导线架中具有转接焊垫的汇流条的堆叠式芯片封装构造的利记博彩app

专利名称：导线架中具有转接焊垫的汇流条的堆叠式芯片封装构造的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种多芯片偏移堆叠封装结构，特别涉及一种在导线架上 设置有汇流条且汇流条上设置有转接焊垫的多芯片偏移堆叠封装结构。
背景技术：
近年来，半导体的后段工艺都在进行三维空间(Three Dimension; 3D)
的封装，以期利用最少的面积来达到相对大的半导体集成度(Integrated)
或是内存的容量等。为了能达到此目的，现阶段已发展出使用芯片堆叠 (chip stacked)的方式来达成三维空间(Three Dimension; 3D)的封装。
在公知技术中，芯片的堆叠方式是将多个芯片相互堆叠于基板上，然 后使用引线接合工艺(wire bonding process)来将多个芯片与基板连接。 图1A是公知的具有相同或是相近芯片尺寸的堆叠型芯片封装结构的剖面 示意图。如图1A所示，公知的堆叠型芯片封装结构100包括电路基板 (package substrate) 110、芯片120a、芯片120b、间隔物(spacer) 130、 多条导线M0与封装胶体(encapsuknt) 150。电路基板110上具有多个焊 垫112，且芯片120a与120b上亦分别具有多个焊垫122a与122b,其中 焊垫122a与122b是以外围型(peripheraltype)排列于芯片120a与120b上。 芯片120a设置于电路基板110上，且芯片120b经由间隔物130而设置于 芯片120a的上方。导线140的两端是通过引线接合工艺而分别连接于焊 垫112与122a,以使芯片120a电连接于电路基板110。而其它部分导线 140的两端亦通过引线接合工艺而分别连接于焊垫112与122b，以使芯片 120b电连接于电路基板110。至于封装胶体150则设置于电路基板110上， 并包覆这些导线M0、芯片120a与120b。
由于焊垫122a与122b是以外围型排列于芯片120a与120b上，因此
芯片l加a无法直接承载芯片120b，是以公知技术必须在芯片UOa与120b 之间设置间隔物130，使得芯片120a与120b之间相距适当的距离，以利 后续的引线接合工艺的进行。然而，间隔物130的使用却容易造成公知堆 叠型芯片封装结构100的厚度无法进一步地缩减。
另外，公知技术提出另一种具有不同芯片尺寸的堆叠型芯片封装结 构，其剖面示意图如图1B所示。请参照图1B,公知的堆叠型芯片封装结 构10包括电路基板(package substrate) 110、芯片120c、芯片120d、多 条导线140与封装胶体150。电路基板110上具有多个焊垫112。芯片120c 的尺寸大于芯片120d的尺寸，且芯片120c与120d上亦分别具有多个焊 垫122c与122d，其中焊垫122c与122d是以外围型(peripheral type)排列 于芯片120c与120d上。芯片120c设置于电路基板110上，且芯片120d 设置于芯片120c的上方。部分导线140的两端是通过引线接合工艺(wire bonding process)而分别连接于焊垫112与122c，以使芯片120c电连接于 电路基板110。而其它部分导线140的两端亦通过引线接合工艺而分别连 接于焊垫112与122d，以使芯片120d电连接于电路基板110。至于封装 胶体150则设置于电路基板110上，并包覆这些导线140、芯片120c与 120d。
由于芯片120d小于芯片120c,因此当芯片120d设置于芯片120c上 时，芯片120d不会覆盖住芯片120c的焊垫122c。但是当公知技术将多个 不同尺寸大小的芯片以上述的方式堆叠出堆叠型芯片封装结构10时，由 于越上层的芯片尺寸必须越小，是以堆叠型芯片封装结构10有芯片的堆 叠数量的限制。
在上述两种传统的堆叠方式中，除了有图IA使用间隔物130的方式， 容易造成堆叠型芯片封装结构ioo的厚度无法进一步地缩减的缺点以及图 IB,由于越上层的芯片尺寸必须越小，如此会产生芯片在设计或使用时会 受到限制的问题之外；还由于堆叠型芯片封装结构上的芯片设计日益复杂 而使得芯片上的电路连接必须面跳线或跨线，进而在工艺上产生出的问 题，例如堆叠型芯片封装结构的产能或是可靠性可能会降低。

发明内容
鉴于上述发明背景中所述的芯片堆叠方式的缺点及问题，本发明提供 一种使用多芯片偏移堆叠的方式，来将多个尺寸相近似的芯片堆叠成一种 三维空间的封装结构。
本发明的主要目的是提供一种在汇流条中设置有转接焊垫的导线架 来进行多芯片偏移堆叠封装的结构，使其具有较高的封装积集度以及较 薄的厚度。
本发明的另一主要目的是提供一种在汇流条中设置有转接焊垫的导 线架来进行多芯片偏移堆叠封装的结构，使其具有较佳的电路设计弹性 及较佳的可靠性。
据此，本发明提供一种在导线架设置有转接焊垫的汇流条的多芯片偏
移堆叠封装结构，包含 一个由多个相对排列的内引脚群、多个外引脚群 以及芯片承座所组成的导线架，其中芯片承座设置于多个相对排列的内引
脚群之间，且与多个相对排列的内引脚群形成高度差；多个形成堆叠排列
的半导体芯片装置，设置于芯片承座上且多个半导体芯片装置与多个相对
排列的内引脚群形成电连接；以及一个封装体，用以包覆多个半导体芯片 装置及导线架；其中导线架中包括至少一个汇流条，是设置于多个相对排 列的内引脚群与芯片承座之间，且汇流条上还被覆绝缘层，绝缘层上选择 性地形成多个金属焊垫。
本发明接着提供一种在导线架设置有汇流条的多芯片偏移堆叠封装 结构，包含由多个外引脚群、多个相对排列的内引脚群以及芯片承座所 组成的导线架，其中芯片承座设置于多个相对排列的内引脚群之间，且与 多个相对排列的内引脚群形成高度差；多个堆叠式芯片结构，设置于芯片 承座上且多个堆叠式芯片结构与多个相对排列的内引脚群形成电连接；及 封装体，包覆多个堆叠式芯片结构及导线架，且将多个外引脚群伸出于封 装体外；其中导线架中包括至少一个汇流条，是设置于多个相对排列的内 引脚群与芯片承座之间，且汇流条上还被覆绝缘层，绝缘层上选择性地形 成多个金属焊垫。
本发明进一步提供一种在汇流条设置有转接焊垫的导线架结构，包含 多个相对排列的内引脚以及一个设置于内引脚之间并且与内引脚形成高 度差的芯片承座以及至少一个汇流条设置于多个相对排列的内引脚与芯 片承座之间并且汇流条上还被覆绝缘层，而绝缘层上选择性地形成多个金
属焊垫。


图l是已有技术的示意图2A是本发明的芯片结构的《府视图2B是本发明的芯片结构的剖面图2C 2E是本发明的多芯片偏移堆叠结构的剖面图3A 3C是本发明的重新分布层制造过程的示意图4A 4B是本发明的重新分布层中的焊线接合区的剖面图
图5A 5C是本发明的具有重新分布层的多芯片偏移堆叠结构的剖面
图6A 6B是本发明的多芯片偏移堆叠结构封装的j府视图7A 7B是本发明的多芯片偏移堆叠结构封装的另一实施例的俯视
图8是本发明的多芯片偏移堆叠结构封装的剖面图9是本发明的多芯片偏移堆叠结构封装的另一实施例的剖面图10是本发明的多芯片偏移堆叠结构封装的另一实施例的剖面图11是本发明的多芯片偏移堆叠结构封装的另一实施例的剖面图12是本发明的多芯片偏移堆叠结构封装的另一实施例的剖面图13是本发明的多芯片偏移堆叠结构的另一实施例的剖面图14是本发明的多个多芯片偏移堆叠结构封装的另一实施例的剖面图。主要元件标记说明
10、 100、 400:堆叠型芯片封装结构 110、 410:电路基板 112、 122a、 122b、 122c、 122d:焊垫 120a、 120b、 120c、 120d:芯片 130:间隔物
140、 242、 420、 420a、 420b:导线
150、 430:封装胶体
200:芯片
210:芯片主动面
220:芯片背面
230:黏着层
240:焊垫
250:焊线接合区
260:焊线区边缘
30:多芯片偏移堆叠结构
310:芯片本体
312a:第一焊垫
312b:第二焊垫
320:焊线接合区
330:第一保护层
332:第一开口
340:重新分布线路层
344:第三焊垫二开口 300:芯片结构 400:重新分布层 50:多芯片偏移堆叠结构 500 (a，b，c，d):芯片结构 600:导线架 610:内引脚群 6101 6104:内引脚 6121-6124:内引脚 620:芯片承座 630:汇流条 6301-6302:汇流条 632:绝缘层 634:金属焊垫 6341 6343:金属焊垫 640 (a i):金属导线 70:多芯片偏移堆叠结构 a d:焊垫 a' d':焊垫
具体实施例方式
本发明在此所探讨的方向为一种使用芯片偏移量堆叠的方式，来将多 个尺寸相近似的芯片堆叠成一种三维空间的封装结构。为了能彻底地了解 本发明，将在下列的描述中提出详尽的步骤及其组成。显然地，本发明的
施行并未限定芯片堆叠的方式的所属领域的技术人员所熟习的特殊细节。 另一方面，众所周知的芯片形成方式以及芯片薄化等后段工艺的详细步骤 并未描述于细节中，以避免造成本发明不必要的限制。然而，对于本发明 的较佳实施例，则会详细描述如下，然而除了这些详细描述之外，本发明 还可以广泛地施行在其它的实施例中，且本发明的范围不受限定，其以权 利要求为准。
在现代的半导体封装工艺中，均是将一个已经完成前段工艺(Front End Process)的晶片(wafer)先进行薄化处理(Thinning Process)，将芯 片的厚度研磨至2 20mil之间；然后，再涂布(coating)或网印(printing) 一层高分子(polymer)材料于芯片的背面，此高分子材料可以是一种树 脂(resine)，特别是一种B-Stage树脂。再通过一个烘烤或是照光工艺， 使得高分子材料呈现一种具有黏稠度的半固化胶；再接着，将一个可以移 除的胶带(tape)贴附于半固化状的高分子材料上；然后，进行晶片的切 割(sawing process)，使晶片成为一颗颗的芯片(die);最后，就可将一
颗颗的芯片与基板连接并且将芯片形成堆叠芯片结构。
参照图2A及图2B，是完成前述工艺的芯片200的平面示意图及剖面 示意图。如图2A所示,芯片200具有主动面210及相对主动面的背面220， 且芯片背面220上已形成黏着层230;在此要强调，本发明的黏着层230 并未限定为前述的半固化胶，此黏着层230的目的在与基板或是芯片形成 接合，因此，只要是具有此功能的黏着材料，均为本发明的实施方式，例 如胶膜(die attached film)。此外，在本发明的实施例中，芯片200的主 动面210上设置有多个焊垫240，且多个焊垫240已设置于芯片200的侧 边上，因此，可以形成一种多芯片偏移堆叠结构30，如图2C所示。而多 芯片偏移堆叠的结构30以焊线接合区250的边缘线260为对准线来形成, 因此可以形成类似阶梯状的多芯片偏移堆叠结构30，在此要说明的是，边 缘线260实际上是不存在芯片200上，其仅作为参照线。
此外，在本发明的实施例中，形成多芯片偏移堆叠的结构30的最上 面的芯片，其上的多个焊垫240也可以进一步的设置于芯片的另一侧边上， 如图2D所示，以便与基板接合时，可有较多的连接点。同时，形成多芯
片偏移堆叠结构30的最上面的芯片，也可以是另一个尺寸的芯片，例如 一个尺寸较小的芯片，如图2E所示。再次要强调的是，对于上述形成多 芯片偏移堆叠的结构的芯片的焊垫240设置或是芯片的尺寸大小，本发明 并未加以限制，只要能符合上述说明的可形成多芯片偏移堆叠的结构，均 为本发明的实施方式。
本发明在多芯片偏移堆叠的另一实施例中，是使用一种重新分布层 (Redistribution Layer; RDL)来将芯片上的焊垫设置到芯片的侧边上，
以便能形成多芯片偏移堆叠的结构，而此重新分布线路层的实施方式说明如下。
请参照图3A 3C，为本发明的具有重新分布线路层的芯片结构的制 造过程示意图。如图3A所示，首先提供芯片本体310，并且在邻近于芯 片本体310的单一侧边规划出焊线接合区320，并将芯片本体310的主动 表面上的多个焊垫312区分为第一焊垫312a以及第二焊垫312b，其中第 一焊垫312a位于焊线接合区320内，而第二焊垫312b则位于焊线接合区 320外。接着请参照图3B，在芯片本体310上形成第一保护层330,其中 第一保护层330具有多个第一开口 332,以暴露出第一焊垫312a与第二焊 垫312b。然后在第一保护层330上形成重新分布线路层340。而重新分布 线路层340包括多条导线342与多个第三焊垫344，其中第三焊垫344位 于焊线接合区320内，且这些导线342分别从第二焊垫312b延伸至第三 焊垫344，以使第二焊垫312b电连接于第三焊垫344。此外，重新分布线 路层340的材料，可以为金、铜、镍、钛化钨、钛或其它的导电材料。再 请参照图3C，在形成重新分布线路层340后，将第二保护层350覆盖于 重新分布线路层340上，而形成芯片300的结构，其中第二保护层350具 有多个第二开口 352，以暴露出第一焊垫312a与第三焊垫344。
要强调的是，虽然上述的第一焊垫312a与第二焊垫312b是以外围型 排列于芯片本体310的主动表面上，然而第一焊垫312a与第二焊垫312b 亦可以通过面阵列形态(area array type)或其它的形态排列于芯片本体310 上，当然第二焊垫312b亦是通过导线342而电连接于第三焊垫344 。另 外，本实施例亦不限定第三焊垫344的排列方式，虽然在图3B中第三焊垫344与第一焊垫312a排列成两列，并且沿着芯片本体310的单一侧边 排列，但是第三焊垫344与第一焊垫312a亦可以以单列、多列或是其它 的方式排列于焊线接合区320内。
请继续参照图4A与图4B，为图3C中分别沿剖面线A-A，与B-B，所 表示的剖面示意图。由上述图3可知芯片300主要包括芯片本体310以及 重新分布层400所组成，其中重新分布层400由第一保护层330、重新分 布线路层340与第二保护层350所形成。芯片本体310具有焊线接合区 320，且焊线接合区320邻近于芯片本体310的单一侧边。另外，芯片本 体310具有多个第一焊垫312a以及第二焊垫312b，其中第一焊垫312a 位于焊线接合区320内，且第二焊垫312b位于焊线接合区320外。
第一保护层330设置于芯片本体310上，其中第一保护层330具有多 个第一开口 332，以暴露出这些第一焊垫312a与第二焊垫312b。重新分 布线路层340设置于第一保护层330上，其中重新分布线路层340从第二 焊垫312b延伸至焊线接合区320内，且重新分布线路层340具有多个第 三焊垫344，其设置于焊线接合区320内。第二保护层350覆盖于重新分 布线路层340上，其中第二保护层350具有多个第二开口 352,以暴露出 这些第一焊垫312a与第三焊垫344。由于第一焊垫312a与第三焊垫344 均位于焊线接合区320内，因此第二保护层350上的焊线接合区320以外 的区域便能够提供一个承载的平台，以承载另一个芯片结构，因此，可以 形成一种多芯片偏移堆叠的结构30。
请参照图5A，为本发明的一种多芯片偏移堆叠的结构50。多芯片偏 移堆叠结构50由多个芯片500堆叠而成，其中芯片500上具有重新分布 层400，故可将芯片上的焊垫312b设置于芯片的焊线接合区320之上，因 此这种多芯片偏移堆叠结构50以焊线接合区320的边缘为对准线来形成。 而多个芯片500之间以高分子材料所形成的黏着层230来连接。此外，在 本发明的实施例中，形成多芯片偏移堆叠结构50的最上面的芯片，可以 选择保留焊垫312b的接点，如图5B所示，以便与基板接合时，可有较多 的连接点，而形成此芯片结构的方式如图4B所示。同时，形成多芯片偏 移堆叠结构50的最上面的芯片，也可以是另一个尺寸的芯片，例如一个
尺寸较小的芯片，如图5C所示。再次要强调的是，对于上述形成多芯片 偏移堆叠结构的芯片的焊垫设置或是芯片的尺寸大小，本发明并未加以限 制，只要能符合上述说明的可形成多芯片偏移堆叠的结构，均为本发明的 实施方式。此外，在本发明的其它实施例中，还可以在芯片500的其它边 缘区域设置焊线接合区，例如在焊线接合区320的对边或是相邻两侧边规 划出焊线接合区。由于，这些实施例只是焊线接合区位置的改变，故相关 的细节，在此不再多作赘述。
接着，本发明依据上述的多芯片偏移堆叠结构30及50还提出一种堆 叠式芯片封装结构，并且详细说明如下。同时，在如下的说明过程中，将 以多芯片偏移堆叠结构50为例子进行，然而要强调的是，多芯片偏移堆 叠结构30亦适用本实施例所披露的内容。
首先，请参照图6A及图6B，为本发明的堆叠式芯片封装结构的平面 示意图。如图6A及第图6B所示，堆叠式芯片封装结构包括导线架600 及多芯片偏移堆叠结构50所组成，其中导线架600由多个成相对排列的 内引脚群610、多个外引脚群(图中未示出)以及芯片承座620所组成， 其中芯片承座620设置于多个相对排列的内引脚群610之间，同时多个相 对排列的内引脚群610与芯片承座620之间也可以形成高度差或是形成共 平面。在本实施例中，多芯片偏移堆叠结构50设置在芯片承座620之上， 并且通过金属导线640将多芯片偏移堆叠结构50与导线架600的内引脚 群610连接。
继续请参照图6A及图6B，在本发明的堆叠式芯片封装结构的导线架 600中，还进一步包括至少一个汇流条630 (busbar)设置于芯片承座620 与多个相对排列的内引脚群610之间,其中汇流条630可以釆用条状设置， 如图6A及图6B所示；同时汇流条630也可以采用环状设置，如图7A及 图7B所示。此外，如前所述，在芯片500的焊线接合区320里的焊垫 312a/344可以是单列排列，如图6及图7所示；也可以是双列排列，本发 明并未限制。另外，为了使导线架600能够提供更多的电接点，以作为电 源接点、接地接点或信号接点的电连接，在本发明中的汇流条630上还 设置绝缘层632并且在绝缘层632上再设置至少一个金属焊垫634。如此
一来，使得汇流条630上多了许多的转接焊垫，故可以提供电路设计上更 多的弹性及应用。
此外，就上述的绝缘层632而言，其可利用涂布(coating)或是网印 (printing)高分子材料来形成，例如聚亚酰胺(polyimide， PI)，或是也可 以利用黏贴(attaching)的方式来形成，例如使用胶带(die attached film)。 而金属焊垫634则可利用电镀(plating)工艺或是蚀刻(etching)工艺， 将金属层形成在绝缘层632之上。在此要强调，本发明的绝缘层632可以 是设置在整个导线架630之上，当然也可以以多段方式形成在导线架630 之上，本发明也未加以限制。同时，绝缘层632上的多个金属焊垫634则 可以选择性地设置在绝缘层632上，如图6A及图6B所示；而图7A及图 7B则是将绝缘层632及金属焊垫634设置在整个环形的汇流条630上的 示意图。进一步说，本发明亦可以在金属焊垫634上再形成绝缘层并且再 于此绝缘层上再一次的形成金属焊垫，如此可使得汇流条630上再多了许 多的转接焊垫。
接着说明本发明使用汇流条630来达成金属导线640跳线连接的过 程，请再参照图6A。图6A显示一个将芯片500上的焊垫a (a')及焊垫 c (c')与内引脚6102 (6122)及内引脚6104 (6124)连接的示意图。很 明显地，本实施例可以利用汇流条6301及汇流条6302上的多个金属焊垫 634作为转接点来达到将焊垫a (a')及焊垫c (c')与内引脚6102 (6122) 及内引脚6104 (6124)跳线连接，而不会产生金属导线640相互跨越的情 形。例如，先以一条金属导线640将芯片500上的焊垫a先连接到汇流条 6301上的金属焊垫6341 ，然后再以另一条金属导线640将汇流条6301上 的金属焊垫6341与内引脚6102连接。因此，可以达到将焊垫a与内引脚 6102完成连接，而避免将焊垫a直接与内引脚6102时所必须跨越另一条 连接焊垫b及内引脚6101的金属导线640。然后，进行将焊垫c与内引脚 6102跳线连接，先以一条金属导线640将芯片500上的焊垫c先连接到汇 流条6301上的金属焊垫6342 ，然后再以另 一条金属导线640将汇流条6301 上的金属焊垫6342与内引脚6104连接。因此，可以达到将焊垫c与内引 脚6104完成连接，而避免将焊垫c直接与内引脚6102连接时，所必须跨越另一条连接焊垫d及内引脚6103的金属导线640。而在另一侧边的焊垫 a'及焊垫c'与内引脚6122及内引脚6124跳线连接过程也是使用汇流条 6302上的金属焊垫6343及金属焊垫6344作为转接点来形成连接，而此连 接过程与前述相同，因此在完成焊垫a'及焊垫c'与内引脚6122及内引脚 6124的连接后，也不会产生金属导线640相互跨越的情形。
而在另一实施例中，如图6B所示，当芯片500上有多个焊垫必须要 进行跳线连接时，即可使用多条汇流条630的结构来达成。图6B也是显 示一个将芯片500上的焊垫a (a，)及焊垫c (c')与内引脚6102 (6122) 及内引脚6104 (6124)连接的示意图。很明显地，本实施例可以利用汇流 条6301及汇流条6302上的多个金属焊垫634作为转接点来达到将焊垫a
(a')及焊垫c (c')与内引脚6102 (6122)及内引脚6104 (6124)跳线 连接，而不会产生金属导线640相互跨越的情形。例如，先以一条金属导 线640将芯片500上的焊垫a先连接到汇流条6301上的金属焊垫6341 ， 然后再以另一条金属导线640将汇流条6301上的金属焊垫6341与内引脚 6102连接；接着，以一条金属导线640将芯片500上的焊垫b连接到汇流 条6302上的金属焊垫6343，然后再以另一条金属导线640将汇流条6302 上的金属焊垫6343与内引脚6101连接。因此，可以达到将焊垫a与内引 脚6102连接以及将焊垫b与内引脚6101连接，而不会产生金属导线640 相互跨越的情形。然后，进行将焊垫c与内引脚6104连接，同样地，以 一条金属导线640将芯片500上的焊垫c先连接到汇流条6301上的金属 焊垫6342 ，然后再以另 一条金属导线640将汇流条6301上的金属焊垫6342 与内引脚6104连接；接着，以一条金属导线640将芯片500上的焊塾d 连接到汇流条6302上的金属焊垫6344，然后再以另一条金属导线640将 汇流条6302上的金属焊垫6344与内引脚6103连接。因此，可以达到将 焊垫c与内引脚6104连接以及将焊垫d与内引脚6103连接，而不会产生 金属导线640相互跨越的情形。而在另一侧边的焊垫(a' d')与内引脚
(6121 6124)跳线连接过成也是使用相同的过程，因此也不会产生金属 导线640相互跨越的情形。
因此，本发明的通过导线架600中的汇流条630来作为多个转接点的
结构，在进行电路连接而必须跳线连接时，可以避免金属导线的交错跨越， 而造成不必要的短路，使得封装完成的芯片产生可靠性的问题，同时，具
有汇流条630时，也可使得电路设计时可以更弹性。而在图7的实施例中， 也可依汇流条630的结构进行金属导线的连接。
另外，要再次强调，本发明的多芯片偏移堆叠结构50系接于导线架 600之上，其中多芯片偏移堆叠结构50中的多个芯片500，其可以是相同 尺寸及相同功能的芯片(例如内存芯片)，或是多个芯片500中的芯片 尺寸及功能不相同(例如最上层的芯片是驱动芯片而其它的芯片则是内 存芯片)，如图2E及图5C所示。而对于多芯片偏移堆叠的芯片尺寸或是 芯片功能等，并非本发明的特征，于此便不再赘述。
接着请参照图8，为本发明沿图6A沿AA线段剖面的多芯片偏移堆 叠封装结构的剖面示意图。如图8所示，导线架600与多芯片偏移堆叠结 构50之间是由多条金属导线640来连接，其中导线架600由多个相对排 列的内引脚群610、多个外引脚群(图中未示出)以及芯片承座620所组 成，而芯片承座620设置于多个相对排列的内引脚群610之间，且与多个 相对排列的内引脚群610形成高度差，以及汇流条63 0设置于内引脚群610 与芯片承座620之间；在本实施例中的汇流条630是与芯片承座620成共 平面的设置。金属导线640以引线接合工艺将金属导线640a的一端连接 于芯片500a的第一焊垫312a或第三焊垫344 (例如前述图3中第一焊垫 312a或第三焊垫344)，而金属导线640a的另一端则连接于芯片结构500b 的第一焊垫312a或第三焊垫344;接着，将金属导线640b的一端连接于 芯片500b的第一焊垫312a或第三焊垫344上，然后再将金属导线640b 的另一端连接至芯片500c的第一焊垫312a或第三焊垫344上；接着再重 复金属导线640a及640b的过程，以金属导线640c来将芯片500c与芯片 500d完成电连接；再接着，以金属导线640d将芯片500a与导线架600 的多个相对排列的内引脚群610完成电连接。如此一来，通过金属导线 640a、 640b、 640c及640d等逐层完成连接后，便可以将芯片500a、 500b、 500c及500d电连接于导线架600，其中这些金属导线640的材质可以使 用金。
同时，由于本实施例的导线架600上设置有金属焊垫634的汇流条 630，其可作为包括电源接点、接地接点或信号接点的电连接。例如， 当汇流条630上的金属焊垫634作为电路连接的转接点时，故可将金属导 线640e的一端连接于芯片500a的焊垫(例如焊垫a，)上，而金属导线 640e的另一端连接至汇流条(例如汇流条6302)之上或是选择性地连 接至一个或多个金属焊垫(例如金属焊垫6343)之上，然后再由金属导 线640h将金属焊垫6343连接至某一个内引脚(例如内引脚6122)上。 此外，多芯片偏移堆叠结构50最上层的芯片500d,其也可再将其上的多 个焊垫设置于芯片的另一侧边上，如图2D及图5B所示。故在芯片500d 的另一侧边，则可通过多条金属导线640g来将芯片500d (例如焊垫b) 与内引脚群610 (例如内引脚6101)连接。然后将金属导线640f的一 端连接于芯片500d的焊垫(例如焊垫a)上，而金属导线640f的另一 端连接至汇流条(例如汇流条6301)之上或是选择性地连接至一个或多 个金属焊垫(例如金属焊垫6341)之上，然后再由金属导线640i将金 属焊垫6341连接至某一个内引脚(例如内引脚6102)上。
由于汇流条630上已设置有一个或多个绝缘层632以及位于绝缘层 632上的多个金属焊垫634，可以使得多芯片堆叠结构50上的焊垫连接方 式更具弹性，例如，可以利用此汇流条630的结构，将某几个金属焊垫634 设定为接地接点，而某几个金属焊垫634则设定为电源接点，甚至于可以 将设定某几个金属焊垫634也设定为信号接点。因此，这些金属焊垫634 的设置，则形成类似转接焊垫的功能。故当多芯片堆叠结构50上的焊垫 需要跳线或跨线才能完成电路的连接时，就不需要横向跨过其它的金属导 线，而可通过金属焊垫634的转接来完成。如此，就不会产生为了跨越其
它金属导线而使要跨越的金属导线的弧度增加，也因此不但可以增加电路 设计或是应用上的弹性，也可以有效的提高封装工艺的产能及可靠性。
另外，还要强调的是，芯片500b直接堆叠于芯片500a上，两者间是 以高分子材料230作为黏着层来固接在一起，并且芯片500b是堆叠于芯 片500a的焊线接合区320以外的区域，如图5a至图5c所示，是以后续 的引线接合工艺能够顺利地进行。此外，本实施例并未限制金属导线640的引线接合工艺，故其也可以选择由芯片500d上的焊垫向芯片500a的方 向来依次连接，最后再将芯片500a与导线架600连接。
接着请参照图9，为本发明沿图6B BB线段剖面的多芯片偏移堆叠结 构的另一实施例的剖面示意图。如图9所示，图9与图8的差异处在于图 9中的汇流条630是使用多个汇流条的结构，而上述多个汇流条630的设 置方式可以是图6B的条状设置，也可以是图7B中的环状设置。同样的， 在本实施例中的汇流条630上也设置有一个或多个绝缘层632以及位于绝 缘层632上的多个金属焊垫634。很明显地，由于汇流条数量的增加，使 得可以作为转接焊垫的数量也就增加，因此可以使得多芯片堆叠结构50 上的焊垫连接方式更具弹性，例如，可以利用此汇流条630的结构，将某 几个金属焊垫634或是某一个汇流条630上的金属焊垫634设定为接地接 点，而某几个金属焊垫634或是某一个汇流条630上的金属焊垫634则可 以设定为电源接点，甚至于可以将某几个金属焊垫634或是某一个汇流条 630上的金属焊垫634也设定为信号接点。因此，这些金属焊垫634的设 置，则形成类似转接焊垫的功能。除此之外，还可通过汇流条630之间的 连接，可使汇流条630作为包括电源接点、接地接点或信号接点的电连 接更具弹性。故当多芯片堆叠结构50上的焊垫需要跳线或跨线才能完成 电路的连接时,就不需要横向跨过其它的金属导线，而可通过金属焊垫634
的转接来完成。如此，就不会产生为了跨越其它金属导线而使要跨越的金 属导线的弧度增加，也因此不但可以增加电路设计或是应用上的弹性，也 可以有效的提高封装工艺的产能及可靠性。而在图9中的导线架600与多 芯片偏移堆叠结构50之间使用复数条导线640的连接过程与图6B及图8 相同，在此不再赘述。
接着请参照图10,为本发明沿图6A沿AA线段剖面的多芯片偏移堆 叠结构的另一实施例的剖面示意图。如图IO所示，导线架600与多芯片 偏移堆叠结构50之间由多条导线640来连接，其中导线架600系由多个 相对排列的内引脚群610、多个外引脚群(图中未示出)以及芯片承座620 所组成，而芯片承座620系设置于多个相对排列的内引脚群610之间，且 与多个相对排列的内引脚群610形成高度差，以及至少一条或是至少一个
环状的汇流条630设置在内引脚群610与芯片承座620之间，特别的是在 本实施例中的汇流条630是与内引脚群610成共平面的设置，其中在汇流 条630上也设置有一个或多个绝缘层632以及位手绝錄层上的多个金 属焊垫634。接着，当多芯片偏移堆叠结构50与导线架600接合后，即进 行导线架600与多芯片偏移堆叠结构50之间的打线连接，由于将导线架 600与多芯片偏移堆叠结构50以金属导线640连接的过程与上述实施例相 同，且引线接合工艺并非本发明的特征，于此便不再赘述。同时，由于本 实施例的导线架600上设置有汇流条630以及多个金属焊垫634，因此也 可以通过导线640的连接，用以作为包括电源接点、接地接点或信号接 点的电连接,也就是说可以将多芯片偏移堆叠结构50上的第一焊垫312a 或第三焊垫344选择性地与汇流条630上的金属焊垫634连接。在此要强 调，虽然图10的汇流条630为条状结构或是环状结构的示意图，然而在
实施的应用上，可以视电路的设计以及复杂情形而使用多条汇流条；而对 多条汇流条630之间的应用与图6、图7及图8的实施例相同，于此也不
再赘述。
再接着请再参照图11 ，为本发明沿图6A沿AA线段剖面的多芯片偏 移堆叠结构的再一实施例的剖面示意图。如图11所示，导线架600与多 芯片偏移堆叠结构50之间由多条导线640来连接，其中导线架600由多 个相对排列的内引脚群610、多个外引脚群(图中未示出)以及芯片承座 620所组成，而芯片承座620设置于多个相对排列的内引脚群610之间， 且与多个相对排列的内引脚群610形成高度差，以及至少一条或是至少一 个环状的汇流条630设置在内引脚群610与芯片承座620之间。很明显地， 图11与图8及图10的导线架600与多芯片偏移堆叠结构50之间的结构 近似相同，其间的差异仅在于汇流条630的设置高度不相同，其中图11 中的汇流条630设置于导线架600的内引脚群610与芯片承座620之间， 并且汇流条630与内引脚群610及芯片承座620三者之间具有高度差，其 中在汇流条630上也设置有一个或多个绝缘层632以及位于绝缘层632上 的多个金属焊垫634。同样的，由于弓l线接合工艺并非本发明的特征，于 此便不再赘述。同时，由于本实施例的导线架600上设置有汇流条630以
及多个金属焊垫634，因此也可以通过导线640的连接，用以作为包括电 源接点、接地接点或信号接点的电连接，也就是说可以将多芯片偏移 堆叠结构50上的第一焊垫312a或第三焊垫344选择性地与汇流条630上 的金属焊垫634连接。在此要强调，虽然图11的汇流条630为条状结构 或是环状结构的示意图，然而在实施的应用上，可以视电路的设计以及复 杂情形而使用多条汇流条；而对多条汇流条630之间的应用与图6、图7 及图8的实施例相同，于此也不再赘述。
接着再请参照图12所示，为本发明沿图6A沿AA线段剖面的多芯片 偏移堆叠结构的再一实施例的剖面示意图。如图12所示，在本实施例中 的导线架600由多个相对排列的内引脚群610、多个外引脚群(未标示于 图上)以及芯片承座620所组成，而芯片承座620设置于多个相对排列的 内引脚群610之间，且与多个相对排列的内引脚群610形成共平面的结构， 以及至少一条设置在内引脚群610与芯片承座620之间的汇流条630,其 中汇流条630与内引脚群610与芯片承座620之间会形成高度差，而在汇 流条630上也设置有一个或多个绝缘层632以及位于绝缘层632上的多个 金属焊垫634。同样的，当多芯片偏移堆叠结构50与导线架600接合后， 进行金属导线640的打线连接，由于将导线架600与多芯片偏移堆叠结构 50以金属导线640连接的过程与上述实施例相同，且引线接合工艺并非本 发明的特征，于此便不再赘述。同时，由于本实施例的导线架600上设置 有汇流条630以及多个金属焊垫634,因此也可以通过导线640的连接， 用以作为包括电源接点、接地接点或信号接点的电连接，也就是说可 以将多芯片偏移堆叠结构50上的第一焊垫312a或第三焊垫344选择性地 与汇流条630上的金属焊垫634连接。在此仍然要强调，虽然第12图的 汇流条630为条状结构或是环状结构的示意图，然而在实施的应用上，可
以视电路的设计以及复杂情形而使用多条汇流条；而对多条汇流条630之 间的应用与图6及图7的实施例相同，于此也不再赘述。
通过以上的说明，本发明中所述的实施例并未限制堆叠芯片500的数 量，凡所属技术领域的技术人员应可依据上述所披露的方法，而制造出具 有三个以上的芯片500的堆叠式芯片封装结构。同时，本发明的多芯片偏移堆叠结构50的堆叠方向也不限定实施例中所披露者，其亦可将芯片500 的堆叠方向以相对于先前实施例中所披露的方向进行偏移量的堆叠，如图 13所示。至于图13中的多芯片偏移堆叠结构70之间的芯片接合方式、堆 叠式芯片结构70与导线架600接合的方式以及使用金属导线640连接多 芯片偏移堆叠结构70与导线架600的方式等等，均与先前所述实施例相 同，于此便不再赘述。
由于导线架600上的内引脚群610是相对排列的，故本发明还提出一 种将不同方向的多芯片偏移堆叠结构50、 70共同设置于一导线架600的 芯片承座620之上，如图14所示。同样的，图14中的多芯片偏移堆叠结 构50、 70与导线架600接合的方式以及以金属导线640来连接多芯片偏 移堆叠结构50、 70与导线架600的方式，均与先前所述实施例相同，于 此便不再赘述。同时，由于本实施例的导线架600上设置有汇流条630且 在汇流条630上也设置有一个或多个绝缘层632以及位于绝缘层632上的 多个金属焊垫634。由于芯片数量的增加，相对的会使得电路设计更加复 杂，然而本实施例的导线架600上设置有汇流条630以及多个金属焊垫 634，因此也可以通过金属导线640的连接，用以作为包括电源接点、接 地接点或信号接点的电连接。当多个多芯片偏移堆叠结构50上的每个 第一焊垫312a或第三焊垫344可以选择性地与汇流条630上的金属焊垫 634连接。在此要强调，虽然图14的汇流条630为条状结构或是环状结构 的示意图，而在实施的应用上，可以视电路的设计以及复杂情形而使用多 条汇流条。此外，也要再次强调，对于本实施例中的多条汇流条630之间 的应用与图6、图7及图8的实施例相同，于此也不再赘述。同时，汇流 条630的设置位置则可以包括前述图8至图12的实施方式。
显然地，依照上面实施例中的描述，本发明可能有许多的修正与差异。 因此需要在权利要求的范围内加以理解，除了上述详细的描述外，本发明 还可以广泛地在其它的实施例中施行。上述仅为本发明的较佳实施例而 已，并非用以限定本发明的权利要求；凡其它未脱离本发明所揭示的精神 下所完成的等效改变或改进，均应包含在权利要求范围内。
权利要求
1.一种在汇流条设置有转接焊垫的导线架结构，包含多个相对排列的内引脚以及一个芯片承座设置于上述多个相对排列的内引脚之间并且与上述多个相对排列的内引脚形成高度差以及至少一个汇流条设置于上述多个相对排列的内引脚与该芯片承座之间，其特征在于该汇流条上还被覆绝缘层，该绝缘层上选择性地形成多个金属焊垫。
2. 根据权利要求1所述的导线架结构，其特征在于该汇流条与该 芯片承座形成共平面。
3. 根据权利要求1所述的导线架结构，其特征在于该汇流条与内 引脚形成共平面。
4. 根据权利要求1所述的导线架结构，其特征在于该汇流条与上 述多个相对排列的内引脚及该芯片承座形成高度差。
5. 根据权利要求1所述的导线架结构，其特征在于该汇流条上的 该绝缘层为聚亚酰胺或胶膜。
6. 根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于该汇流条上的该 金属焊垫可以是由电镀工艺或是蚀刻工艺形成在该绝缘层上。
7. 根据权利要求1所述的导线架结构结构，其特征在于该汇流条 为环状排列。
8. 根据权利要求1所述的导线架结构结构，其特征在于该汇流条 为条状排列。
9. 一种在导线架设置有转接焊垫的汇流条的堆叠式封装结构，其特征 在于包含导线架，由多个相对排列的内引脚、多个外引脚以及芯片承座所组成， 其中该芯片承座设置于上述多个相对排列的内引脚之间，且与上述多个相 对排列的内引脚形成高度差；多芯片偏移堆叠结构，由多个芯片堆叠而成，该多芯片偏移堆叠结构设置于该芯片承座上且与上述多个相对排列的内引脚形成电连接；封装体，包覆上述多个半导体芯片装置及该导线架，上述多个外引脚 伸出于该封装体外；以及至少一个汇流条，设置于上述多个相对排列的内引脚与该芯片承座之 间，该汇流条上还被覆绝缘层，该绝缘层上选择性地形成多个金属焊垫。
10. 根据权利要求9所述的封装结构，其特征在于该汇流条与该芯 片承座形成共平面。
11. 根据权利要求9所述的封装结构，其特征在于该汇流条与内引 脚形成共平面。
12. 根据权利要求9所述的封装结构，其特征在于该汇流条与上述 多个相对排列的内弓I脚与该芯片承座形成高度差。
13. 根据权利要求9所述的封装结构，其特征在于该金属焊垫上 可再被覆第二绝缘层，并于该第二绝缘层上选择性地形成多个第二金 属焊垫。
14. 根据权利要求9所述的封装结构，其特征在于该多芯片偏移 堆叠结构中的每一该芯片包括芯片本体，具有焊线接合区域，该焊线接合区域邻近于该芯片本 体的单一侧边或相邻两侧边，其中该芯片本体具有多个位于该焊线接 合区域内的第一焊垫以及多个位于该焊线接合区域外的第二焊垫；第一保护层，设置于该芯片本体上，其中该第一保护层具有多个 第一开口，以暴露出上述这些第一焊垫与上述这些第二焊垫；重新分布线路层，设置于该第一保护层上，其中该重新分布线路 层从上述这些第二焊垫延伸至该焊线接合区域内，而该重新分布线路 层具有多个位于该焊线接合区域内的第三焊垫；以及第二保护层，覆盖于该重新分布线路层上，其中该第二保护层具 有多个第二开口，以暴露出上述这些第一焊垫以及上述这些第三焊垫。
15. —种在导线架设置有转接焊垫的堆叠式封装结构，其特征在于包含导线架，由多个外引脚、多个相对排列的内引脚以及芯片承座所组成， 其中该芯片承座设置于上述多个相对排列的内引脚之间，且与上述多个相 对排列的内引脚形成高度差；多个多芯片偏移堆叠结构，设置于该芯片承座上且与上述多个相对排列的内引脚形成电连接；及封装体，包覆上述多个多芯片偏移堆叠结构及该导线架，上述多个外 引脚系伸出于该封装体外；其中该导线架中包括至少一个汇流条，设置于上述多个相对排列的内 引脚与该芯片承座之间，该汇流条上还被覆一绝缘层，该绝缘层上选择性 地形成多个金属焊垫。
全文摘要
本发明提供了一种在导线架中设置有转接焊垫的汇流条的堆叠式芯片封装结构，其包含一个由多个相对排列的内引脚群、多个外引脚群以及芯片承座所组成的导线架，其中芯片承座是设置于多个相对排列的内引脚群之间，且与多个相对排列的内引脚群形成高度差；堆叠式芯片装置是由多个芯片堆叠形成，设置于芯片承座上且多个芯片与多个相对排列的内引脚群形成电连接；以及一个封装体，用以包覆堆叠式芯片装置及导线架；其中导线架中包括至少一个汇流条，是设置于多个相对排列的内引脚群与该芯片承座之间且汇流条上还被覆绝缘层，而绝缘层上选择性地形成多个金属焊垫。
文档编号H01L23/495GK101174605SQ20061015039
公开日2008年5月7日 申请日期2006年11月1日 优先权日2006年11月1日
发明者杜武昌, 沈更新 申请人:南茂科技股份有限公司;百慕达南茂科技股份有限公司