多芯片半导体封装结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多芯片半导体封装结构，该封装结构，包括半导体芯片，半导体芯片的第二表面形成有向第一表面延伸的开口和凹槽，且凹槽与半导体芯片的元件区背对，开口与半导体芯片的第一焊垫背对并暴露第一焊垫；第二表面、凹槽的内壁和开口的内壁上依次形成有第一绝缘层、金属布线层和第二绝缘层，凹槽内放置有至少一个功能芯片，凹槽内的其他空余空间填充有绝缘材料，且金属布线层电连接第一焊垫和功能芯片的焊垫，该封装结构能够在不增加封装厚度的基础上实现系统封装。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及半导体封装结构与工艺，具体是涉及一种多芯片半导体封装结构。
技术介绍
随着各式便携信息装置对内存特性需求日益多元化及电子产品的短、小、轻、薄的发展趋势，目前，半导体芯片封装结构的发展方向是将数个芯片封装在一个系统内的多芯片(Mult1-Chip Package, MCP)封装结构。用以实现在一个封装体上达到多种功能或多种性能的要求。多芯片封装结构是将不同类型的芯片，如记忆芯片、存储器芯片、flash芯片等整合在一个封装体内。然而，在有限的芯片面积下整合多个芯片，材料的封装厚度、可靠性及成本问题都需要解决。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术提出一种多芯片半导体封装结构，能够在不增加封装厚度的基础上实现系统封装，节约成本。为实现上述目的，本技术的技术方案是这样实现的:一种多芯片半导体封装结构，包括半导体芯片，所述半导体芯片具有第一表面和与其背对的第二表面；所述第一表面具有元件区和位于所述元件区周边的若干个第一焊垫，所述第二表面形成有向所述第一表面延伸的开口和凹槽，且所述凹槽与所述元件区背对，所述开口与第一焊垫背对并暴露所述第一焊垫；所述第二表面、所述凹槽的内壁和所述开口的内壁上依次形成有第一绝缘层、金属布线层和第二绝缘层，所述凹槽内放置有至少一个功能芯片，所述凹槽内的其他空余空间填充有绝缘材料，且所述金属布线层电连接所述第一焊垫和所述功能芯片的焊垫。作为本技术的进一步改进，所述凹槽内间隔放置有两个所述功能芯片，两个所述功能芯片的焊垫分别与所述金属布线层电连接，且所述功能芯片和所述绝缘材料均位于所述第一绝缘层和所述金属布线层之间。作为本技术的进一步改进，所述第二绝缘层上留有若干缺口，所述缺口内形成有电连接所述金属布线层的对外连接点。作为本技术的进一步改进，所述对外连接点为BGA或LGA。作为本技术的进一步改进，另设有连接层，所述功能芯片通过所述连接层连接于所述凹槽内第一绝缘层或所述半导体芯片上。作为本技术的进一步改进，所述功能芯片为处理芯片或记忆芯片或flash芯片或前述的组合芯片。作为本技术的进一步改进，所述绝缘材料为环氧树脂或聚酰亚胺或苯并环丁烯或聚苯并恶唑或酚醛树脂或聚氨酯。作为本技术的进一步改进，所述元件区上设有保护层。本技术的有益效果是:本技术提供一种多芯片半导体封装结构，通过在半导体芯片的第二表面上形成与第一表面的第一焊垫的背对的开口，并在开口内形成金属布线层，能够将半导体芯片第一表面的第一焊垫的电性引到半导体芯片的第二表面，同时在金属布线层上设置有若干BGA或LGA，这样，在与外部器件进行连接时，利用BGA或LGA的倒装焊工艺，代替打线的线焊工艺，因此，能够达到缩小半导体芯片的封装体积，满足半导体芯片小型化发展的要求。且通过在半导体芯片的第二表面上形成背对元件区的凹槽，将具有某些特定功能的功能芯片放置其中，并通过填充绝缘材料将其固定，然后，通过重布线工艺将功能芯片的焊垫与晶圆上半导体芯片的焊垫进行电性连接。这样，不仅可以降低封装厚度，还可以实现系统封装。【附图说明】图1为本技术实施例1步骤a中提供的晶圆结构示意图；图2为本技术实施例1步骤b后的晶圆结构示意图；图3为本技术实施例1步骤c后的晶圆结构示意图；图4为本技术实施例1步骤d中铺设第一绝缘层后的晶圆结构示意图；图5为本技术实施例1步骤d后的晶圆结构示意图；图6为本技术实施例1步骤e后的晶圆结构示意图；图7为本技术实施例1步骤f后的晶圆结构示意图；图8为本技术实施例1步骤g后的晶圆结构示意图；图9为本技术实施例1步骤h后的晶圆结构示意图；图10为本技术实施例1步骤i后的晶圆结构示意图；图11为本技术实施例1步骤j后的晶圆结构示意图；图12为本技术实施例1步骤k后形成的多芯片半导体封装结构的示意图；图13为本技术实施例2多芯片半导体封装结构示意图。结合附图，作以下说明:I——半导体芯片101——第一焊垫102--兀件区 103--第一表面104--第二表面 2--开口3一一凹槽4一一第一绝缘层5--金属布线层6--第二绝缘层7——功能芯片 701——功能芯片的焊垫8——绝缘材料 9——对外连接点10——缺口11——保护层【具体实施方式】实施例1如图12所示，一种多芯片半导体封装结构，包括半导体芯片1，所述半导体芯片具有第一表面103和与其背对的第二表面104 ;所述第一表面具有元件区102和位于所述元件区周边的若干个第一焊垫101，元件区用来接收光源或者接收用户指纹信息，第一焊垫电性连接所述元件区；所述第二表面形成有向所述第一表面延伸的开口 2和凹槽3，且所述凹槽与所述元件区背对，所述开口与第一焊垫背对并暴露所述第一焊垫；所述第二表面、所述凹槽的内壁和所述开口的内壁上依次形成有第一绝缘层4、金属布线层5和第二绝缘层6，第二绝缘层覆盖于金属布线层之上，用于保护层金属布线层不被氧化腐蚀，所述凹槽内放置有至少一个功能芯片7，所述凹槽内的其他空余空间填充有绝缘材料8，且所述金属布线层电连接所述第一焊垫和所述功能芯片的焊垫701。上述结构中，通过在半导体芯片的第二表面上形成与第一表面的第一焊垫的背对的开口，并在开口内形成金属布线层，能够将半导体芯片第一表面的第一焊垫的电性引到半导体芯片的第二表面，同时在金属布线层上设置有若干BGA或LGA，这样，在与外部器件进行连接时，利用BGA或LGA的倒装焊工艺，代替打线的线焊工艺，因此，能够达到缩小半导体芯片的封装体积，满足半导体芯片小型化发展的要求。且通过在半导体芯片的第二表面上形成背对元件区的凹槽，将具有某些特定功能的功能芯片放置其中，并通过填充绝缘材料将其固定，然后，通过重布线工艺将功能芯片的焊垫与晶圆上半导体芯片的焊垫进行电性连接。这样，不仅可以降低封装厚度，还可以实现芯片的系统封装。优选的，所述凹槽内间隔放置有两个所述功能芯片，两个所述功能芯片的焊垫分别与所述金属布线层电连接，且所述功能芯片和所述绝缘材料均位于所述第一绝缘层和所述金属布线层之间。可选的，所述功能芯片为处理芯片或记忆芯片或flash芯片或前述的组合芯片。优选的，所述第二绝缘层上留有若干缺口，所述缺口内形成有电连接所述金属布线层的对外连接点9，可选的，所述对外连接点为BGA(Ball Grid Array的缩写)，也可以为LGA (Land Grid Arra当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多芯片半导体封装结构，包括半导体芯片(1)，所述半导体芯片具有第一表面(103)和与其背对的第二表面(104)；所述第一表面具有元件区(102)和位于所述元件区周边的若干个第一焊垫(101)，其特征在于：所述第二表面形成有向所述第一表面延伸的开口(2)和凹槽(3)，且所述凹槽与所述元件区背对，所述开口与第一焊垫背对并暴露所述第一焊垫；所述第二表面、所述凹槽的内壁和所述开口的内壁上依次形成有第一绝缘层(4)、金属布线层(5)和第二绝缘层(6)，所述凹槽内放置有至少一个功能芯片(7)，所述凹槽内的其他空余空间填充有绝缘材料(8)，且所述金属布线层电连接所述第一焊垫和所述功能芯片的焊垫(701)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王晔晔，万里兮，黄小花，沈建树，钱静娴，翟玲玲，廖建亚，金凯，邹益朝，王珍，
申请(专利权)人：华天科技昆山电子有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32