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堆栈式半导体封装结构的制作方法

xiaoxiao2020-08-01  1

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专利名称:堆栈式半导体封装结构的制作方法
技术领域
本发明是关于一种堆栈式半导体封装结构,详言之,是关于一种具有 不同粗细的导线的堆栈式半导体封装结构。
背景技术
参考

图1,显示习知堆栈式半导体封装结构的俯视示意图,其中省略了封胶材料。参考图2,显示习知堆栈式半导体封装结构的剖视示意图。 该堆栈式半导体封装结构1包括一基板11、 一第一晶粒12、 一第二晶粒 13、数条第一导线14、数条第二导线15及一封胶材料16。该基板11的上表面具有数个手指111、一接地区112及一电源区113。 所述手指111、该接地区112及该电源区113是环绕该第一晶粒12及该 第二晶粒13。该第一晶粒12的下表面是利用一教胶17黏附于该基板11 的上表面。该第一晶粒12的上表面具有数个第一焊垫121。所述第一导线 14是电气连接所述第一焊垫121至该接地区112或该电源区113。该第二晶粒13的下表面是利用一黏胶18黏附于该第一晶粒12的上 表面。该第二晶粒13的上表面具有数个第二焊垫131。所述第二导线15 是电气连接所述第二焊垫131至所述手指111、该接地区112或该电源区 113。该封胶材料16是包覆该基板11的上表面、该第一晶粒12、该第二 晶粒13、所述第一导线14及所述第二导线15。该习知半导体封装结构1的缺点为,所述第一导线14及所述第二导 线15的外径皆相同,而导致导线材料的浪费,尤其现今所述导线的材质多 为金,其会增加更多的制造成本。此外,所述第一导线14无法设定较低的 弧度,否则容易发生球颈撕裂的情况,但是如果所述第一导线14的弧度过 高,可能会有碰到所述第二导线15的风险。因此,有必要提供一种创新且具进步性的堆栈式半导体封装结构,以 解决上述问题。22、 23、 24与内部电路21的相距大于1毫米或3毫米而需要一长距离的连接金 属线路时,则需要一较大的驱动电流。因此,在高负载的情形中,需要一内部驱 动器(internal drive)或一 内部緩沖器(internal buffer)。图5D和图5E是公开出以内部驱动器212或内部三态緩冲器213作为内部电 路21,并利用内部驱动器212或内部三态緩沖器213驱动如图5B、图6B、图7B、 图7C与图7D所示的保护层5上的金属线路或平面83和其它内部电路22、 23、 24的范例。图5D和图5E所示的电路除了(1)内部驱动器212或内部三态緩沖器 213不与一外部电路连接;以及(2)内部驱动器212或内部三态緩沖器213的金氧 半晶体管尺寸小于芯片接外驱动器或芯片三态緩冲器的金氧半晶体管尺寸的外, 其余分别与后续图IIA与图11C中所述的芯片接外电路(off-chipcircuit)相似。图 5D中之内部驱动器212是为本发明的专利权人在美国公开专利第20040089951号 中所述的芯片内驱动器(intra-chip driver)的 一 范例。内部三态緩冲器213提供了放 大讯号的能力(drive capability)以及开或关的能力(switch capability),而且内部三态 緩冲器213特别有助在作为数据或地址总线的保护层上方的金属线路或平面传输 一内存芯片中的一数据讯号或一地址讯号。在图5D中,N型金氧半晶体管2103的尺寸是介于1.5至30之间,并以介于 2.5至IO之间为较佳者,而P型金氧半晶体管2104的尺寸则是介于3至60之间, 并以介于5至20之间为较佳者,此外经过保护层5上的金属线路或平面83的电 流以及内部驱动器212输出节点Xo(通常是为一金属半导体组件的汲极)输出的电 流是介于500微安培至10毫安之间的范围,并以介于700微安培至2毫安之间的 范围为较佳者。另,在图5D中,内部驱动器212可以驱动输出节点Xo输出的一 讯号,并在经过保护层5上方的金属线路或平面83后,传送到内部电路22、 23、 24的输入节点Ui、 Vi、 Wi,但是并未传送到一外部电路。在图5E中,N型金氧半晶体管2107的尺寸是介于1.5至30之间,并以介于 2.5至IO之间为较佳者,而P型金氧半晶体管2108的尺寸则是介于3至60之间, 并以介于5至20之间为较佳者,此外经过保护层5上方的金属线路或平面83以 及内部三态緩沖器213的输出节点Xo输出的电流是介于500微安培至10毫安之 间的范围,并以介于700微安培至2毫安之间的范围为较佳者。另,在图5E中, 内部三态緩沖器213可以驱动来自输出节点Xo输出的一讯号,并在经过保护层5 上方的金属线路或平面83后,传送到内部电路22、 23、 24的输入节点Ui、 Vi、省略了封胶材料;及图10显示本发明堆栈式半导体封装结构的实例5的剖视示意图。
具体实施方式
本发明是关于一种堆栈式半导体封装结构,其包括一载体、第一半导 体组件、 一第二半导体组件、数条第一导线及数条第二导线。该载体具有数个电性连接处。在本发明中,该载体可以是一基板 (Substrate)或是一导线架(Leadframe)的形式。当该载体是基板时,该第一 半导体组件是直接黏附于该基板上表面,且该第二半导体组件是迭设于该 第一半导体组件之上。此时,所述电性连接处是数个为手指(Finger)、 一接 ^k^区或一电源区。当该载体是导线架时,其具有一晶粒承座,而该第一半导体组件则黏 附于该晶粒承座上,且该第二半导体组件是迭设于该第一半导体组件之上。 此时,所述电性连接处为数个引脚(Lead)、 一接地区或一电源区。该第一半导体组件具有数个第一焊垫。较佳地,该第一半导体组件为 一第一晶粒。所述第一焊垫的面积可以皆相同,或是其具有不同的尺寸。 此外,所述第一焊垫也可以排列成一列或是多列。该第二半导体组件具有 数个第二焊垫。较佳地,该第二半导体组件为一第二晶粒。所述第二焊垫 的面积可以皆相同,或是其具有不同的尺寸。此外,所述第二焊垫也可以 排列成一列或是多列。所述第一导线电性连接该第一半导体组件的所述第一焊垫及该载体的 所述电性连接处。所述第二导线电性连接该第二半导体组件的所述第二焊 垫及该载体的所述电性连接处,其中所述第二导线的外径是大于所述第一 导线的外径。举例而言,所述第一导线的外径为所述第二导线的外径的0.9 倍以下,惟该第一导线外径的选择考虑,是以依其导线强度在封装时仍不 受封装胶体模流的影响为主。较佳地,所述第二导线的长度是大于所述第 一导线的长度,且所述第二导线所接触的第二焊垫的面积是大于所述第一 导线所接触的第 一 焊垫的面积。本发明的优点为,所述第二导线的外径不同于所述第一导线的外径,因此可以减少导线材料的使用,进而减少制造成本。此外,所述第一导线 的外径较小,因此可以有效地降低弧高,而不易发生球颈撕裂的情况。兹以下列实例予以详细说明本发明,唯并不意味本发明仅局限于此等 实例所揭示的内容。实例1:参考图3,显示本发明堆栈式半导体封装结构的实例1的俯视示意图, 其中省略了封胶材料。参考图4,显示本发明堆栈式半导体封装结构的实 例1的剖视示意图。该堆栈式半导体封装结构2包括一基板21、 一第一晶 粒22、 一第二晶粒23、数条第一导线24、数条第二导线25及一封胶材 料26。该基板21的上表面具有数个手指211、一接地区212及一电源区213。 所述手指211、该接地区212及该电源区213是环绕该第一晶粒22及该 第二晶粒23。该第 一 晶粒22的下表面是利用 一黏胶27黏附于该基板11 的上表面。该第一晶粒22的上表面具有数个第一焊垫221。所述第一导线 24是电气连接所述第一焊垫221及该接地区212或该电源区213。该第二晶粒23的下表面是利用一黏胶28私附于该第一晶粒22的上 表面。该第二晶粒23的上表面具有数个第二焊垫231。所述第二导线25 是电气连接所述第二焊垫231及所述手指211或该电源区213。所述第二 导线25的长度是大于所述第一导线24的长度,且所述第二导线25的外 径是大于所述第一导线24的外径。该封胶材料26是包覆该基板21的上表面、该第一晶粒22、该第二晶 粒23、所述手指211、该接地区212、该电源区213、所述第一导线24 及所述第二导线25。实例2:参考图5,显示本发明堆栈式半导体封装结构的实例2的俯视示意图, 其中省略了封胶材料。本实例的半导体封装结构2A与实例1的半导体封 装结构2大致相同,不同处仅在于,在本实例中,所述第一焊垫221的面 积小于所述第二焊垫231的面积。实例3:参考图6,显示本发明堆栈式半导体封装结构的实例3的俯视示意图, 其中省略了封胶材料。该堆栈式半导体封装结构3包括一基板31、 一第一 晶粒32、 一第二晶粒33、数条第一导线34、数条第二导线35、数条第三 导线36及一封胶材料(图中未示)。该基板31的上表面具有数个手指311、一接地区312及一电源区313。 所述手指311、该接地区312及该电源区313是环绕该第一晶粒32及该 第二晶粒33。该第一晶粒32的下表面是利用一黏胶(图中未示)縣附于 该基板31的上表面。该第一晶粒32的上表面具有数个第一焊垫321。所 述第一导线34是电气连接所述第一焊垫321及该接地区312。所述第三 导线36是电气连接所述第一焊垫321及该电源区313。该第二晶粒33的下表面是利用一黏胶黏附于该第一晶粒32的上表 面。该第二晶粒33的上表面具有数个第二焊垫331。所述第二导线35是 电气连接所述第二焊垫331及所述手指311。所述第二导线35的长度是 大于所述第三导线36的长度,所述第三导线36的长度是大于所述第一导 线34的长度。所述第二导线35的外径是大于所述第三导线36的外径, 所述第三导线36的外径是大于所述第一导线34的外径。可以理解的是, 在本实例中,所述第三导线36也可以电气连接所述第二焊垫331及该电 源区313。实例4:参考图7,显示本发明堆栈式半导体封装结构的实例4的俯视示意图, 其中省略了封胶材料。参考图8,显示本发明堆栈式半导体封装结构的实 例4的剖视示意图。该堆栈式半导体封装结构4包括一基板41、 一第一晶 粒42、 一第二晶粒43、 一第三晶粒44、数条第一导线45、数条第二导线 46、数条第三导线47及一封胶材料48。该基板41的上表面具有数个手指411、一接地区412及一电源区413。 所述手指411、该接地区412及该电源区413是环绕该第一晶粒42、该第 二晶粒43及该第三晶粒44。该第一晶粒42的下表面是利用 一黏胶491 翁附于该基板41的上表面。该第一晶粒42的上表面具有数个第一焊垫 421。所述第一导线45是电气连接所述第一焊垫421及该接地区412。该第二晶粒43的下表面是利用一黏胶492黏附于该第一晶粒42的上 表面。该第二晶粒43的上表面具有数个第二焊垫431。所述第二导线46 是电气连接所述第二焊垫431及该电源区413。该第三晶粒44的下表面 是利用 一黏胶493黏附于该第二晶粒43的上表面。该第三晶粒44的上表 面具有数个第三焊垫441。所述第三导线47是电气连接所述第三焊垫441 及所述手指411。所述第三导线47的长度是大于所述第二导线46的长度,所述第二导 线46的长度是大于所述第一导线45的长度。所述第三导线47的外径是 大于所述第二导线46的外径,所述第二导线46的外径是大于所述第一导 线45的外径。该封胶材料48是包覆该基板41的上表面、该第一晶粒42、该第二晶 粒43、该第三晶粒44、所述手指411、该接地区412、该电源区413、所 述第一导线45、所述第二导线46及所述第三导线47。在本实例中,所述第一焊垫421、所述第二焊垫431及所述第三焊垫 441的面积是相同。可以理解的是,所述第一焊垫421的面积可以小于所 述第二焊垫431的面积,且所述第二焊垫431的面积可以小于所述第三焊 垫441的面积。实例5:参考图9,显示本发明堆栈式半导体封装结构的实例5的俯视示意图, 其中省略了封胶材料。参考图10,显示本发明堆栈式半导体封装结构的实 例5的剖视示意图。该堆栈式半导体封装结构5包括一导线架 (Leadframe)51 、 一第一晶粒52、 一第二晶粒53、数条第一导线54、数条 第二导线55及一封胶材料56。该导线架51具有一晶粒承座(Die Pad)5U及数个引脚(Lead)512。所 述引脚512是环绕该晶粒承座511。该第一晶粒52的下表面是利用一黏 胶57翻附于该晶粒承座511的上表面。该晶粒承座511具有 一接地区513 , 其是环绕该第一晶粒52。该第一晶粒52的上表面具有数个第一焊垫521。 所述第一导线54是电气连接所述第一焊垫521及该接地区513。该第二晶粒53的下表面是利用一黏胶58黏附于该第一晶粒52的上表面。该第二晶粒53的上表面具有数个第二焊垫531。所述第二导线55 是电气连接所述第二焊垫531及所述引脚512。所述第二导线55的长度 是大于所述第一导线54的长度,且所述第二导线55的外径是大于所述第 一导线55的外径。该封胶材料56是包覆该导线架51的该晶粒承座511 、该第 一晶粒52、 该第二晶粒53、所述引脚512、该接地区513、所述第一导线54及所述 第二导线55。惟上述实施例仅为说明本发明的原理及其功效,而非用以限制本发明。 因此,习于此技术的人士对上述实施例进行修改及变化仍不脱本发明的精 神。本发明的权利范围应如权利要求所列。
权利要求
1.一种堆栈式半导体封装结构,包括载体,具有数个电性连接处;第一半导体组件,具有数个第一焊垫;第二半导体组件,具有数个第二焊垫,该第二半导体组件是迭设于该第一半导体组件之上;数条第一导线,电性连接该第一半导体组件的所述第一焊垫及该载体的所述电性连接处;及数条第二导线,电性连接该第二半导体组件的所述第二焊垫及该载体的所述电性连接处,其中所述第二导线的外径是大于所述第一导线的外径。
2. 如权利要求1所述的堆栈式半导体封装结构,其中该载体为一基板, 所述电性连接处包括数个手指,该第一半导体组件为第一晶粒,该第二半 导体组件为第二晶粒。
3. 如权利要求2所述的堆栈式半导体封装结构,其中所述电性连接处 更包括接地区及电源区。
4. 如权利要求3所述的堆栈式半导体封装结构,其中所述第一导线电 性连接所述第一焊垫及该接地区与该电源区,所述第二导线电性连接所述 第二焊垫及所述手指。
5. 如权利要求1所述的堆栈式半导体封装结构,其中该载体为导线架, 更具有晶粒承座,所述电性连接处包括数个引脚,该第一半导体组件为第 一晶粒,该第二半导体组件为第二晶粒。
6. 如权利要求5所述的堆栈式半导体封装结构,其中所述电性连接处 更包括接地区及电源区。
7. 如权利要求5所述的堆栈式半导体封装结构,其中所述第一导线电性连接所述第一焊垫及该接地区与该电源区,所述第二导线电性连接所述 第二焊垫及所述引脚。
8. 如权利要求1所述的堆栈式半导体封装结构,其中所述第一悍垫的 面积小于所述第二焊垫的面积。
9. 如权利要求1所述的堆栈式半导体封装结构,其中所述第一导线的 长度小于所述第二导线的长度。
10. 如权利要求1所述的堆栈式半导体封装结构,更包括第三半导体组 件及数条第三导线,该第三半导体组件是迭设于该第二半导体组件之上, 且其具有数个第三焊垫,所述第三导线电性连接该第三半导体组件的所述第三焊垫及该载体的所述电性连接处,其中所述第三导线的外径不同于所 述第一导线及所述第二导线的外径。
全文摘要
本发明是关于一种堆栈式半导体封装结构,其包括一载体、一第一半导体组件、一第二半导体组件、数条第一导线及数条第二导线。该载体具有数个电性连接处。该第一半导体组件具有数个第一焊垫。该第二半导体组件具有数个第二焊垫,该第二半导体组件是迭设于该第一半导体组件之上。所述第一导线电性连接该第一半导体组件的所述第一焊垫及该载体的所述电性连接处。所述第二导线电性连接该第二半导体组件的所述第二焊垫及该载体的所述电性连接处,其中所述第二导线的外径是大于所述第一导线的外径。藉此,可以减少导线材料的使用,进而减少制造成本。
文档编号H01L23/49GK101232012SQ20081008105
公开日2008年7月30日 申请日期2008年2月21日 优先权日2008年2月21日
发明者洪松井, 黄文彬 申请人:日月光半导体制造股份有限公司

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