其中较优地，所述外芯片和所述塑封体之间还包括第二塑封体或填胶。

25、根据本发明实施例的第三方面，提供一种模组，其中包括上述的高性能互连封装结构。

26、根据本发明实施例的第四方面，提供一种电子产品，其中包括上述的高性能互连封装结构。

27、与现有技术相比较，本发明所提供的高性能互连封装结构可以采用常规工艺实现，工艺简单,降低成本；利用金属焊线或金属柱实现了芯片间的高性能互连，节约了晶圆级互连的高昂成本，并且提高电性能；利用堆叠结构减小封装尺寸。

技术特征：

1.一种高性能互连封装结构的封装方法，其特征在于包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的高性能互连封装结构的封装方法，其特征在于：

3.如权利要求2所述的高性能互连封装结构的封装方法，其特征在于：

4.如权利要求2所述的高性能互连封装结构的封装方法，其特征在于：

5.如权利要求2所述的高性能互连封装结构的封装方法，其特征在于：

6.如权利要求2所述的高性能互连封装结构的封装方法，其特征在于：

7.一种高性能互连封装结构，包括基板，堆叠结构，互连结构、外芯片以及塑封体，其中外芯片通过互连结构与堆叠结构电连接，所述塑封体包覆所述基板和堆叠结构，其特征在于：

8.如权利要求7所述的高性能互连封装结构，其特征在于：

9.一种模组，其特征在于包括权利要求7或8所述的高性能互连封装结构。

10.一种电子产品，其特征在于包括权利要求7或8所述的高性能互连封装结构。

技术总结
本发明公开了一种高性能互连封装结构、封装方法、模组及电子产品。该封装方法包括以下步骤：S1：在基板上，贴装堆叠结构，并且形成在垂直于基板的方向上延伸的连接体；S2：进行塑封，形成塑料体以包覆所有连接体、基板和堆叠结构，并且通过减薄工艺露出所有连接体的远离基板的一端；S3：在塑封体的远离基板的表面，形成与连接体一一对应的多个焊盘；S4：在焊盘上植球，然后焊接外芯；S5：进行二次塑封或填胶，然后切单得到封装结构。本发明可以采用常规工艺实现，工艺简单,降低成本；利用金属焊线或金属柱实现了芯片间的高性能互连，节约了晶圆级互连的高昂成本，并且提高电性能；利用堆叠结构减小封装尺寸。

技术研发人员：宁世朝,龙建飞,刘立筠,李源梁,白云芳
受保护的技术使用者：北京唯捷创芯精测科技有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13