TWI835546B - Semiconductor package - Google Patents
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Abstract
Description
本發明是有關於一種半導體封裝,且特別是有關於多晶片半導體封裝。The present invention relates to a semiconductor package, and in particular to a multi-wafer semiconductor package.
隨著電子產業的發展,具有單一晶片的晶片封裝結構已無法完全滿足現今對於效能最大化、低製造成本與積體電路的高整合密度的要求。因此,開發出包括彼此堆疊的多個晶片的多晶片封裝。目前而言,多晶片封裝結構一般利用打線接合(wire bonding)技術來將彼此堆疊的多個晶片連接至承載基板。為避免遮蔽各晶片的用於接觸接合導線的焊墊,多個晶片必須相對於彼此而偏移。在晶片相當薄的情況下,可能造成各晶片的未受到支撐的部分產生形變或甚至是斷裂的情形。再者,基於需要設置相當密集的接合導線,增加了相鄰接合導線短路的機會。With the development of the electronics industry, the chip packaging structure with a single chip can no longer fully meet today's requirements for maximum performance, low manufacturing cost, and high integration density of integrated circuits. Therefore, multi-die packages including multiple dies stacked on top of each other were developed. Currently, multi-chip packaging structures generally use wire bonding technology to connect multiple chips stacked on top of each other to a carrier substrate. To avoid obscuring each die's bonding pads for contact bonding wires, the multiple die must be offset relative to each other. In the case of relatively thin wafers, this may cause unsupported portions of each wafer to deform or even break. Furthermore, the need to arrange relatively dense bonding wires increases the chance of short circuiting of adjacent bonding wires.
本揭露的一態樣提供一種半導體封裝,包括:封裝基板;第一半導體晶片,以背側附接至所述封裝基板上;第二半導體晶片與第三半導體晶片,彼此側向分離地堆疊於所述第一半導體晶片上,且分別以主動側附接至所述第一半導體晶片的主動側以及所述封裝基板;以及第四半導體晶片,以橫越所述第二半導體晶片與所述第三半導體晶片之間的間隙的方式堆疊於所述第二半導體晶片與所述第三半導體晶片上,且以主動側附接至所述第一半導體晶片的所述主動側。An aspect of the present disclosure provides a semiconductor package, including: a packaging substrate; a first semiconductor chip attached to the packaging substrate with a back side; a second semiconductor chip and a third semiconductor chip stacked laterally separated from each other. on the first semiconductor wafer and attached to the active side of the first semiconductor wafer and the packaging substrate with active sides respectively; and a fourth semiconductor wafer to cross the second semiconductor wafer and the third semiconductor wafer. Three semiconductor wafers are stacked on the second semiconductor wafer and the third semiconductor wafer with a gap between them, and are attached with an active side to the active side of the first semiconductor wafer.
在一些實施例中,所述第一半導體晶片的所述主動側背向所述封裝基板,且所述第二半導體晶片的所述主動側、所述第三半導體晶片的所述主動側與所述第四半導體晶片的所述主動側皆面向所述封裝基板。In some embodiments, the active side of the first semiconductor wafer faces away from the packaging substrate, and the active side of the second semiconductor wafer and the active side of the third semiconductor wafer are connected to the active side of the first semiconductor wafer. The active sides of the fourth semiconductor chip all face the packaging substrate.
在一些實施例中,所述第二半導體晶片交疊所述第一半導體晶片的沿第一側邊的第一週邊區域,所述第三半導體晶片交疊所述第一半導體晶片的沿第二側邊的第二週邊區域,且所述第四半導體晶片附接於所述第一半導體晶片的位於所述第一週邊區域與所述第二週邊區域之間的中心區域。In some embodiments, the second semiconductor wafer overlaps a first peripheral area of the first semiconductor wafer along a first side, and the third semiconductor wafer overlaps a first peripheral area of the first semiconductor wafer along a second side. a second peripheral area on the side, and the fourth semiconductor wafer is attached to a central area of the first semiconductor wafer located between the first peripheral area and the second peripheral area.
在一些實施例中,所述第一半導體晶片經由第一電連接件而分別連接至所述第二半導體晶片與所述第三半導體晶片,所述第二半導體晶片經由第二電連接件連接至所述封裝基板,所述第三半導體晶片經由第三電連接件連接至所述封裝基板,且所述第四半導體晶片經由第四連接件連接至所述第一半導體晶片。In some embodiments, the first semiconductor wafer is connected to the second semiconductor wafer and the third semiconductor wafer respectively via a first electrical connection, and the second semiconductor wafer is connected to the second semiconductor wafer via a second electrical connection. The packaging substrate, the third semiconductor chip is connected to the packaging substrate via a third electrical connector, and the fourth semiconductor chip is connected to the first semiconductor chip via a fourth connector.
在一些實施例中,所述第一電連接件在高度上小於所述第二電連接件、所述第三電連接件與所述第四電連接件。In some embodiments, the first electrical connector is smaller in height than the second electrical connector, the third electrical connector and the fourth electrical connector.
在一些實施例中,半導體封裝更包括:第一支撐件,設置於所述封裝基板上並由所述第二半導體晶片的所述主動側支撐所述第二半導體晶片,且位於所述第二電連接件與所述第一半導體晶片之間;以及第二支撐件,設置於所述封裝基板上並由所述第三半導體晶片的所述主動側支撐所述第三半導體晶片,且位於所述第三電連接件與所述第一半導體晶片之間。In some embodiments, the semiconductor package further includes: a first support member disposed on the packaging substrate and supporting the second semiconductor chip from the active side of the second semiconductor chip and located on the second between the electrical connector and the first semiconductor chip; and a second support member disposed on the packaging substrate and supporting the third semiconductor chip from the active side of the third semiconductor chip and located at the between the third electrical connection and the first semiconductor chip.
在一些實施例中,所述第一支撐件在高度上等同於所述第二電連接件,且所述第二支撐件在高度上等同於所述第三電連接件。In some embodiments, the first support member is equal in height to the second electrical connector, and the second support member is equal in height to the third electrical connector.
在一些實施例中,所述第一半導體晶片的所述主動側上的第一原始接墊經由第一重布線而連接至附接於所述第一電連接件與所述第四電連接件的第一重分布接墊,所述第二半導體晶片的所述主動側上的第二原始接墊經由第二重布線而連接至附接於所述第二連接件的第二重分布接墊,且所述第三半導體晶片的所述主動側上的第三原始接墊經由第三重布線而連接至附接於所述第三電連接件的第三重分布接墊。In some embodiments, a first original pad on the active side of the first semiconductor die is connected to the first electrical connection attached to the first electrical connection and the fourth electrical connection via a first rewiring. a first redistribution pad of the device, a second original pad on the active side of the second semiconductor die connected via a second redistribution to a second redistribution attached to the second connection pads, and a third original pad on the active side of the third semiconductor die is connected to a third redistribution pad attached to the third electrical connector via a third rewiring.
在一些實施例中,所述第一半導體晶片經由第一晶片膠而附接至所述封裝基板,且所述第四半導體晶片經由第二晶片膠而附接至所述第二半導體晶片與所述第三半導體晶片。In some embodiments, the first semiconductor die is attached to the packaging substrate via a first die adhesive, and the fourth semiconductor die is attached to the second semiconductor die and the package substrate via a second die adhesive. The third semiconductor wafer.
在一些實施例中,所述第一晶片膠全面地覆蓋所述第一半導體晶片的所述背側,且所述第二晶片膠僅部分地覆蓋所述第四半導體晶片的所述主動側。In some embodiments, the first wafer adhesive fully covers the backside of the first semiconductor wafer, and the second wafer adhesive only partially covers the active side of the fourth semiconductor wafer.
圖1為根據本揭露一些實施例的半導體封裝10的剖視示意圖。以利於說明為目的,圖1並未繪示出半導體封裝10的所有構件。未繪示於圖1的一些構件將至少部分地示出於圖2至圖5中。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a
請參照圖1,半導體封裝10包括用於承載半導體晶片的封裝基板100。封裝基板100可為電路板,且可包括嵌入於其中的導電特徵102。在一些實施例中,封裝基板100為有核基板(core substrate)。在此實施例中,封裝基板100包括核心層104以及形成於核心層104的相對兩側的絕緣增層106。此外,導電特徵102可包括分布在絕緣增層106中的導線與導通孔(並未詳細地繪示出),且可包括貫穿核心層104的穿孔。在替代實施例中,封裝基板100為無核基板(coreless substrate)。在此些替代實施例中,封裝基板100不具有核心層,而是包括絕緣增層的堆疊。此外,包括導線與導通孔的導電特徵102可分布於絕緣增層的堆疊中。Referring to FIG. 1 , a
半導體晶片110、120、130、140堆疊於封裝基板100上。最底層的半導體晶片110之上的其他半導體晶片120、130、140以覆晶接合(flip chip bonding)的方式接合至半導體晶片110與封裝基板100。隨後將更詳細地說明,半導體晶片110、120、130、140分別經由直接或間接的導電路徑而連接至封裝基板100中的導電特徵102。此些導電特徵102用於將半導體晶片110、120、130、140繞線至封裝基板100的底側。作為實例,半導體晶片110、120、130、140可分別為記憶體晶片。然而,半導體晶片110、120、130、140也可以各自是具有任何功能的半導體晶片。本揭露並不以半導體晶片110、120、130、140的功能為限。
各半導體晶片的積體電路形成於半導體基底一側的介電層堆疊中,且經由位於最外層介電層中的接墊而連接至作為晶片輸入/輸出端子的電連接件。在本文中,各半導體晶片的暴露有接墊的一側定義為該半導體晶片的主動面(或稱主動側),且各半導體晶片的與主動面相對的一側定義為該半導體晶片的背面(或稱背側)。以簡潔起見,圖1並未繪示出各半導體晶片的半導體基底、介電層堆疊、積體電路與接墊。儘管如此,仍可由所對應的電連接件的位置得知各半導體晶片的定向(orientation)。The integrated circuits of each semiconductor die are formed in a dielectric layer stack on one side of the semiconductor substrate and are connected to electrical connectors serving as input/output terminals of the die via pads in the outermost dielectric layer. In this article, the side of each semiconductor chip with the pads exposed is defined as the active surface (or active side) of the semiconductor chip, and the side of each semiconductor chip opposite to the active surface is defined as the back side of the semiconductor chip (or active side). or dorsal). For the sake of simplicity, FIG. 1 does not illustrate the semiconductor substrate, dielectric layer stack, integrated circuits and pads of each semiconductor chip. Nonetheless, the orientation of each semiconductor chip can still be known from the position of the corresponding electrical connector.
在半導體晶片110、120、130、140中,半導體晶片110位於最底層。半導體晶片110的背側面向封裝基板100,而主動側則面向其他半導體晶片120、130、140。以此方式,半導體晶片110中的積體電路得經由間接的方式而連接至封裝基板100中的導電特徵102。在一些實施例中,半導體晶片110的背側經由晶片膠112而附著至封裝基板100的頂面。在此些實施例中,晶片膠112可全面地覆蓋半導體晶片110的背側。Among the
半導體晶片120、130以主動面面向封裝基板100的定向而堆疊於半導體晶片110上,且在側向上彼此間隔開。特別來說,半導體晶片120、130中的每一者並非完整地交疊半導體晶片110,而是各自以一週邊區域交疊半導體晶片110的一週邊區域。舉例而言,半導體晶片120以沿著一側邊的周邊區域交疊半導體晶片110的沿第一側邊的第一週邊區域,而半導體晶片130以沿著一側邊的週邊區域交疊半導體晶片110的沿與第一側邊相對的第二側邊的第二週邊區域。另一方面,半導體晶片110的中心區域並未交疊於半導體晶片120、130中的任一者,且半導體晶片120、130的其他部分並未交疊半導體晶片110。The
關於訊號連接方面,半導體晶片120以位於半導體晶片110外側的部分而經由電連接件122直接地連接至封裝基板100中的導電特徵102。相似地,半導體晶片130以位於半導體晶片110外側的部分而經由電連接件132直接地連接至封裝基板100中的導電特徵102。另一方面,作為第一訊號傳輸路徑,半導體晶片110以第一週邊區域上的電連接件114連接至半導體晶片120,再經由電連接件122而間接地連接至封裝基板100中的導電特徵102。作為第二訊號傳輸路徑,半導體晶片110以第二週邊區域上的電連接件116連接至半導體晶片130,再經由電連接件132而間接地連接至封裝基板100中的導電特徵102。基於半導體晶片120、130是堆疊於半導體晶片110上,故將半導體晶片120、130直接連接至封裝基板100的電連接件122、132在高度上大於用以建立半導體晶片110與半導體晶片120、130之間的電性連接的電連接件114、116。作為實例,電連接件122、132、114、116可分別為焊料凸塊。然而,在其他實例中,電連接件122、132、114、116亦可分別為其他形式、材料的電連接件。Regarding signal connections, the
除了提供電性連接之外,電連接件122、114可對半導體晶片120的週邊區域提供支撐。為補強半導體晶片120的中心區域的支撐,可在半導體晶片120的中心區域與封裝基板100之間設置支撐件124。支撐件124位於電連接件122與電連接件114之間,且在結構、材料方面可等同於電連接件122、114。由於皆從封裝基板100延伸至半導體晶片120,支撐件124與電連接件122可具有相同的高度,且此高度大於從半導體晶片110延伸至半導體晶片120的電連接件114之高度。作為與電連接件122、114之間的差異,支撐件124可能不用於傳輸訊號。也就是說,支撐件124可能並不會電性連接至半導體晶片120中的積體電路。在一些實施例中,支撐件124可能附接於封裝基板100中的虛設接墊108a上。虛設接墊108a可為導電圖案,但可能並不電性連接至封裝基板100中的其他導電特徵102。如此一來,支撐件124與虛設接墊108a可能僅提供半導體晶片120的支撐,而並不會參與半導體晶片120與封裝基板100中的導電特徵102之間的訊號傳輸。In addition to providing electrical connections, the
相似地,為補強半導體晶片130的中心區域的支撐,可在半導體晶片130的中心區域與封裝基板100之間設置支撐件134。支撐件134位於電連接件132與電連接件116之間,且在結構、材料方面可等同於電連接件122、132、114、116與支撐件124。在尺寸方面,支撐件134的高度實質上等於電連接件122、132與支撐件124的高度,且大於電連接件114、116高度。相似於支撐件124,支撐件134可能不用於傳輸訊號。也就是說,支撐件134可能並不會電性連接至半導體晶片130中的積體電路。在一些實施例中,支撐件134可能附接於封裝基板100中的虛設接墊108b上。虛設接墊108b為導電圖案,但可能並不電性連接至封裝基板100中的其他導電特徵102。如此一來,支撐件134與虛設接墊108b可能僅提供半導體晶片130的支撐,而並不會參與半導體晶片130與封裝基板100中的導電特徵102之間的訊號傳輸。Similarly, in order to strengthen the support of the central area of the
基於半導體晶片120、130以彼此側向間隔開的方式交疊半導體晶片110的沿相對兩側邊延伸的第一與第二週邊區域,半導體晶片110的位於第一、第二週邊區域之間的中心區域空出且可用於附接至半導體晶片140。詳而言之,半導體晶片140堆疊於半導體晶片120、130上,且橫跨半導體晶片120、130之間的間隙。如此一來,半導體晶片140可以所述間隙上方的部分而經由電連接件142以附接至半導體晶片110的所述中心區域,而實現半導體晶片110、140之間的電性連接。以此方式,半導體晶片140需以主動側面向半導體晶片110的主動側。因半導體晶片110的主動側背向封裝基板100,故半導體晶片140被定向為主動側面向封裝基板100。此外,基於半導體晶片120、130的主動側面向封裝基板100且半導體晶片140堆疊於半導體晶片120、130上,故半導體晶片140的主動側還面向半導體晶片120、130的背側。Based on the fact that the
關於訊號連接方面,半導體晶片140以位於半導體晶片120、130之間的中心區域而經由電連接件142連接至半導體晶片110,且再經由電連接件114、116而連接至半導體晶片120、130,最後才經由電連接件122、132連接至封裝基板100中的導電特徵102。簡而言之,半導體晶片140經由半導體晶片110與半導體晶片120、130而以間接的方式連接至封裝基板100。Regarding signal connection, the
基於半導體晶片140堆疊於半導體晶片120、130上,將半導體晶片140連接至半導體晶片110的電連接件142在高度上大於用以將半導體晶片120、130連接至半導體晶片110的電連接件114、116。此外,電連接件142在高度上可等於、略大於或略小於用以將半導體晶片120、130連接至封裝基板100的電連接件122、132。電連接件142與電連接件122、132的高度大小關係可因半導體晶片110、120、130的厚度而有所變化。此外,如同電連接件122、132、114、116與支撐件124、134,電連接件142亦可為焊料凸塊。然而,電連接件142亦可為其他形式、材料的電連接件。Since the
在一些實施例中,半導體晶片140經由晶片膠144而附接至半導體晶片120、130。晶片膠144可能並非全面地覆蓋半導體晶片140的主動面,而僅覆蓋半導體晶片140的主動面的交疊半導體晶片120、130的兩週邊區域。如此一來,位於半導體晶片120、130之間的電連接件142可以其間不具有晶片膠144的方式接觸半導體晶片140的主動面。作為實例,在將半導體晶片140堆疊至半導體晶片120、130上之前,可在半導體晶片120、130的即將附接於半導體晶片140的部分上以點膠的方式形成兩條膠體材料。在半導體晶片140放置到半導體晶片120、130上時,此些膠體材料被擠壓而形成圖1所示的晶片膠144,且半導體晶片140經由晶片膠144而附接至半導體晶片120、130。In some embodiments,
如上所陳述,半導體晶片110、120、130、140堆疊於封裝基板100上,且分別以間接或直接的方式連接至封裝基板100。為保護半導體晶片110、120、130、140,可在封裝基板100上形成包封半導體晶片110、120、130、140的包封體150。連帶地,接觸於半導體晶片110、120、130、140的電連接件122、132、114、116、142、支撐件124、134以及晶片膠112、144也被包封體150所包封。在經過單體化製程之後,包封體150的側壁可切齊於封裝基板100的側壁。作為實例,包封體150可包括樹脂材料以及分布於樹脂材料中的填料粒子。所屬領域中具有通常知識者可依據實際散熱、應力情形而選擇適當的樹脂材料以及填料粒子,本揭露並不以此為限。再者,在替代實施例中,也可省略包封體150中的填料粒子。As stated above, the
作為半導體封裝10的輸入/輸出端子,電連接件160可設置於封裝基板100的底側。半導體晶片110、120、130、140中的積體電路經由直接或間接的方式連接至封裝基板100中的導電特徵102,且經由導電特徵102而繞線至封裝基板100底側的電連接件160。如此一來,半導體晶片110、120、130、140可透過電連接件160而將訊號傳遞至外部構件,或從外部構件接收訊號。作為實例,電連接件160可為焊料凸塊或其他形式的電連接件。As an input/output terminal of the
為實現半導體晶片110、120、130、140之間的互連以及與封裝基板100之間的連接,半導體晶片110、120、130、140的主動面上的接墊可能需要重新配置,或稱重新分布(redistribution)。In order to realize the interconnection between the
圖2為半導體晶片110的主動面的平面示意圖;圖3為半導體晶片120的主動面的平面示意圖;圖4為半導體晶片130的主動面的平面示意圖;且圖5為半導體晶片140的主動面的平面示意圖。FIG. 2 is a schematic plan view of the active surface of the
請參照圖1與圖2,在半導體晶片110的原始設計上,連接於半導體晶片110中的積體電路的接墊P
110可能在半導體晶片110的主動面的中心區域排列成兩排。由圖1可知,半導體晶片110需要兩排接墊以實現與半導體晶片140之間的電性連接,且還需要另外兩排接墊以實現與半導體晶片120、130之間的電性連接。所以,為實現與半導體晶片120、130、140的電性連接,半導體晶片110可能需要4排接墊。因此,需要對兩排原始接墊P
110進行重新配置。
Please refer to FIGS. 1 and 2 . In the original design of the
如圖2所示,重布線W
110a將第一排原始接墊P
110(例如是右排原始接墊P
110)連接至兩排重分布接墊RP
110。相似地,重布線W
110b將第二排原始接墊P
110(例如是左排原始接墊P
110)連接至另外兩排重分布接墊RP
110。如此一來,電連接件114、116、142可形成於4排的重分布接墊RP
110上,而可用以將半導體晶片110連接至半導體晶片120、130、140。其中,電連接件142形成於靠近原始接墊P
110的兩排重分布接墊RP
110上,且可用以將半導體晶片110連接至半導體晶片140。另一方面,電連接件114、116形成於遠離原始接墊P
110的另外兩排重分布接墊RP
110上,且可用以將半導體晶片110連接至半導體晶片120、130。
As shown in FIG. 2 , the redistribution wire W 110 a connects the first row of original pads P 110 (for example, the right row of original pads P 110 ) to the two rows of redistribution pads RP 110 . Similarly, the rewiring W 110b connects the second row of original pads P 110 (for example, the left row of original pads P 110 ) to the other two rows of redistributed pads RP 110 . In this way,
在一些實施例中,重布線W 110a從第一排原始接墊P 110(例如是右排原始接墊P 110)延伸而繞過第二排原始接墊P 110(例如是左排原始接墊P 110)以連接至第一與第二排重分布接墊RP 110,且重布線W 110b從第二排原始接墊P 110(例如是左排原始接墊P 110)延伸而繞過第一排原始接墊P 110(例如是右排原始接墊P 110)以連接至第三與第四排重分布接墊RP 110。在此些實施例中,第一、第二排重分布接墊RP 110較靠近第二排原始接墊P 110(例如是左排原始接墊P 110),而第三、第四排重分布接墊RP 110較靠近第一排原始接墊P 110(例如是右排原始接墊P 110)。 In some embodiments, the redistribution line W 110a extends from the first row of original pads P 110 (e.g., the right row of original pads P 110 ) and bypasses the second row of original pads P 110 (e.g., the left row of original pads P 110 ) to connect to the first and second rows of redistribution pads RP 110 , and the redistribution line W 110b extends from the second row of original pads P 110 (e.g., the left row of original pads P 110 ) and bypasses the first row of original pads P 110 (e.g., the right row of original pads P 110 ) to connect to the third and fourth rows of redistribution pads RP 110 . In these embodiments, the first and second rows of redistribution pads RP 110 are closer to the second row of original pads P 110 (e.g., the left row of original pads P 110 ), and the third and fourth rows of redistribution pads RP 110 are closer to the first row of original pads P 110 (e.g., the right row of original pads P 110 ).
此外,重布線W 110a可分別具有兩線段。重布線W 110a的第一線段從第一排原始接墊P 110延伸至第一排重分布接墊RP 110,而重布線W 110a的第二線段從第一排重分布接墊RP 110延伸至第二排重分布接墊RP 110。相似地,重布線W 110b可分別具有兩線段。重布線W 110b的第一線段從第二排原始接墊P 110延伸至第三排重分布接墊RP 110,而重布線W 110b的第二線段從第三排重分布接墊RP 110延伸至第四排重分布接墊RP 110。 In addition, the rewiring W 110a may each have two line segments. The first line segment of the rewiring W 110a extends from the first row of original pads P 110 to the first row of redistribution pads RP 110 , and the second line segment of the rewiring W 110a extends from the first row of redistribution pads RP 110 extends to the second row of redistribution pads RP 110 . Similarly, the rewiring W 110b may each have two line segments. The first line segment of the rewiring W 110b extends from the second row of original pads P 110 to the third row of redistributed pads RP 110 , and the second line segment of the rerouted W 110b extends from the third row of redistributed pads RP 110 extends to the fourth row of redistribution pads RP 110 .
請參照圖1與圖3,連接至半導體晶片120中的積體電路的原始接墊P
120可能也在半導體晶片120的主動面的中心區域排列成兩排。由圖1可知,半導體晶片120需從兩側的週邊區域連接至半導體晶片110與封裝基板100。如此一來,需要對兩排原始接墊P
120進行重新定位。
Referring to FIGS. 1 and 3 , the original pads P 120 connected to the integrated circuits in the
如圖3所示,重布線W
120a將第一排原始接墊P
120連接至靠近半導體晶片120的第一側邊的第一排重分布接墊RP
120。此外,重布線W
120b將第二排原始接墊P
120連接至靠近半導體晶片120的第二側邊的第二排重分布接墊RP
120。如此一來,電連接件122、114可附接於此兩排重分布接墊RP
120,而可用於將半導體晶片120連接至封裝基板100與半導體晶片110。其中,電連接件122可附接至重布線W
120a所連接的第一排重分布接墊RP
120,而電連接件114可附接至重布線W
120b所連接的第二排重布線接墊RP
120。在一些實施例中,重布線W
120a從第一排原始接墊P
120直線地延伸至第一排重分布接墊RP
120,而並未繞過第二排原始接墊P
120。相似地,重布線W
120b從第二排原始接墊P
120直線地延伸至第二排重分布接墊RP
120,而並未繞過第一排原始接墊P
120。
As shown in FIG. 3 , the redistribution wire W 120 a connects the first row of original pads P 120 to the first row of redistribution pads RP 120 close to the first side of the semiconductor wafer 120 . In addition, the rewiring W 120 b connects the second row of original pads P 120 to the second row of redistributed pads RP 120 close to the second side of the semiconductor die 120 . In this way, the
此外,半導體晶片120的主動面上更可設置有一排虛設接墊DP
120。參照圖1所說明的用以補強對於半導體晶片120的支撐的支撐件124可附接於虛設接墊DP
120。虛設接墊DP
120可能並未電性連接至半導體晶片120中的積體電路。因此,虛設接墊DP
120可能與連接至半導體晶片120的積體電路的原始接墊P
120、重布線W
120a、W
120b以及重分布接墊RP
120電性隔離。在一些實施例中,虛設接墊DP
120可設置於經由重布線W
120a所連接的第一排原始接墊P
120與第一排重分布接墊RP
120之間。
In addition, a row of dummy pads DP 120 can be provided on the active surface of the
請參照圖1與圖4,相似於半導體晶片120的接墊配置以及重分布方式,連接至半導體晶片130中的積體電路的原始接墊P
130可能在半導體晶片130的主動面的中心區域排列成兩排,且經由重布線W
130a、W
130b而連接至沿半導體晶片130的相對兩側邊排列的兩排重分布接墊RP
130。電連接件132、116可附接於此兩排重分布接墊RP
130,而可用於將半導體晶片130連接至封裝基板100與半導體晶片110。其中,電連接件132可附接至重布線W
130a所連接的第一排重分布接墊RP
130,而電連接件116可附接至重布線W
130b所連接的第二排重布線接墊RP
130。在一些實施例中,重布線W
130a從第一排原始接墊P
130直線地延伸至第一排重分布接墊RP
130,而並未繞過第二排原始接墊P
130。相似地,重布線W
130b可從第二排原始接墊P
130直線地延伸至第二排重分布接墊RP
130,而並未繞過第一排原始接墊P
130。
Referring to FIGS. 1 and 4 , similar to the pad configuration and redistribution of the
再者,半導體晶片130的主動面上更可設置有一排虛設接墊DP
130。參照圖1所說明的用以補強對於半導體晶片130的支撐的支撐件134可附接於虛設接墊DP
130。虛設接墊DP
130可能並未電性連接至半導體晶片130中的積體電路。因此,虛設接墊DP
130可能與連接至半導體晶片130的積體電路的原始接墊P
130、重布線W
130a、W
130b以及重分布接墊RP
130電性隔離。在一些實施例中,虛設接墊DP
130可設置於經由重布線W
130a所連接的第一排原始接墊P
130與第一排重分布接墊RP
130之間。
Furthermore, a row of dummy pads DP 130 can be provided on the active surface of the
請參照圖1與圖4,在一些實施例中,以重布線W
140a、W
140b將排列於半導體晶片140的主動面的中心區域且連接至半導體晶片140中的積體電路的兩排原始接墊P
140連接至兩排重分布接墊RP
140。電連接件142可附接於此兩排重分布接墊RP
140,以建立半導體晶片140、110之間的互連。
Please refer to FIG. 1 and FIG . 4. In some embodiments, two rows of original lines arranged in the central area of the active surface of the
由圖4可知,重布線W
140a、W
140b將原始接墊P
140重新定位至兩側的重分布接墊RP
140。具體而言,第一排重分布接墊RP
140位於第一排原始接墊P
140與半導體晶片140的第一側邊之間,且與半導體晶片140的第一側邊間隔開。相似地,第二排重分布接墊RP
140位於第二排原始接墊P
140與半導體晶片140的第二側邊之間,且與半導體晶片140的第二側邊間隔開。儘管未繪示於圖4,兩排重分布接墊RP
140與半導體晶片140的第一、第二側邊之間的空曠區域可覆蓋有用於將半導體晶片140附接至半導體晶片120、130的晶片膠144。
As can be seen from FIG. 4 , the redistribution pads W 140a and W 140b reposition the original pads P 140 to the redistribution pads RP 140 on both sides. Specifically, the first row of redistributed pads RP 140 is located between the first row of original pads P 140 and the first side of the
以上述方式將半導體晶片110、120、130、140的原始接墊進行重新配置,可在配合圖1所示的堆疊方式之情況下實現半導體晶片110、120、130、140之間的互連以及半導體晶片110、120、130、140與封裝基板100之間的連接。然而,所屬領域中具有通常知識者可依據實際情況來調整各半導體晶片的接墊重分布方式,本揭露並不以此為限。By reconfiguring the original pads of the
綜上所述,本揭露實施例提供一種包括多個半導體晶片的半導體封裝。多個半導體晶片堆疊於封裝基板上。其中,最底層的第一半導體晶片以背側附接至封裝基板。位於第一半導體晶片上的第二與第三半導體晶片彼此側向間隔開,且均以覆晶接合的方式接合至第一半導體晶片與封裝基板。另外,第四半導體晶片以橫跨第二與第三半導體晶片之間的間隙之方式堆疊於第二與第三半導體晶片上,且以覆晶接合而接合至第一半導體晶片的位於第二與第三半導體晶片之間的部分。相較於採用打線接合(wire bonding)來實現多個半導體晶片之間的互連以及各自與封裝基板之間的連接,本揭露實施例的半導體封裝中的多個半導體晶片是各自透過例如是焊料凸塊的電連接件而互連且直接或間接地連接至封裝基板。因此,可避免密集設置接合導線而導致相鄰接合導線產生短路的問題。除此之外,在本揭露實施例中,電連接件可對各半導體晶片提供支撐,而避免半導體晶片的形變或甚至是斷裂的問題。In summary, embodiments of the present disclosure provide a semiconductor package including a plurality of semiconductor wafers. A plurality of semiconductor wafers are stacked on the packaging substrate. Wherein, the first semiconductor wafer of the lowest layer is attached to the packaging substrate with its back side. The second and third semiconductor wafers located on the first semiconductor wafer are laterally spaced apart from each other, and are bonded to the first semiconductor wafer and the packaging substrate in a flip-chip bonding manner. In addition, the fourth semiconductor wafer is stacked on the second and third semiconductor wafers across the gap between the second and third semiconductor wafers, and is bonded to the first semiconductor wafer at the second and third semiconductor wafers by flip-chip bonding. The portion between the third semiconductor wafer. Compared with using wire bonding to realize the interconnection between multiple semiconductor chips and the connection between each of them and the packaging substrate, the multiple semiconductor chips in the semiconductor package of the embodiment of the present disclosure are each connected through, for example, solder. The bumps are interconnected by electrical connections and directly or indirectly connected to the package substrate. Therefore, the problem of short-circuiting adjacent bonding wires caused by densely arranging the bonding wires can be avoided. In addition, in the embodiments of the present disclosure, the electrical connectors can provide support for each semiconductor chip to avoid the problem of deformation or even breakage of the semiconductor chip.
10:半導體封裝10:Semiconductor packaging
100:封裝基板100:Package substrate
102:導電特徵102: Conductive characteristics
104:核心層104:Core layer
106:絕緣增層106:Insulation layer
108a、108b:虛設接墊108a, 108b: Dummy pad
110、120、130、140:半導體晶片110, 120, 130, 140: Semiconductor wafer
112、144:晶片膠112, 144: Chip glue
114、116、122、132、142、160:電連接件114, 116, 122, 132, 142, 160: Electrical connectors
124、134:支撐件124, 134: Support piece
150:包封體150: Encapsulated body
DP 120、DP 130:虛設接墊DP 120 , DP 130 : Dummy pads
P 110、P 120、P 130、P 140:接墊P 110 , P 120 , P 130 , P 140 : pads
RP 110、RP 120、RP 130、RP 140:重分布接墊RP 110 , RP 120 , RP 130 , RP 140 : redistribution pads
W 110a、W 110b、W 120a、W 120b、W 130a、W 130b、W 140a、W 140b:重布線W 110a , W 110b , W 120a , W 120b, W 130a , W 130b , W 140a , W 140b : Rewiring
圖1為根據本揭露一些實施例的半導體封裝的剖視示意圖。 圖2為半導體封裝中的第一半導體晶片的主動面的平面示意圖。 圖3為半導體封裝中的第二半導體晶片的主動面的平面示意圖。 圖4為半導體封裝中的第三半導體晶片的主動面的平面示意圖。 圖5為半導體封裝中的第四半導體晶片的主動面的平面示意圖。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a semiconductor package according to some embodiments of the present disclosure. 2 is a schematic plan view of an active surface of a first semiconductor chip in a semiconductor package. 3 is a schematic plan view of the active surface of the second semiconductor chip in the semiconductor package. 4 is a schematic plan view of an active surface of a third semiconductor chip in a semiconductor package. 5 is a schematic plan view of an active surface of a fourth semiconductor chip in a semiconductor package.
10:半導體封裝 10:Semiconductor packaging
100:封裝基板 100:Package substrate
102:導電特徵 102: Conductive characteristics
104:核心層 104:Core layer
106:絕緣增層 106:Insulation layer
108a、108b:虛設接墊 108a, 108b: Dummy pad
110、120、130、140:半導體晶片 110, 120, 130, 140: Semiconductor wafer
112、144:晶片膠 112, 144: Chip glue
114、116、122、132、142、160:電連接件 114, 116, 122, 132, 142, 160: Electrical connectors
124、134:支撐件 124, 134: Support piece
150:包封體 150: Encapsulated body
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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TW112103834A TWI835546B (en) | 2023-02-03 | 2023-02-03 | Semiconductor package |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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TW112103834A TWI835546B (en) | 2023-02-03 | 2023-02-03 | Semiconductor package |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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TWI835546B true TWI835546B (en) | 2024-03-11 |
Family
ID=91269557
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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TW112103834A TWI835546B (en) | 2023-02-03 | 2023-02-03 | Semiconductor package |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
TW (1) | TWI835546B (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20220399294A1 (en) * | 2021-06-14 | 2022-12-15 | Intel Corporation | Microelectronic assemblies having a hybrid bonded interposer for die-to-die fan-out scaling |
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-
2023
- 2023-02-03 TW TW112103834A patent/TWI835546B/en active
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