一种堆叠结构及堆叠方法与流程

技术特征：
1.一种堆叠结构，其特征在于，包括依次垂直层叠且电学连接的第一封装模块至第n封装模块，n为大于等于2的整数，第n封装模块包括第n半导体单元，所述第n半导体单元具有相对设置的第一表面和第二表面，n为大于等于1小于等于n的整数；第j封装模块还包括：覆盖第j半导体单元的第一表面的第一介质层，j为大于等于1小于等于n
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1的整数；贯穿所述第一介质层的第一焊料件；第j 1封装模块还包括：覆盖第j 1半导体单元的第二表面的第二介质层；贯穿所述第二介质层的第二焊料件；其中，所述第j封装模块的第一介质层与所述第j 1封装模块的第二介质层相互键合；所述第j封装模块的第一焊料件与所述第j 1半导体模块的第二焊料件焊接在一起。2.根据权利要求1所述的堆叠结构，其特征在于，所述第一介质层中具有贯穿所述第一介质层的第一开口，所述第一焊料件位于所述第一开口中；所述第二介质层中具有贯穿所述第二介质层的第二开口，所述第二焊料件位于所述第二开口中；对于焊接在一起的第一焊料件和第二焊料件，自所述第一焊料件至第二焊料件的方向上，所述第一焊料件的横截面积逐渐减小，自所述第二焊料件至第一焊料件的方向上，所述第二焊料件的横截面积逐渐减小。3.根据权利要求2所述的堆叠结构，其特征在于，所述第一焊料件与所述第一介质层之间具有间隙，所述第二焊料件与所述第二介质层之间具有间隙。4.根据权利要求2或3所述的堆叠结构，其特征在于，所述第n封装模块还包括:贯穿所述第n半导体单元的第n导电件；第k导电件的两端分别与第k封装模块中的第一焊料件和第二焊料件电学连接，k为大于等于2且小于等于n
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1的整数；第一导电件的一端与第一封装模块中的第一焊料件电学连接，第n半导体单元中的第n导电件的一端与第n封装模块中的第二焊料件电学连接；所述第一封装模块还包括位于第一半导体单元的第一表面的第一导电线路层，所述第一导电线路层与所述第一导电件电学连接；所述第j 1封装模块还包括位于所述第j 1半导体单元的第二表面的第j 1导电线路层，所述第j 1导电线路层与所述第j 1导电件电学连接。5.根据权利要求4所述的堆叠结构，其特征在于，所述第一开口内还设置有位于所述第一焊料件底部的第一导电保护层；所述第二开口内还设置有位于所述第二焊料件底部的第二导电保护层。6.根据权利要求1
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3任一项所述的堆叠结构，其特征在于，所述第一介质层的厚度为2μm
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10μm，所述第二介质层的厚度为2μm
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10μm。7.根据权利要求2所述的堆叠结构，其特征在于，所述第一开口的内径为5μm
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30μm，所述第二开口的内径为5μm
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30μm。8.根据权利要求2或3所述的堆叠结构，其特征在于，所述第一焊料件的体积与所述第一开口的体积比值为0.8
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1.2，所述第二焊料件的体积与所述第二开口的体积比值为0.8
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1.2。9.根据权利要求1所述的堆叠结构，其特征在于，所述第一焊料件和所述第二焊料件的材料包括锡合金；所述第一介质层和所述第二介质层的材料包括氧化硅。10.根据权利要求9所述的堆叠结构，其特征在于，所述第一焊料件和所述第二焊料件
的材料为snag。11.根据权利要求1所述的堆叠结构，其特征在于，所述第n半导体单元包括动态随机存取存储器。12.一种堆叠方法，其特征在于，包括：形成依次垂直层叠且电学连接的第一封装模块至第n封装模块，n为大于等于2的整数，第n封装模块包括第n半导体单元，所述第n半导体单元具有相对设置的第一表面和第二表面，n为大于等于1小于等于n的整数；形成第j封装模块的步骤还包括：形成覆盖第j半导体单元的第一表面的第一介质层，j为大于等于1小于等于n
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1的整数；形成贯穿所述第一介质层的第一焊料件；形成第j 1封装模块的步骤还包括：形成覆盖第j 1半导体单元的第二表面的第二介质层；形成贯穿所述第二介质层的第二焊料件；形成依次垂直层叠且电学连接的第一封装模块至第n封装模块的步骤包括：将所述第j封装模块的第一介质层与所述第j 1封装模块的第二介质层相互键合之后，将所述第j封装模块的第一焊料件与所述第j 1半导体模块的第二焊料件焊接在一起。13.根据权利要求12所述的堆叠方法，其特征在于，形成贯穿所述第一介质层的第一焊料件的步骤包括：在所述第一介质层中形成贯穿所述第一介质层的第一开口；在所述第一开口中形成覆盖第j半导体单元的第一焊料层；形成贯穿所述第二介质层的所述第二焊料件的步骤包括：在所述第二介质层中形成贯穿所述第二介质层的第二开口；在所述第二开口中形成覆盖第j 1半导体单元的第二焊料层；将所述第j封装模块的第一焊料层与所述第j 1半导体模块的第二焊料层焊接后，所述第一焊料层变形构成第一焊料件，所述第二焊料层变形构成第二焊料件。14.根据权利要求13所述的堆叠方法，其特征在于，所述第一焊料层的厚度大于等于所述第一开口的内径的三分之二且小于所述第一介质层的厚度；所述第二焊料层的厚度大于等于所述第二开口的内径的三分之二且小于所述第二介质层的厚度。15.根据权利要求13所述的堆叠方法，其特征在于，将所述第j封装模块的第一焊料层与所述第j 1半导体模块的第二焊料层焊接的工艺包括回流焊工艺。16.根据权利要求15所述的堆叠方法，其特征在于，所述回流焊工艺的参数包括：回流焊的温度为220℃
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280℃，回流焊的时间为30s
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60s。17.根据权利要求13所述的堆叠方法，其特征在于，还包括：在所述第一开口中形成所述第一焊料层之前，在所述第一开口中形成覆盖第j半导体单元的第一导电保护层；在形成所述第一焊料层之后，所述第一导电保护层位于所述第一焊料层的底部；在所述第二开口中形成所述第二焊料层之前，在所述第二开口中形成覆盖第j 1半导体单元的第二导电保护层；在形成所述第二焊料层之后，所述第二导电保护层位于所述第二焊料层的底部。

技术总结
本发明提供一种堆叠结构及堆叠方法，堆叠结构包括依次垂直层叠且电学连接的第一封装模块至第N封装模块，N为大于等于2的整数，第n封装模块包括第n半导体单元，n为大于等于1小于等于N的整数；第j封装模块还包括：覆盖第j半导体单元的第一表面的第一介质层，j为大于等于1小于等于N


技术研发人员：张春艳 曹立强 曾淑文
受保护的技术使用者：华进半导体封装先导技术研发中心有限公司
技术研发日：2021.07.12
技术公布日：2021/10/19