2.5D封装结构和2.5D封装方法与流程

allin2026-02-10  33


本申请涉及半导体封装,具体而言,涉及一种2.5d封装结构和2.5d封装方法。


背景技术:

1、现有的2.5d封装结构中,会在转接板上集成大量的芯片。每个芯片底部都需要点胶,即形成底部填充胶。集成的芯片越多,底部填充胶的胶量就积累越多。转接板受到的胶体结构应力以及底层芯片受到的胶体应力影响就越大。很容易由于胶体产生的结构应力而出现底部芯片隐裂或失效的现象。


技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种2.5d封装结构和2.5d封装方法,该2.5d封装结构和2.5d封装方法可以提高结构强度,分散底部芯片的累积胶量,提高封装质量。

2、为了实现上述目的:

3、第一方面,本发明提供一种2.5d封装结构,包括:

4、多个支撑结构,每个所述支撑结构包括第一衬底、第一阻挡层、第二阻挡层和导电柱;所述第一阻挡层和所述第二阻挡层位于所述第一衬底的两侧;所述导电柱贯穿所述第一阻挡层、所述第一衬底和所述第二阻挡层,并分别凸出于所述第一阻挡层和所述第二阻挡层;

5、第二衬底,多个所述支撑结构电连接于所述第二衬底;相邻所述支撑结构之间具有间隙;所述第一衬底和所述第二衬底之间形成与所述间隙连通的容置空腔;

6、多个hbm芯片,多个所述hbm芯片堆叠设置,且与所述支撑结构的导电柱电连接。

7、在可选的实施方式中,每个所述支撑结构远离所述第二衬底的一侧设置一组堆叠的所述hbm芯片,至少相邻两组堆叠的所述hbm芯片之间设有桥连芯片,所述桥连芯片分别与每组堆叠的多个所述hbm芯片中的至少一个电连接。

8、在可选的实施方式中,所述桥连芯片包括一个或多个堆叠的hbm芯片。

9、在可选的实施方式中,所述导电柱包括第一导电柱、第二导电柱、第三导电柱和第四导电柱,所述第二导电柱和所述第三导电柱用于电连接所述hbm芯片;其中一个所述支撑结构的第四导电柱和相邻的另一个所述支撑结构的第一导电柱用于电连接所述桥连芯片。

10、在可选的实施方式中,所述支撑结构包括底部支撑结构和中间支撑结构,所述底部支撑结构电连接于所述第二衬底;所述底部支撑结构远离所述第二衬底的一侧连接堆叠的hbm芯片;所述hbm芯片远离所述底部支撑结构的一侧连接所述中间支撑结构。

11、在可选的实施方式中,所述中间支撑结构与相邻所述底部支撑结构之间的间隙对应设置。

12、在可选的实施方式中,所述中间支撑结构与所述底部支撑结构之间设有堆叠芯片,所述堆叠芯片包括至少一个正装芯片和至少一个倒装芯片,所述正装芯片与所述中间支撑结构靠近所述底部支撑结构的一侧的导电柱电连接,所述倒装芯片与所述底部支撑结构靠近所述中间支撑结构的一侧的导电柱电连接;

13、所述正装芯片和所述倒装芯片直接或间接电连接。

14、在可选的实施方式中,所述中间支撑结构远离所述底部支撑结构的一侧连接有所述hbm芯片。

15、在可选的实施方式中,所述中间支撑结构靠近所述底部支撑结构的一侧形成至少一个沟槽区。

16、在可选的实施方式中,多个所述中间支撑结构采用错位堆叠形成多层结构,每层结构中的所述中间支撑结构的数量不同,越靠近所述第二衬底的一层,所述中间支撑结构的数量越少;朝远离所述第二衬底的方向,所述中间支撑结构的数量逐层增加。

17、在可选的实施方式中,第一层中间支撑结构包括一个,第二层中间支撑结构包括两个,第二层的两个中间支撑结构分别连接在第一层的中间支撑结构的两端的导电柱上;第二层的两个中间支撑结构靠近所述第二衬底的一侧形成沟槽区。

18、在可选的实施方式中,第一层的中间支撑结构上设有hbm芯片,所述hbm芯片位于第二层的两个中间支撑结构之间;

19、和/或,第二层的两个中间支撑结构中的至少一个设有hbm芯片。

20、在可选的实施方式中,所述第二衬底上还设有与所述支撑结构间隔设置的电子元件。

21、第二方面,本发明提供一种2.5d封装方法,用于制备如前述实施方式中任一项所述的2.5d封装结构。

22、通过上述技术方案,第二衬底上设有多个支撑结构,hbm芯片堆叠在支撑结构上,提高封装结构的强度。并且相邻支撑结构之间具有间隙,底部填充胶能够部分进入该间隙并流向第二衬底上,这样可以分担底层的hbm芯片累积的底部填充胶,降低胶体应力对底部芯片的影响,提高封装质量。

23、本申请的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。



技术特征:

1.一种2.5d封装结构,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的2.5d封装结构,其特征在于,所述芯片包括hbm芯片;每个所述支撑结构远离所述第二衬底的一侧设置一组堆叠的所述hbm芯片,至少相邻两组堆叠的所述hbm芯片之间设有桥连芯片,所述桥连芯片分别与每组堆叠的多个所述hbm芯片中的至少一个电连接。

3.根据权利要求2所述的2.5d封装结构,其特征在于,所述桥连芯片包括一个或多个堆叠的hbm芯片。

4.根据权利要求2所述的2.5d封装结构,其特征在于,所述导电柱包括第一导电柱、第二导电柱、第三导电柱和第四导电柱,所述第二导电柱和所述第三导电柱用于电连接所述hbm芯片;其中一个所述支撑结构的第四导电柱和相邻的另一个所述支撑结构的第一导电柱用于电连接所述桥连芯片。

5.根据权利要求1所述的2.5d封装结构,其特征在于,所述支撑结构包括底部支撑结构和中间支撑结构,所述底部支撑结构电连接于所述第二衬底;所述底部支撑结构远离所述第二衬底的一侧连接堆叠的芯片;所述芯片远离所述底部支撑结构的一侧连接所述中间支撑结构。

6.根据权利要求5所述的2.5d封装结构,其特征在于,所述中间支撑结构与相邻所述底部支撑结构之间的间隙对应设置。

7.根据权利要求6所述的2.5d封装结构,其特征在于,所述中间支撑结构与所述底部支撑结构之间设有堆叠芯片,所述堆叠芯片包括至少一个正装芯片和至少一个倒装芯片,所述正装芯片与所述中间支撑结构靠近所述底部支撑结构的一侧的导电柱电连接,所述倒装芯片与所述底部支撑结构靠近所述中间支撑结构的一侧的导电柱电连接;

8.根据权利要求5所述的2.5d封装结构,其特征在于,所述中间支撑结构远离所述底部支撑结构的一侧连接有所述芯片。

9.根据权利要求5所述的2.5d封装结构,其特征在于,所述中间支撑结构靠近所述底部支撑结构的一侧形成至少一个沟槽区。

10.根据权利要求5所述的2.5d封装结构,其特征在于,多个所述中间支撑结构采用错位堆叠形成多层结构,每层结构中的所述中间支撑结构的数量不同,越靠近所述第二衬底的一层,所述中间支撑结构的数量越少;朝远离所述第二衬底的方向,所述中间支撑结构的数量逐层增加;

11.根据权利要求10所述的2.5d封装结构,其特征在于,第一层中间支撑结构包括一个,第二层中间支撑结构包括两个,第二层的两个中间支撑结构分别连接在第一层的中间支撑结构的两端的导电柱上;第二层的两个中间支撑结构靠近所述第二衬底的一侧形成沟槽区。

12.根据权利要求11所述的2.5d封装结构,其特征在于,第一层的中间支撑结构上设有hbm芯片,所述hbm芯片位于第二层的两个中间支撑结构之间;

13.根据权利要求1所述的2.5d封装结构,其特征在于,所述第一衬底的至少一侧表面设有阻挡层,所述导电柱贯穿所述阻挡层和所述第一衬底,并凸出于所述阻挡层和所述第一衬底。

14.根据权利要求1至13中的任一项所述的2.5d封装结构,其特征在于,所述第二衬底上还设有与所述支撑结构间隔设置的电子元件。

15.一种2.5d封装方法,其特征在于,用于制备如权利要求1至14中任一项所述的2.5d封装结构。


技术总结
本申请涉及一种2.5D封装结构和2.5D封装方法,涉及半导体封装技术领域。该2.5D封装结构包括多个支撑结构、第二衬底和多个芯片。每个支撑结构包括第一衬底和导电柱。导电柱贯穿第一衬底,并分别凸出于第一衬底的两侧。多个支撑结构电连接于第二衬底;相邻支撑结构之间具有间隙。多个芯片堆叠设置,且与支撑结构的导电柱电连接。通过支撑结构之间设置间隙,有利于底部填充胶分散至第二衬底上,减少芯片底部累积的底部填充胶的胶量,降低胶体应力对芯片的影响。

技术研发人员:何正鸿,庞宏林,高司政,高源
受保护的技术使用者:甬矽半导体(宁波)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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