專利名稱：具有可移動外接端子的半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造(POP device),特別是涉及一 種具有可移動外接端子的半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造。
背景技術(shù)：
近年來高科技電子產(chǎn)品不斷推出更人性化、功能更佳的電子產(chǎn)品，造 成產(chǎn)品有愈加輕、薄、短、小的趨勢。因此， 一種半導(dǎo)體元件的組合型式 是將多個半導(dǎo)體封裝件作縱向3D堆疊以符合小型表面接合面積與高密度 元件設(shè)置的要求，稱之為半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造(POPdevice)。其中，可 堆疊的半導(dǎo)體封裝元件以導(dǎo)線架作為晶片載體，成本最低，其是以延伸出 元件(封膠體)的外引腳焊接并堆疊連接在一起，借以達(dá)到電路的串接，但外 引腳之間焊點易有斷裂現(xiàn)象。
請參閱圖1及2所示，習(xí)知的半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造100主要包含 一第一半導(dǎo)體封裝件110以及至少一堆疊在該第一半導(dǎo)體封裝件110上的 第二半導(dǎo)體封裝件120。該第一半導(dǎo)體封裝件110與該第二半導(dǎo)體封裝件 120皆為導(dǎo)線架基底，其內(nèi)封裝的晶片可為快閃記憶體或雙倍資料速度 (DDR)的動態(tài)隨機(jī)存取記憶體，以增加記憶體容量或增加應(yīng)用功能。該第一 半導(dǎo)體封裝件IIO是包含有一第一封膠體111、 一第一晶片112以及一導(dǎo)線 架的多個第一外引腳113。其中，這些第一外引腳113是可利用焊料150表 面接合至一電路板140。通常使用導(dǎo)線架的半導(dǎo)體產(chǎn)品可為TSOP(薄小外形 封裝)、QFP(四方扁平封裝)、QFN(四方扁平無接腳封裝)、TQFP(薄型四方 扁平封裝)等。
該第二半導(dǎo)體封裝件120是包含有一第二封膠體121、 一第二晶片122 以及一導(dǎo)線架的多個第二外引腳123。其中，第二半導(dǎo)體封裝件120的第二 外引腳123是外露于該第二封膠體121，以焊接物質(zhì)130連接至第一半導(dǎo)體 封裝件110的第一外引腳113的一區(qū)段。在封裝堆疊時，該第一封膠體121 與該第二封膠體121會不可避免地接觸，特別是在溫度循環(huán)測試時，由于 封裝件受溫度變化產(chǎn)生形變，再加上封裝件內(nèi)材料之間熱膨脹系數(shù)不匹配， 形成第一封膠體121與第二封膠體122彼此可能互相接觸，甚至相互推擠 而產(chǎn)生應(yīng)力，此應(yīng)力將影響焊點的可靠度，若應(yīng)力過大或溫度循環(huán)周期升 高，將造成焊點斷裂。由于這些第一外引腳113與這些第二外引腳123之 間焊點(即焊接物質(zhì)130的形成位置)為獨立形成，在溫度循環(huán)試驗(temperature cycling test)中容易斷裂。經(jīng)試驗分析與研究，外引腳之間焊點 的斷裂成因是由元件材料的熱膨脹系數(shù)不匹配(CTE mismatch)所造成。雖然 不同的材料供應(yīng)商與不同的型號會有不同的材料性質(zhì)，但仍舉例而言，該 第一半導(dǎo)體封裝件110與該第二半導(dǎo)體封裝件120的封膠體111與121的熱 膨脹系數(shù)約為10 ppm/。C當(dāng)?shù)陀诓ＡмD(zhuǎn)化溫度(Tg),約為36 ppm/°C當(dāng)高于玻 璃轉(zhuǎn)化溫度(Tg),其中封膠體的玻璃轉(zhuǎn)化溫度一般約為120°C;而一般導(dǎo)線 架(即外引腳113與123)的材質(zhì)為金屬或合金材料，以鐵鎳合金Alloy 42為 例，其熱膨脹系數(shù)約為4.3ppm廠C。因此，當(dāng)半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造100 的溫度越高，封膠體111與121的體積熱膨脹量越大，與外引腳113與123 膨脹拉伸量差異越大，封膠體111與121之間的接觸界面產(chǎn)生了拉扯這些 第二引腳123的應(yīng)力(如圖1所示)。故這些第二引腳123的部分焊點承受過 大集中的應(yīng)力，特別是這些第二引腳123的側(cè)邊緣引腳，會有焊點斷裂的 問題。
有鑒于上述現(xiàn)有的半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造存在的缺陷，本發(fā)明人基 于從事此類產(chǎn)品設(shè)計制造多年豐富的實務(wù)經(jīng)驗及專業(yè)知識，并配合學(xué)理的 運用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新型結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體封裝堆疊組合 構(gòu)造，能夠改進(jìn)一般現(xiàn)有的半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造，使其更具有實用性。 經(jīng)過不斷的研究、設(shè)計，并經(jīng)過反復(fù)試作樣品及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出確具 實用價值的本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于，提供一種具有可移動外接端子的半導(dǎo)體封裝 堆疊組合構(gòu)造，所要解決的技術(shù)問題是能使一上封裝件的封膠體相對于外 接端子為可移動，以分散外接端子之間焊點的應(yīng)力，進(jìn)而避免受到封膠體 與導(dǎo)線架的熱膨脹系數(shù)的差異導(dǎo)致焊點斷裂的發(fā)生。
本發(fā)明的次一目的在于，提供一種具有可移動外接端子的半導(dǎo)體封裝 堆疊組合構(gòu)造，所要解決的技術(shù)問題是使其能吸收封膠體與導(dǎo)線架的熱膨 脹系數(shù)的差異作用于外接端子的應(yīng)力。
本發(fā)明的再一目的在于，提供一種具有可移動外接端子的半導(dǎo)體封裝 堆疊組合構(gòu)造，所要解決的技術(shù)問題是使其在上下封裝件之間增進(jìn)熱量傳 導(dǎo)，能在高溫下維持上下封裝件之間的溫度均勻化，減少熱應(yīng)力。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。依據(jù) 本發(fā)明提出的一種半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造，包含 一第一半導(dǎo)體封裝件， 其是包含一第 一封膠體、至少一被密封在該第 一封膠體的第 一晶片以及一 導(dǎo)線架的多個第一外引腳，其中這些第一外引腳是由該第一封膠體的側(cè)邊 延伸且外露；至少一第二半導(dǎo)體封裝件，其是接合于該第一半導(dǎo)體封裝件一第二封膠體、至少一被密封在該第二封 膠體的第二晶片以及一導(dǎo)線架的多個第二外引腳，其中這些第二外引腳是
由該第二封膠體的側(cè)邊延伸且外露；以及焊接物質(zhì)，其是焊接這些第二外 引腳與對應(yīng)的這些第一外引腳；其中，該第；封膠體的一底面是相對于該 焊接物質(zhì)的形成位置與第 一封膠體的 一頂面為可移動。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實現(xiàn)。 前述的半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造，其另包含有一應(yīng)力釋放層，其是形 成于該第 一半導(dǎo)體封裝件與該第二半導(dǎo)體封裝件之間，其中該應(yīng)力釋放層 的一下表面是貼附于該第一封膠體的頂面，該應(yīng)力釋放層的一上表面是貼 附于該第二封膠體的底面。
前述的半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造，其中所述的應(yīng)力釋放層是為低模數(shù)， 以吸收該第一封膠體與該第二封膠體之間的應(yīng)力。
前述的半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造，其中所述的應(yīng)力釋放層是具有高導(dǎo) 熱性。
前述的半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造，其中所述的焊接物質(zhì)是焊接這些第 二外引腳的多個端面或內(nèi)側(cè)面至對應(yīng)這些第一外引腳的一肩部區(qū)段。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)。依據(jù)本 發(fā)明提出的一種半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造，包含 一第一半導(dǎo)體封裝件， 其是包含一第一晶片以及多個第一外接端子，其中這些第一外接端子是外 露于該第一晶片的側(cè)邊；至少一第二半導(dǎo)體封裝件，其是接合于該第一半 導(dǎo)體封裝件上，該第二半導(dǎo)體封裝件是包含一第二晶片以及多個第二外接 端子，其中這些第二外接端子是外露于該第二晶片的側(cè)邊；以及多個電性 連接元件，其是電性連接這些第二外接端子與對應(yīng)的這些第一外接端子； 其中，該第一半導(dǎo)體封裝件與該第二半導(dǎo)體封裝件之間預(yù)留有一可伸縮間 隙，以使這些電性連接元件是相對于該第 一 晶片為可移動。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實現(xiàn)。
前述的半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造，其另包含有一應(yīng)力釋放層，其是形 成于該第一半導(dǎo)體封裝件與該第二半導(dǎo)體封裝件之間，以構(gòu)成該可伸縮間 隙。
前述的半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造，其中所述的應(yīng)力釋放層為低模數(shù)， 以吸收該第一封膠體與該第二封膠體之間的應(yīng)力。
前述的半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造，其中所述的應(yīng)力釋放層具有高導(dǎo)熱性。
前述的半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造，其中所述的第一外接端子是選自于 一導(dǎo)線架的外引腳、 一可撓性基板的引線、與一印刷電路板的外接墊的其 中之一。前述的半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造，其中所述的第二外接端子是選自于 一導(dǎo)線架的外引腳、 一可撓性基板的引線、與一印刷電路板的外接墊的其 中之一。
前述的半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造，其中所述的電性連接元件是選自于 共晶鍵合層、焊料、焊球、導(dǎo)體柱、異方性導(dǎo)電膠、與非導(dǎo)電膠的其中之
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。由以上可知，為了 達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種具有可移動外接端子的半導(dǎo)體封裝堆疊 組合構(gòu)造，其主要包含一第一半導(dǎo)體封裝件、至少一第二半導(dǎo)體封裝件以 及焊接物質(zhì)。該第一半導(dǎo)體封裝件是包含一第一封膠體、至少一^R密封在 該第一封膠體的第一晶片以及一導(dǎo)線架的多個第一外引腳，其中這些第一 外引腳是由該第 一封膠體的側(cè)邊延伸且外露。該第二半導(dǎo)體封裝件是接合 于該第一半導(dǎo)體封裝件上，該第二半導(dǎo)體封裝件是包含一第二封膠體、至少 一被密封在該第二封膠體的第二晶片以及一導(dǎo)線架的多個第二外引腳，其 中這些第二外引腳是由該第二封膠體的側(cè)邊延伸且外露。該焊接物質(zhì)其是
焊接這些第二外引腳與對應(yīng)的這些第一外引腳。其中，該第一封膠體是相 對于該焊接物質(zhì)的形成位置為可移動。
在等效性應(yīng)用中，本發(fā)明的另一種具有可移動外接端子的半導(dǎo)體封裝 堆疊組合構(gòu)造主要包含一第一半導(dǎo)體封裝件及至少一第二半導(dǎo)體封裝件。 該第 一半導(dǎo)體封裝件是包含一第 一晶片以及多個第 一外接端子，其中這些 第一外接端子是外露于該第一晶片的側(cè)邊。該第二半導(dǎo)體封裝件其是接合 于該第一半導(dǎo)體封裝件上，該第二半導(dǎo)體封裝件是包含一第二晶片以及多 個第二外接端子，其中這些第二外接端子是外露于該第二晶片的側(cè)邊。多 個電性連接元件是電性連接這些第二外接端子與對應(yīng)的這些第一外接端 子。其中，該第一半導(dǎo)體封裝件與該第二半導(dǎo)體封裝件的間預(yù)留有一可伸 縮間隙，以使該第二晶片是相對于這些電性連接元件為可移動。
在前述的半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造中，可另包含有一應(yīng)力釋放層，其 是形成于該第 一半導(dǎo)體封裝件與該第二半導(dǎo)體封裝件之間，其中該應(yīng)力釋 放層的一下表面是貼附于該第一封膠體的頂面，該應(yīng)力釋放層的一上表面 是貼附于該第二封膠體的底面。
在前述的半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造中，該應(yīng)力釋放層是可為低模數(shù)，以 吸收該第一封膠體與該第二封膠體之間的應(yīng)力。
在前述的半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造中，該應(yīng)力釋放層是可具有高導(dǎo)熱性。
在前述的半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造中，該焊接物質(zhì)是可焊接這些第二 外引腳的多個端面或內(nèi)側(cè)面至對應(yīng)這些第一外引腳的一肩部區(qū)段。借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有可移動外接端子的半導(dǎo)體封裝堆疊組
合構(gòu)造至少具有下列優(yōu)點
1. 解決以往在半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造中，封膠體與導(dǎo)線架的熱膨脹系 數(shù)的差異導(dǎo)致導(dǎo)線架外引腳與導(dǎo)線架外引腳間焊點斷裂的發(fā)生。
2. 吸收作用于上下堆疊兩半導(dǎo)體封裝件之間連接的外接端子的應(yīng)力。
3. 上下堆疊兩半導(dǎo)體封裝件可以變形也不會導(dǎo)致其間連接的外接端子 發(fā)生焊點斷裂。
4. 即使下堆疊半導(dǎo)體封裝件可以被外接電路板拉伸，上下堆疊兩半導(dǎo)體 封裝件之間連接的外接端子不會發(fā)生焊點斷裂。
5. 增加上下堆疊兩半導(dǎo)體封裝件的界面熱量傳導(dǎo)，有益散熱與溫度均勻化。
上迷說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的 技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和 其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附 圖，詳細(xì)說明如下。


圖1是習(xí)知半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造的前視示意圖。
圖2是習(xí)知半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造的局部側(cè)視示意圖。
圖3是依據(jù)本發(fā)明的第一具體實施例， 一種具有可移動外接端子的半
導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造的截面示意圖。
圖4是依據(jù)本發(fā)明的第一具體實施例，該半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造的
局部側(cè)-魄示意圖。
圖5依據(jù)本發(fā)明的第二具體實施例， 一種具有可移動外接端子的半導(dǎo) 體封裝堆疊組合構(gòu)造的截面示意圖。
100:半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造
110:第一半導(dǎo)體封裝件111:第-一封膠體
112:第^晶片113:第.一外引腳
120:第二半導(dǎo)體封裝件121:第.二封膠體
122:第二晶片123:第.二外引腳
130:焊接物質(zhì)
140:電路板150:焊料200:半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造
210:第一半導(dǎo)體封裝件211:第.一封膠體
212:第 一 晶片213:第一外引腳
214:外引腳肩部區(qū)段215:第一焊線216:第一焊墊217:黏晶膠
220:第二半導(dǎo)體封裝件221.第二封膠體
222:第二晶片223:第二外引腳
224:第二外引腳端面225:第二焊線
226:第二焊墊227系占晶月交
230:焊接物質(zhì)240應(yīng)力釋放層
250:電路板260:焊料
300:半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造
310:第一半導(dǎo)體封裝件311'第一晶片
312:第一基板313第一外接端子
314:第一焊線315第一焊墊
316:黏晶膠317第一封膠體
320:第二半導(dǎo)體封裝件321第二晶片
322:第二基板323第二外接端子
324:第二焊線325第二焊墊
326:黏晶膠327第二封膠體
330:電性連接元件340應(yīng)力釋放層
350:電路板351外接墊
具體實施例方式
為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功 效，以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的半導(dǎo)體封裝堆疊組合 構(gòu)造其具體實施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。
圖3與圖4為本發(fā)明的第一具體實施例所揭示一種具有可移動外接端 子的半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造。其一具體封裝型態(tài)可為TSOP(薄小外形封
一'種^有可移動外接端;的半導(dǎo)體封、裝堆疊組合^勾造200主要包含一 第一半導(dǎo)體封裝件210、至少一第二半導(dǎo)體封裝件220以及焊接物質(zhì)230。 該第一半導(dǎo)體封裝件210與該第二半導(dǎo)體封裝件220是可為單晶片封裝或 多晶片封裝。如圖3所示，在本實施例中，該第一半導(dǎo)體封裝件210與該 第二半導(dǎo)體封裝件220皆為單晶片的薄小外形封裝(TSOP)。該第一半導(dǎo)體 封裝件210是包含一第一封膠體211、至少一被密封在該第一封膠體211的 第一晶片212以及一導(dǎo)線架的多個第一外引腳213，其中該第一晶片212的 主動面是設(shè)有一第一焊墊216,并可通過黏晶膠217將該第一晶片212的主 動面黏固于該導(dǎo)線架的這些第一外引腳213的被封膠區(qū)段的下表面，另以 多個打線形成的第一焊線215作為內(nèi)部電性連接元件，將該第一晶片212的該第一焊墊216電性連接至該導(dǎo)線架的這些第一外引腳213的被封膠區(qū) 段的上表面。該第一封膠體211是形成在封膠(encapsulation)步驟中，以密 封該第一晶片212、這些第一焊線215以及這些第一外引腳213的被封膠區(qū) 段。這些第一外引腳213是由該第一封膠體211的側(cè)邊延伸且外露，約位 于該第一晶片212的側(cè)邊，作為該第一半導(dǎo)體封裝件210的外4妄端子。在 本實施例中，這些第一外引腳213是為海鷗腳(gu11 lead),用以表面接合至 一電路板250，通常以焊料260焊接。而該電路板250可以為主機(jī)板、記憶 體模組載板、顯示卡載板、記憶卡基板或手機(jī)通訊板等等。
該第二半導(dǎo)體封裝件220是接合于該第一半導(dǎo)體封裝件210上，通過 封裝在封裝上的堆疊組合，完成多層的TSOP堆疊結(jié)構(gòu)。該第二半導(dǎo)體封 裝件220是包含一第二封膠體221 、至少一被密封在該第二封膠體221的第 二晶片222以及一導(dǎo)線架的多個第二外引腳223，其中這些第二外引腳223 是由該第二封膠體221的側(cè)邊延伸且外露，約位于該第二晶片222的側(cè)邊， 作為該第二半導(dǎo)體封裝件220的外接端子。在本實施例中，這些第二外引 腳223是可為概略垂直型態(tài)的I型腳，這些第二外引腳223的端面224是利 用該焊接物質(zhì)230焊接至這些第一外引腳213的一肩部區(qū)段214(如圖3所 示的放大圖)。在不同實施例中，亦可通過這些第二外引腳223在4妄近這些 端面224的內(nèi)側(cè)面作為焊接區(qū)域。
如圖3所示，在一具體實施例中，第二半導(dǎo)體封裝件220更包含至少 一黏晶膠227與多個第二焊線225。該都晶膠227是黏固該第二晶片222于 該導(dǎo)線架的第二外引腳223或晶片承座(圖未繪出)。這些第二焊線225是電 性連接該第二晶片222的多個第二焊墊226至對應(yīng)的第二外引腳223。除了 皆具有側(cè)延伸的外引腳之外，該第二半導(dǎo)體封裝件220的封裝型態(tài)可與該 第一半導(dǎo)體封裝件210相同或不相同。
通常該第一晶片212與該第二晶片222是可為記憶體晶片，如快閃記 憶體或是動態(tài)隨機(jī)存取記憶體，借以提高記憶體容量又不會增加表面接合 面積。
該第一封膠體211與該第二封膠體221是可為環(huán)氧模封化合物(Epoxy Molding Compound, EMC),各別密封該第 一 晶片212與該第二晶片222 。
另外，該焊接物質(zhì)230是可焊接這些第二外引腳223的多個端面224(或 是接近端面224的內(nèi)側(cè)面)與對應(yīng)這些第一外引腳213的一肩部區(qū)4更214， 借以電性連接這些第二外引腳213與這些第二外引腳223。該焊接物質(zhì)230 是為可熔焊導(dǎo)電金屬，如錫鉛或是無鉛焊劑。
特別重要的是，該第二封膠體221的一底面是相對于該焊接物質(zhì)230 的形成位置與該第一封月交體211的一頂面為可移動，用以分散上下封裝件 210與220的間的應(yīng)力。其具體達(dá)成的機(jī)構(gòu)可再參閱圖3與圖4,該半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造200可另包含有一應(yīng)力釋放層240，其是形成于該第一半 導(dǎo)體封裝件210與該第二半導(dǎo)體封裝件220之間，其中該應(yīng)力釋;^丈層240 的一下表面是貼附于該第一封膠體211的頂面，該應(yīng)力釋放層240的一上 表面是貼附于該第二封膠體221的底面。具體而言，該應(yīng)力釋放層240是 可為低模數(shù)，可選自于由硅膠、環(huán)氧樹脂及聚亞酰胺樹脂所組成的組群中 的其中之一，以吸收該第一封膠體211與該第二封膠體221之間的應(yīng)力， 借以分散這些外引腳213、 223的間焊點(即該焊接物質(zhì)230的形成位置)受 到熱膨脹系數(shù)差異(所指為主要來自于導(dǎo)線架的這些外引腳213、 223、晶片 212、 222以及封膠體211、 221三者的熱膨脹系數(shù)差異)的應(yīng)力，達(dá)到防止 外引腳的焊點斷裂的功效，而提高了該半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造200的抗 沖擊性、抗掉落性、抗熱循環(huán)性與抗熱沖擊性。因此，該半導(dǎo)體封裝堆疊 組合構(gòu)造200不會有外引腳之間焊點斷裂的問題，提高產(chǎn)品的可靠性。
更具體而言，該應(yīng)力釋放層240是可具有高導(dǎo)熱性，其導(dǎo)熱系數(shù)應(yīng)相 當(dāng)于甚至高于該第一封膠體211或該第二封膠體221的導(dǎo)熱系數(shù)，以幫助 該第一半導(dǎo)體封裝件210與第二半導(dǎo)體封裝件220間的熱源通過該應(yīng)力釋 放層240傳導(dǎo)而均勻化，以便于同時散熱。
在本發(fā)明的第二具體實施例中，如圖5所示，揭示另一種具有可移動 外接端子的半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造。該半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造300包 含一第一半導(dǎo)體封裝件310、至少一第二半導(dǎo)體封裝件320以及多個電性連 接元件330。其中，該第一半導(dǎo)體封裝件310是包含一第一晶片311、 一第 一基板312以及多個第一外接端子313，其中這些第一外接端子313是外露 于該第一晶片311的側(cè)邊。該第一基板312是可為一多層印刷電路板，具 有雙面電性導(dǎo)通的線路結(jié)構(gòu)。該第一基板312是具有一上表面與一下表面， 這些第一外接端子313可設(shè)置于該第一基板312的一上表面與一下表面， 可作為上下電性連接的端子。其中這些第一外接端子313是選自于一導(dǎo)線 架的外引腳、 一可撓性基板的引線、與一印刷電路板的外接墊的其中之一。 在本實施中，這些第一外接端子313是為外接墊。并可通過多個焊球330 將該第一半導(dǎo)體封裝件310表面接合至一電鴻^板350的多個外接墊351。
在本實施例中，該第一晶片311是設(shè)置并電性連接至該第一基板312, 例如，可以利用一黏晶膠316將該第一晶片311的主動面貼設(shè)于該第一基 板312的該上表面，再以多個打線形成的第一焊線314將該第一晶片311 的第一焊塾315電性連接至該第一基板312的內(nèi)接墊。在本實施例中，該 第一基板312是可具有一打線槽孔，并以這些第一焊線314通過該打線槽 孔電性連接該第一晶片311與該第一基板312。
該第一半導(dǎo)體封裝件310可另包含有一第一封膠體317，以壓?；螯c膠 方式，至少形成于該第一基板312的打線槽孔并突出于該第一基板311的下表面，以密封這些第一焊線314。
該第二半導(dǎo)體封裝件320是接合于該第一半導(dǎo)體封裝件310上，以達(dá) 成高密度封裝堆疊模組的架構(gòu)(Package- On- Package module, POP)。該第二 半導(dǎo)體封裝件320是包含一第二晶片321、 一第二基板322以及多個第二外 接端子323,其中這些第二外接端子323是外露于該第二晶片321的側(cè)邊。 這些第二外接端子323是可選自于一導(dǎo)線架的外引腳、 一可撓性基板的引 線、與一印刷電路板的外接墊的其中之一。在本實施例中，這些第二外接 端子323可為該第二基板322的外接墊，以供半導(dǎo)體封裝件的上下堆疊。
該第二半導(dǎo)體封裝件320的封裝型態(tài)可與該第一半導(dǎo)體封裝件310相 同或不相同。在本實施例中，該第二半導(dǎo)體封裝件320是相同于該第一半 導(dǎo)體封裝件310，該第二晶片321是設(shè)置并電性連接至該第二基板322,例 如，可以利用一黏晶膠326將該第二晶片321的主動面貼設(shè)于該第二基板 322的該上表面，再以多個打線形成的第二焊線324將該第二晶片321的第 二焊墊325電性連接至該第二基板322的內(nèi)接墊。在本實施例中，該第二 基板322是可具有一打線槽孔，以供這些第二焊線324的通過。
該第二半導(dǎo)體封裝件320可另包含有一第二封膠體327,以壓才莫或點膠 方式，至少形成于該第二基板322的打線槽孔并突出于該第二基板322的 下表面，以密封這些第二焊線324。
這些電性連接元件330是電性連接這些第二外接端子323與對應(yīng)的這 些第一外接端子313。其中這些電性連接元件330是可選自于共晶鍵合層、 焊料、焊球、導(dǎo)體柱、異方性導(dǎo)電膠、與非導(dǎo)電膠的其中之一。在本實施 例中，這些電性連接元件330是為焊球。具體而言，該第一半導(dǎo)體封裝件 310與該第二半導(dǎo)體封裝件320之間預(yù)留有一可伸縮間隙，以使該第二晶片 321是相對于這些電性連接元件330為可移動，達(dá)到上下封裝件之間應(yīng)力緩 沖與分散的功效。
在本實施例中，上述可伸縮間隙可通過一應(yīng)力釋放層340，其是形成于 該第一半導(dǎo)體封裝件310與該第二半導(dǎo)體封裝件320之間，以構(gòu)成該可伸 縮間隙。在本實施例中，該應(yīng)力釋放層340的一下表面是貼附于該第一晶 片311的顯露背面，該應(yīng)力釋放層340的一上表面是貼附于該第二封膠體 327的底面，亦可貼附于該第二基板322的下表面。更具體而言，該應(yīng)力釋 放層340是可為低模數(shù)，以吸收該第一半導(dǎo)體封裝件310與該第二半導(dǎo)體 封裝件320之間的應(yīng)力。借以分散這些外接端子313、 323與這些電性連接 元件330之間受到熱膨脹系數(shù)差異的應(yīng)力，以防止這些電性連接元件330 斷裂，提高該半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造300的抗沖擊性、抗掉落性、抗熱 循環(huán)性與抗熱沖擊性。因此，該半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造300不易有電性 連接元件斷裂的問題，以提高產(chǎn)品的可靠性。較佳地，該應(yīng)力釋放層340可具有高導(dǎo)熱性，其導(dǎo)熱系數(shù)應(yīng)相當(dāng)于甚 至高于該第一封膠體317或該第二封膠體327的導(dǎo)熱系數(shù)，以幫助該第一 半導(dǎo)體封裝件310或該第二半導(dǎo)體封裝件320的熱源通過該應(yīng)力釋放層340 傳導(dǎo)分散，達(dá)到快速散熱的效果。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式 上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā) 明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利 用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但 凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例 所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍 內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造，其特征在于其包含一第一半導(dǎo)體封裝件，其包含一第一封膠體、至少一被密封在該第一封膠體的第一晶片以及一導(dǎo)線架的多個第一外引腳，其中這些第一外引腳是由該第一封膠體的側(cè)邊延伸且外露；至少一第二半導(dǎo)體封裝件，其接合于該第一半導(dǎo)體封裝件上，該第二半導(dǎo)體封裝件是包含一第二封膠體、至少一被密封在該第二封膠體的第二晶片以及一導(dǎo)線架的多個第二外引腳，其中這些第二外引腳是由該第二封膠體的側(cè)邊延伸且外露；以及焊接物質(zhì)，其焊接這些第二外引腳與對應(yīng)的這些第一外引腳；其中，該第一封膠體是相對于該焊接物質(zhì)的形成位置為可移動。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造，其特征在于其另 包含有一應(yīng)力釋放層，其形成于該第一半導(dǎo)體封裝件與該第二半導(dǎo)體封裝 件之間，其中該應(yīng)力釋放層的一下表面是貼附于該第一封膠體的頂面，該應(yīng)力釋放層的 一上表面是貼附于該第二封膠體的底面。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造，其特征在于所述 的應(yīng)力釋放層是為低模數(shù)，以吸收該第一封膠體與該第二封膠體之間的應(yīng) 力。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造，其特征在于 所述的應(yīng)力釋放層具有高導(dǎo)熱性。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造，其特征在于所述 的焊接物質(zhì)是焊接這些第二外引腳的多個端面或內(nèi)側(cè)面至對應(yīng)這些第 一外 引腳的一肩部區(qū)段。
6、 一種半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造，其特征在于其包含 一第一半導(dǎo)體封裝件，其是包含一第一晶片以及多個第一外接端子，其中這些第 一外接端子是外露于該第 一晶片的側(cè)邊；至少一第二半導(dǎo)體封裝件，其是接合于該第一半導(dǎo)體封裝件上，該第二半導(dǎo)體封裝件是包含一第二晶片以及多個第二外接端子，其中這些第二 外接端子是外露于該第二晶片的側(cè)邊；以及多個電性連接元件，其是電性連接這些第二外接端子與對應(yīng)之這些第 一外接端子；其中，該第一半導(dǎo)體封裝件與該第二半導(dǎo)體封裝件之間預(yù)留有一可伸 縮間隙，以使該第二晶片相對于這些電性連接元件為可移動。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造，其特征在于其另 包含有一應(yīng)力釋放層，其形成于該第一半導(dǎo)體封裝件與該第二半導(dǎo)體封裝件之間，以構(gòu)成該可伸縮間隙。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造，其特征在于所述 的應(yīng)力釋放層為低模數(shù)，以吸收該第一封膠體與該第二封膠體之間的應(yīng)力。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造，其特征在于 所述的應(yīng)力釋放層具有高導(dǎo)熱性。
10、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造，其特征在于所 述的第一外接端子是選自于一導(dǎo)線架的外引腳、 一可撓性基板的引線、與 一印刷電路板的外接墊的其中之一。
11、 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造，其特征在于所 述的第二外接端子是選自于一導(dǎo)線架的外引腳、 一可撓性基板的引線、與 一印刷電路板的外接墊的其中之一 。
12、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造，其特征在于所 述的電性連接元件是選自于共晶鍵合層、焊料、焊球、導(dǎo)體柱、異方性導(dǎo) 電膠、與非導(dǎo)電膠的其中之一。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種具有可移動外接端子的半導(dǎo)體封裝堆疊組合構(gòu)造，主要包含多個相互堆疊的半導(dǎo)體封裝件以及多個如焊劑的電性連接元件，以連接這些半導(dǎo)體封裝件的外接端子，例如導(dǎo)線架的外引腳。每一半導(dǎo)體封裝件是以一封膠體密封至少一晶片，該封膠體相對于這些電性連接元件為可移動，以吸收半導(dǎo)體封裝件之間的應(yīng)力。在一實施例中，可將一應(yīng)力釋放層形成于半導(dǎo)體封裝件之間。
文檔編號H01L23/48GK101431066SQ200710165179
公開日2009年5月13日 申請日期2007年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月5日
發(fā)明者范文正 申請人:力成科技股份有限公司