顶部金属堆叠封装结构及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种顶部金属堆叠封装结构及其制造方法，该顶部金属堆叠封装结构包括：一金属基底，包含一上表面以及一下表面，且一芯片接收腔室形成于该上表面；一第一芯片，借助一第一结合层以固定于该芯片接收腔室；一基板，具有一上表面；一第二芯片，借助一第二结合层以固定于该基板的该上表面；以及多个连接元件，形成于该基板的该上表面；其中，借助该些连接元件将该金属基底的该上表面与该基板连接。由此，该结构及方法可增进堆叠封装结构的散热效果及金属屏蔽。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体芯片封装结构及其制造方法，特别是一种适用于顶部金属堆叠封装结构及其制造方法。
技术介绍
多芯片封装结构(Multi-chippackage，MCP)是将多个半导体芯片整合在单一封装结构中，可提高电子元件的密度，缩短电子元件间的电性连接路径，此种封装体不仅可减少多个芯片使用上所占用的体积，还可提高整体的性能。已知多芯片封装结构是将多个芯片垂直对齐堆叠、交叉错位堆叠或阶梯状堆叠，接着借助打线与基板练性连接。多个半导体芯片堆叠封装技术中，多个相同尺寸芯片的堆叠封装技术是常见的封装技术。在已知技术中，请参阅图1，一种具高散热高电性的堆叠式半导体芯片封装件1，主要包括有一芯片承载件11，其用以提供该半导体封装件1与外部构件电性连接；至少一第一芯片12，其借助覆晶形式设置并电性连接于该芯片承载件11上；一散热件13，其跨置于该第一芯片12上，并与该芯片承载件11电性连接；一传导层14、至少一第二芯片15，其透过导线电性连接该芯片承载件11的作用表面并设置于非作用表面；多个条焊线16以及一封装胶体17，其形成于该芯片承载件11上并包覆住该第一芯片12、第二芯片15、散热件13及其他构件，并部分包覆住该芯片承载件11。然而，如图1所示，此种堆叠式半导体芯片封装件的散热件设置于该第一芯片与该第二芯片中间，这样的结构达不到良好的散热效果及金属屏蔽效果，因此，芯片在运作时所产生的热能并不能有效地逸散至封装结构外，因而，降低了芯片的稳定性及使用寿命。因此，目前亟需要一种顶部金属堆叠封装结构及其制造方法，借助较佳的顶部金属设置可提供金属屏蔽及散热功效，进而提升芯片的电性质量及使用寿命。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是在于提供一种顶部金属堆叠封装结构，俾能利用顶部金属设置，可提供金属屏蔽及散热功效，因此能防止半导体芯片不正常工作及损坏。为达成上述目的，本专利技术提供一种顶部金属堆叠封装结构，包括：一金属基底，包含一上表面以及一下表面，且一芯片接收腔室形成于该上表面；一第一芯片，借助一第一结合层以固定于该芯片接收腔室；一基板，具有一上表面；一第二芯片，借助一第二结合层以固定于该基板的该上表面；以及多个连接元件，形成于该基板的该上表面；其中，借助该些连接元件将该金属基底的该上表面与该基板连接。在本专利技术的顶部金属堆叠封装结构中，还包括多个电性连接导线，包括第一电性连接导线及第二电性连接导线。该些电性连接导线的设置可依据堆叠封装条件或使用者需求而任意变化，其中，该些第一电性连接导线可将该第一芯片与该金属基底耦合。此外，该些第二电性连接导线可将该第二芯片与该基板耦合。再者，在本专利技术的顶部金属堆叠封装结构中，该些导线的打线顺序可依据堆叠封装条件或使用者需求而任意变化，可以先进行该第一芯片与该金属基底之间的打线，尔后再进行该第二芯片与该基板之间的打线，或者，可以先该第二芯片与该基板之间的打线，尔后再进行第一芯片与该金属基底之间的打线。在本专利技术的顶部金属堆叠封装结构中，该金属基底的该下表面可形成一散热组件，该散热件可为散热片(heatspreader)、热管或风扇，本专利技术并未局限于此；在本专利技术一实施方式中，该散热件可为散热片，该散热片的材质为铜材质。借助该散热件能将芯片操作时所产生的热能散发至其他的半导体芯片与金属基底。在本专利技术的顶部金属堆叠封装结构中，该基板的上表面上还包含一金属层，该金属层的材质可依据堆叠封装条件或使用者需求而任意变化，该金属层的材质可为镁合金、铝合金、铜合金、铁合金、镁铜合金或其组合，本专利技术并未局限于此。在本专利技术一实施方式中，该金属层的材质可为镁合金；在本专利技术另一实施方式中，该金属层的材质可为铜合金。在本专利技术的顶部金属堆叠封装结构中，还可包括一第一封装材料，该第一封装材料形成于该基板上，并包覆住该金属基底、该第一芯片、该第二芯片、该第一结合层、该第二结合层、该第一电性连接导线、该第二电性连接导线及该些连接元件；其中，可暴露该金属基底的下表面。在本专利技术的顶部金属堆叠封装结构中，还可包括一第二封装材料，该第二封装材料形成于该金属基底的该接收腔室，并包围住该第一芯片、该第一结合层及第一电性连接导线。在本专利技术的顶部金属堆叠封装结构中，该第一封装材料与该第二封装材料可为相同；该第一封装材料与该第二封装材料可为环氧树脂、陶瓷粉、碳黑等组成的复合材料，本专利技术并未局限于此。除此之外，本专利技术另一目的是提供一种顶部金属堆叠封装结构的制造方法，包括：提供一金属基底，包含一上表面以及一下表面，且一芯片接收腔室形成于该上表面；形成一第一结合层于该上表面的该芯片接收腔室；借助该第一结合层将一第一芯片固定于该上表面的该芯片接收腔室；提供一具有一上表面的基板；借助一第二结合层将一第二芯片固定于该基板的该上表面；以及形成多个连接元件于该基板的该上表面上；其中，借助该些连接元件将该金属基底的该上表面与该基板连接。在本专利技术的顶部金属堆叠封装结构的制造方法中，还包括设置多个第一电性连接导线，使该第一芯片与该金属基底耦合以输入与输出信号；以及设置多个第二电性连接导线，使该第二芯片与该基板耦合以输入与输出信号。此外，于本专利技术的顶部金属堆叠封装结构的制造方法中，该些导线的打线顺序可依据堆叠封装条件或使用者需求而任意变化，可以先进行该第一芯片与该金属基底之间的打线，尔后再进行该第二芯片与该基板之间的打线，或者，可以先该第二芯片与该基板之间的打线，尔后再进行第一芯片与该金属基底之间的打线。在本专利技术的顶部金属堆叠封装结构的制造方法中，还包括形成一散热组件该金属基底的该下表面上；该散热件可为散热片、热管或风扇，本专利技术并未局限于此；在本专利技术一实施方式中，该散热件可为散热片。在本专利技术的顶部金属堆叠封装结构的制造方法中，还包含形成一金属层于该基板的该上表面上；该金属层的材质可依据堆叠封装条件或使用者需求而任意变化，该金属层的材质可为镁合金、铝合金、铜合金、铁合金、镁铜合金或其组合，本专利技术并未局限于此。在本专利技术一实施方式中，该金属层的材质可为镁合金；在本专利技术另一实施方式中，该金属层的材质可为铜合金。在本专利技术的顶部金属堆叠封装结构的制造方法中，还包括形成一第一封装材料，且该第一封装材料可包覆住该金属基底、该第一芯片、该第二芯片、该第一结合层、该第二结合层、该些第一电性连接导线、该些第二电性连接导线及该些连接元件；其中，可暴露该金属基底的下表面。在本专利技术的顶部金属堆叠封装结构的制造方法中，还包括形成一第二封装材料于该金属基底的该芯片接收腔室，且该第二封装材料包覆住该第一芯片、该第一结合层及该第一电性连接导线。在本专利技术的顶部金属堆叠封装结构的制造方法中，该第一封装材料与该第二封装材料可为相同；且第一封装材料与第二封装材料可为环氧树脂、陶瓷粉、碳黑等组成的复合材料，本专利技术并未局限于此。是以，本专利技术的功效在于增进堆叠封装结构的散热效果及金属屏蔽，进而提高芯片的稳定性及使用寿命。综上所述，本专利技术的技术特征为借助将该金属基底设置于该第一芯片及第二芯片上，以提供较佳的金属屏蔽及散热功效，进而提高封装结构的稳定性。其次，本专利技术的散热组件可直接形成于该金属基底的下表面，以加强该封装结构散热效果；此外，本专利技术的基板上可设置形成金属层，使封装结构具有更好的金属屏蔽效果，而不易受本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种顶部金属堆叠封装结构，包括：一金属基底，包含一上表面以及一下表面，且一芯片接收腔室形成于该上表面上；一第一芯片，借助一第一结合层以固定于该芯片接收腔室；一基板，具有一上表面；一第二芯片，借助一第二结合层以固定于该基板的该上表面；以及多个连接元件，形成于该基板的该上表面；其中，借助该些连接元件将该金属基底的该上表面与该基板连接。

【技术特征摘要】
2015.04.03 US 14/678,2781.一种顶部金属堆叠封装结构，包括：一金属基底，包含一上表面以及一下表面，且一芯片接收腔室形成于该上表面上；一第一芯片，借助一第一结合层以固定于该芯片接收腔室；一基板，具有一上表面；一第二芯片，借助一第二结合层以固定于该基板的该上表面；以及多个连接元件，形成于该基板的该上表面；其中，借助该些连接元件将该金属基底的该上表面与该基板连接。2.如权利要求1所述的顶部金属堆叠封装结构，其特征在于，还包括多个第一电性连接导线，将该第一芯片与该金属基底耦合。3.如权利要求2所述的顶部金属堆叠封装结构，其特征在于，还包括多个第二电性连接导线，将该第二芯片与该基板耦合。4.如权利要求1所述的顶部金属堆叠封装结构，其特征在于，还包括一散热组件，形成于该金属基底的该下表面。5.如权利要求1所述的顶部金属堆叠封装结构，其特征在于，该基板的该上表面还包括一金属层。6.如权利要求1所述的顶部金属堆叠封装结构，其特征在于，还包含一第一封装材料，形成于该基板上并包覆住该金属基底、该第一芯片、该第二芯片、该第一结合层、该第二结合层、该些第一电性连接导线、该些第二电性连接导线以及该些连接元件，并暴露该金属基底的下表面。7.如权利要求1所述的顶部金属堆叠封装结构，其特征在于，还包括一第二封装材料，形成于该基属基底的该芯片接收腔室上并包覆住该第一芯片、该第一结合层及该第一电性连接导线。8.如权利要求7所述的顶部...

【专利技术属性】
技术研发人员：林殿方，
申请(专利权)人：东琳精密股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71