技术领域
[0001] 本
发明涉及
半导体封装技术领域，具体涉及一种双面三维堆叠封装结构及封装方法。
背景技术
[0002] 传统的装工艺为芯片在
基板正面做多层堆叠，通过打线或者倒装的方式实现芯片到芯片，芯片到基板的
电气互连，然后进行塑封保护。基板背面一般通过植BGA
锡球的方式实现元件最终到PCB板级的
焊接，要面临的问题在于封装元件是：基板，芯片，胶
水，塑封料等多种材料的组合，材料的
热膨胀系统不匹配造成塑封后的
翘曲问题，并且芯片的堆叠数量越多，塑封厚度越厚，翘曲的问题越严重。常规的解决方式是通过减少
硅芯片的厚度，来实现减少塑封体的总体厚度，但受限于芯片工艺和封装技术，芯片的减薄厚度也遇到了
瓶颈，无法无限减薄，这样也限制了塑封厚度,限制了芯片堆叠的数量。
发明内容
[0003] 本发明提供的双面三维堆叠封装结构及方法克服了
现有技术中单面的热膨胀的不匹配性而导致的元件翘曲问题。
[0004] 本发明
实施例提供一种双面三维堆叠封装结构，包括：基板；芯片，在所述基板的第一表面及第二表面分别堆叠至少一层所述芯片，所述芯片与所述基板电气互连；所述基板及芯片通过塑封材料进行封装，形成封装结构。
[0005] 优选地，上述的双面三维堆叠封装结构，还包括：引脚
端子，在所述基板的第一表面及第二表面上分别成型有所述第一焊球，所述引脚端子的至少一部分暴露在所述封装结构的外侧。
[0006] 优选地，上述的双面三维堆叠封装结构，还包括：外部引脚端子，所述引脚端子暴露在所述封装结构的外侧的部分为焊垫，与所述引脚端子连通。
[0007] 优选地，所述芯片和基板之间通过
粘合剂连接。
[0008] 优选地，当所述基板的第一表面及第二表面分别堆叠多层所述芯片时，各所述芯片之间通过粘合剂连接。
[0009] 优选地，所述基板的上表面堆叠的芯片与第二表面堆叠的芯片数量相等。
[0010] 优选地，在所述基板的第一表面及第二表面成型的所述引脚端子基于所述基板对称设置。
[0011] 优选地，所述芯片通过焊线与所述基板电气互连。
[0012] 本发明实施例还提供一种双面三维堆叠封装方法，包括如下步骤：
[0013] 在基板的第一表面及第二表面分别贴装至少一层芯片；将所述芯片与所述基板进行电气互连；采用塑封材料将所述基板及所述芯片进行封装。
[0014] 优选地，所述在基板的第一表面及第二表面分别贴装至少一层芯片的步骤，具体包括：在所述基板的第一表面及第二表面对称贴装数量相同的芯片。
[0015] 优选地，在将所述芯片与所述基板进行电气互连的步骤之后、所述采用塑封材料将所述基板和所述芯片进行塑封的步骤之前，所述双面三维堆叠封装方法还包括：在所述基板的第一表面及第二表面上分别成型第一焊球。
[0016] 优选地，所述在所述基板的第一表面及第二表面上分别成型第一焊球的步骤，具体包括：在所述基板的第一表面及第二表面上，基于所述基板对称的
位置分别焊接所述第一焊球。
[0017] 优选地，在所述采用塑封材料将所述基板及所述芯片进行塑封的步骤之后，所述双面三维堆叠封装方法还包括：对所述第一焊球进行切割，生成所述第一焊球的切割面；将所述第一焊球的切割面作为焊垫，在所述焊垫上焊接第二焊球。
[0018] 本发明技术方案，具有如下优点：
[0019] 1.本发明实施例提供的双面三维堆叠封装结构及封装方法，采用双面塑封工艺，把贴装在两面芯片和焊球做塑封保护，解决了单面的热膨胀的不匹配性而导致的元件翘曲问题。
[0020] 2.本发明实施例提供的双面三维堆叠封装结构及封装方法，通过双面芯片堆叠实现了更大容量或者功能的系统集成，同时通过侧面互连技术减少了板级组装的
电路板的占用面积，提高了最终板级组装的利用率。
附图说明
[0021] 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022] 图1为本发明实施例提供的双面三维堆叠封装结构的示意图；
[0023] 图2实施例提供的双面三维堆叠封装方法的一个具体示例的
流程图；
[0024] 图3-图8为本发明实施例提供的双面三维堆叠封装方法中各步骤的操作示意图；
[0025] 图9为图8所示双面三维堆叠封装结构的右视图。
[0026] 附图标记：
[0027] 1-基板； 2-芯片； 3-塑封材料； 4-引脚端子；
[0028] 5-外部引脚端子； 6-粘合剂； 7-焊线。
具体实施方式
[0029] 下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0030] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0031] 此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0032] 实施例1
[0033] 本发明实施例提供一种双面三维堆叠封装结构，如图1所示，该双面三维堆叠封装结构，包括：基板1和芯片2，在基板1的第一表面及第二表面分别堆叠至少一层芯片2，芯片2与基板1电气互连；基板1及芯片2通过塑封材料3进行封装，形成封装结构。
[0034] 在本发明实施例中，基板1上设有布线，芯片2通过焊线7与基板1电气互连，焊线7为线径20um的金线，焊线选用金线是因为其具有电导率大、耐
腐蚀、韧性好的优点。但是并不限于此，在其他实施例中，焊线7的可以为不同线径的金线，
铜线或
合金线。
[0035] 在一较佳实施例中，上述基板1的第一表面堆叠的芯片2与第二表面堆叠的芯片2数量相等。上述的芯片2和基板1之间通过粘合剂6连接，当基板1的第一表面及第二表面分别堆叠多层芯片2时，各芯片2之间通过粘合剂6连接。本发明实施例中，使用的粘合剂6为DAF(Die Attach Film)材料的超薄型
薄膜黏合剂。
[0036] 在一较佳实施例中，上述封装结构还包括：引脚端子4和外部引脚端子5，在基板1的第一表面及第二表面上分别成型有第一焊球作为引脚端子4，第一焊球基于基板1对称设置。引脚端子4的至少一部分暴露在封装结构的外侧，第二焊球作为外部引脚端子5以第一焊球暴露在封装结构的外侧的部分为焊垫与第一焊球连通。本发明实施例中，第一焊球和第二焊球都为锡球。但是并不限于此，在其他实施例中也可以为其他材料，例如铜球。
[0037] 本发明实施例中，基板1在布线加工时，为了实现焊垫在元件的单边排布，焊垫外围只是提供塑封和分板切割的空间，无走线及通孔，
盲孔，埋孔等电气互连。本发明实施例中，是沿第一焊球的中心线进行切割，露出最大面积的切割面以方便作为焊垫来焊接第二焊球。但是并不限于此，在其他实施例中，可以在第一焊球的其他部分进行切割。
[0038] 本发明实施例提供的双面三维堆叠封装结构，采用双面塑封工艺，把贴装在两面芯片和焊球做塑封保护，解决了单面的热膨胀的不匹配性而导致的元件翘曲问题。通过双面芯片堆叠实现了更大容量或者功能的系统集成，同时通过侧面互连技术减少了板级组装的
电路板的占用面积，提高了最终板级组装的利用率。
[0039] 实施例2
[0040] 本发明实施例提供一种双面三维堆叠封装方法，如图2所示，该双面三维堆叠封装方法，包括如下步骤：
[0041] 步骤S1:在基板的第一表面及第二表面分别贴装至少一层芯片。
[0042] 在一较佳实施例中，在基板的第一表面及第二表面对称贴装数量相同的芯片，来减小或避免不同材料的热膨胀系统不匹配造成塑封后的翘曲问题。
[0043] 本发明实施例中，如图3所示，在基板1的第一表面及第二表面对称贴装两层芯片2。但是并不限于此，在其他实施例中，可以根据实际应用在在基板的第一表面及第二表面贴装数量不等的芯片。上述的芯片和基板之间通过粘合剂6连接，当基板的第一表面及第二表面分别堆叠多层芯片时，各芯片之间通过粘合剂连6接。本发明实施例中，使用的粘合剂6为DAF(Die Attach Film)材料的超薄型薄膜黏合剂。
[0044] 步骤S2:将芯片与基板进行电气互连。
[0045] 在本发明实施例中，如图4所示，基板1上设有布线，芯片2通过焊线7与基板1电气互连，焊线7为线径20um的金线，焊线7选用金线因为其具有电导率大、耐腐蚀、韧性好的优点。但是并不限于此，在其他实施例中，焊线7可以不同线径的金线，铜线和合金线。
[0046] 步骤S3:在基板的第一表面及第二表面上分别成型第一焊球。
[0047] 在本发明实施例中，如图5所示，在基板的上表面及下表面上对称的位置分别焊接第一焊球，作为引脚端子。
[0048] 步骤S4:采用塑封材料将基板及芯片进行封装。
[0049] 本发明实施例中，如图6所示，是双面塑封工艺，利用塑封材料3把两面芯片和第一焊球做塑封保护。
[0050] 步骤S5:对第一焊球进行切割，生成第一焊球的切割面。
[0051] 在本发明实施例中，如图7所示，是沿第一焊球的中心线进行切割，露出最大面积的切割面8。但是并不限于此，在其他实施例中，可以在第一焊球的其他部分进行切割。
[0052] 步骤S6:将第一焊球的切割面作为焊垫，在焊垫上焊接第二焊球。
[0053] 本发明实施例中，如图8所示，以第一焊球的中心线进行切割露出最大面积的切割面作为焊垫来焊接第二焊球作为外部引脚端子。如图9所示，通过第二焊球作为外部引脚端子与其他元件进行侧面互连。
[0054] 本发明实施例提供的双面三维堆叠封装方法，采用双面塑封工艺，把贴装在两面芯片和焊球做塑封保护，解决了单面的热膨胀的不匹配性而导致的元件翘曲问题。通过双面芯片堆叠实现了更大容量或者功能的系统集成，同时通过侧面互连技术减少了板级组装的电路板的占用面积，提高了最终板级组装的利用率。
[0055] 显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的
基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
