本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體封裝及其制造方法。
背景技術(shù):
半導(dǎo)體封裝技術(shù)中的新近進(jìn)展已導(dǎo)致提供半導(dǎo)體封裝的持續(xù)小型化的封裝技術(shù)的發(fā)展。這些進(jìn)展還導(dǎo)致廣泛多種新的及不同類型的半導(dǎo)體封裝的發(fā)展。
半導(dǎo)體封裝的實(shí)例可包含倒裝芯片封裝、引線框封裝等。在倒裝芯片封裝中,半導(dǎo)體芯片經(jīng)布置成與互連襯底相反,以使得半導(dǎo)體芯片的第一墊經(jīng)由導(dǎo)電凸塊一對一地電連接到互連襯底的第二墊。在引線框封裝中,引線框可由金屬(例如,銅)制造,且通常包含經(jīng)固定到引線框的本體且通常位于引線框的中心的槳狀物。引線框還包含經(jīng)固定到框的數(shù)個(gè)引線。
對于用于倒裝芯片技術(shù)中的互連襯底及用于引線框封裝中的引線框,通常需要100微米(μm)或100微米以上的厚度,從而提供足夠的硬度以供半導(dǎo)體處理,所述半導(dǎo)體處理可進(jìn)一步限制半導(dǎo)體封裝的大小縮減。所希望的是具有更薄的半導(dǎo)體封裝及其制造方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,半導(dǎo)體封裝包含第一裸片、多個(gè)導(dǎo)電墊、封裝本體及多個(gè)第一跡線。多個(gè)導(dǎo)電墊電連接到第一裸片,且多個(gè)導(dǎo)電墊中的每一者具有下部表面。封裝本體囊封第一裸片及多個(gè)導(dǎo)電墊,且使多個(gè)導(dǎo)電墊中的每一者的下部表面從封裝本體的下部表面暴露。多個(gè)第一跡線安置于封裝本體的下部表面上,且連接到多個(gè)導(dǎo)電墊中的每一者的下部表面。多個(gè)第一跡線中的每一者的厚度小于100μm。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,半導(dǎo)體封裝包含第一裸片及電連接到第一裸片的多個(gè)導(dǎo)電墊,且多個(gè)導(dǎo)電墊中的每一者具有下部表面。多個(gè)第一跡線連接到多個(gè)導(dǎo)電墊中的每一者的下部表面。封裝本體囊封第一裸片、多個(gè)導(dǎo)電墊及多個(gè)第一跡線,且使多個(gè)導(dǎo)電跡線中的每一者的下部表面從封裝本體的下部表面暴露。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,一種用于制造半導(dǎo)體封裝的方法包含:提供載體;將金屬箔安置于載體上;在金屬箔上形成多個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu);將第一裸片安置于金屬箔上,且將第一裸片電連接到導(dǎo)電結(jié)構(gòu);囊封第一裸片及多個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu);移除載體;及移除金屬箔的部分以形成多個(gè)第一跡線,其中多個(gè)第一跡線連接到導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。
附圖說明
圖1說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝;
圖2說明根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝;
圖3說明根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝;
圖4A、圖4B、圖4C、圖4D、圖4E、圖4F、圖4G及圖4H說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的制造方法;
圖5說明根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝;
圖6說明根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝;
圖7說明根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝;
圖8說明根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝;
圖9A、圖9B、圖9C、圖9D、圖9E、圖9F、圖9G及圖9H說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的制造方法;
圖10說明根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝;
圖11A、圖11B、圖11C、圖11D、圖11E、圖11F、圖11G及圖11H說明根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的制造方法;
圖12說明根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝;
圖13說明根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝;
圖14說明根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝;
圖15說明根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝;
圖16說明根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝;及
圖17說明根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝。
貫穿圖式及詳細(xì)描述使用共同參考數(shù)字以指示相同或類似元件。從以下結(jié)合附圖作出的詳細(xì)描述,本發(fā)明將會(huì)更顯而易見。
具體實(shí)施方式
參看圖1,其說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝,半導(dǎo)體封裝1包含裸片10a、 多個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11、封裝本體12、多個(gè)跡線13及多個(gè)電連接元件14。
裸片10a可為(但不限于)形成于硅襯底上或中的集成電路(IC)。裸片10a可為(但不限于)導(dǎo)線接合封裝類型半導(dǎo)體芯片。
多個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11中的每一者具有多層結(jié)構(gòu),所述多層結(jié)構(gòu)可包含例如第一導(dǎo)電金屬層111、第二導(dǎo)電金屬層112及第三導(dǎo)電金屬層113。第一導(dǎo)電金屬層111可包含(但不限于)金(Au)或另一適合的金屬或合金。第二導(dǎo)電金屬層112可包含(但不限于)鎳(Ni)或另一適合的金屬或合金。第三導(dǎo)電金屬層113可包含(但不限于)金(Au)或另一適合的金屬或合金。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例,多個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11中的每一者具有單層結(jié)構(gòu)。多個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11通過導(dǎo)電金屬線“W”電連接到裸片10a。多個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11中的每一者具有下部表面11b。
封裝本體12可包含(但不限于)模制化合物或預(yù)浸復(fù)合纖維(例如,預(yù)浸體)。模制化合物的實(shí)例可包含(但不限于)環(huán)氧樹脂,所述環(huán)氧樹脂具有分散于其中的填充劑。預(yù)浸體的實(shí)例可包含(但不限于)通過堆疊或?qū)訅簲?shù)個(gè)預(yù)浸材料/薄片形成的多層結(jié)構(gòu)。封裝本體12具有下部表面12b。封裝本體12囊封裸片10a及多個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11,且使多個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11中的每一者的下部表面11b從封裝本體12的下部表面12b暴露。
多個(gè)跡線13安置于封裝本體12的下部表面12b上,且連接到多個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11中的相應(yīng)者的下部表面11b。多個(gè)跡線13中的每一者具有小于約100μm的厚度。舉例來說,厚度小于約100μm,小于約95μm,小于約90μm,小于約85μm,小于約80μm或小于約75μm。在個(gè)別圖的情況下,術(shù)語‘厚度’用以描述在垂直方向上的尺寸,除非另外指出。多個(gè)跡線13中的一些在封裝本體12的下部表面12b上水平地延伸以形成重新分布布置(扇出/扇入)。多個(gè)跡線13中的一些可具有至少一個(gè)傾斜的側(cè)壁131。多個(gè)跡線13中的每一者可具有抵靠著封裝本體12的下部表面12b及多個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11中的每一者的下部表面11b的上部表面,及與上部表面相反的底部表面,其中頂部表面面積大于底部表面面積。在一些實(shí)施例中,跡線13包含連接墊(圖1中未圖示),例如用于焊盤網(wǎng)格陣列(LGA)裝置。
電連接元件14可包含(但不限于)焊料凸塊或焊料球。多個(gè)電連接元件14電連接到多個(gè)跡線13。多個(gè)電連接元件14覆蓋多個(gè)跡線13的至少一個(gè)傾斜的側(cè)壁131的部分。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)例,非焊料附接技術(shù)可用以將半導(dǎo)體封裝1附接到系統(tǒng)襯底(圖1中未圖示)(例如印刷電路板),且去除多個(gè)電連接元件14。非焊料附接技術(shù)可包含例如銀或銅膏燒結(jié)或直接銅到銅(Cu-Cu)附接技術(shù)。
參看圖2,其說明根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝,半導(dǎo)體封裝2類似于如 參看圖1所說明及描述的半導(dǎo)體封裝1,除了多個(gè)跡線13的至少一個(gè)傾斜的側(cè)壁131全部被電連接元件14覆蓋。
參看圖3,其說明根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝,半導(dǎo)體封裝3類似于如參看圖2所說明及描述的半導(dǎo)體封裝2,除了多個(gè)跡線13被去除,及多個(gè)電連接元件14直接連接到多個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11中的相應(yīng)者。
圖4A、圖4B、圖4C、圖4D、圖4E、圖4F、圖4G及圖4H說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的制造方法。
參看圖4A,提供載體20。對于后續(xù)單側(cè)工藝,金屬箔13a形成于載體20的一側(cè)上。金屬箔13a具有小于約100μm的厚度。舉例來說,厚度小于約100μm,小于約95μm,小于約90μm,小于約85μm,小于約80μm或小于約75μm。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例,對于后續(xù)雙側(cè)工藝,金屬箔13a形成于載體20的兩側(cè)上。金屬箔13a可經(jīng)層壓、濺鍍或電鍍到載體20上。載體20可包含(但不限于)不銹鋼、鎳(Ni)、鎳-鐵合金(例如,不脹鋼)、鉬合金或另一適合的金屬或合金。金屬箔13a可包含(但不限于)銅或另一適合的金屬或合金。載體20的熱膨脹系數(shù)(CTE)實(shí)質(zhì)上等于金屬箔13a的CTE,或者經(jīng)選擇為相比金屬箔13a的CTE更接近于硅裸片的CTE。
參看圖4B,圖案化掩模11M形成于金屬箔13a上以暴露金屬箔13a的部分。圖案化掩模11M可例如由光刻技術(shù)形成。
參看圖4C,多個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11形成于金屬箔13a的暴露部分上。隨后,可例如通過剝離技術(shù)移除圖案化掩模11M。多個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11可例如通過光刻和電鍍技術(shù)形成。
多個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11中的每一者可包括多層結(jié)構(gòu),例如三層結(jié)構(gòu),所述三層結(jié)構(gòu)可包含(但不限于)第一導(dǎo)電金屬層111、第二導(dǎo)電金屬層112及第三導(dǎo)電金屬層113。第一導(dǎo)電金屬層111可包含(但不限于)金(Au)或另一適合的金屬或合金。第二導(dǎo)電金屬層112可包含(但不限于)鎳(Ni)或另一適合的金屬或合金。第三導(dǎo)電金屬層113可包含(但不限于)金(Au)或另一適合的金屬或合金。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例,多個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11中的每一者可具有四層結(jié)構(gòu),所述四層結(jié)構(gòu)可包含(但不限于)銅(Cu)、金(Au)、鎳(Ni)、錫(SN)或銀(Ag)的層,例如Cu-Au-Ni-Au結(jié)構(gòu)、Cu-Ni-Sn-Ag結(jié)構(gòu)或其它結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例,多個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11中的每一者可具有雙層結(jié)構(gòu),所述雙層結(jié)構(gòu)可包含(但不限于)Ni-Au結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例,多個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11中的每一者具有單層結(jié)構(gòu),所述單層結(jié)構(gòu)可包含(但不限于)金(Au)或另一適合的金屬或合金。
參看圖4D,裸片10a通過粘著劑(圖4D中未圖示)附接到金屬箔13a,且電連接到多個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11。多個(gè)金屬線“W”可用以通過導(dǎo)線接合技術(shù)將裸片10a上的多個(gè)接合墊(未圖示)連接到多個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11。
參看圖4E,封裝本體12形成于金屬箔13a上以囊封裸片10a、多個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11、導(dǎo)線“W”及金屬箔13a。用于形成封裝本體12的技術(shù)可為(但不限于)模制技術(shù),所述模制技術(shù)使用模制化合物在模套(未圖示)的幫助下囊封裸片10a、多個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11、導(dǎo)線“W”及金屬箔13a。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中,由預(yù)浸復(fù)合纖維(預(yù)浸體)制成的薄片可經(jīng)堆疊或?qū)訅旱浇饘俨?3a以形成封裝本體12。
參看圖4F,如圖4E中所示的裸片10a、多個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11、封裝本體12、導(dǎo)線“W”及金屬箔13a與載體20分離,且隨后移除金屬箔13a。換句話說,例如通過機(jī)械移除載體20從金屬箔13a及形成于其上的結(jié)構(gòu)移除載體20。在移除載體20之后,例如通過使用蝕刻技術(shù)移除金屬箔13a。盡管移除了載體20,但封裝本體12可提供足夠的硬度以用于在后續(xù)工藝步驟中進(jìn)行處置。多個(gè)電連接元件14(圖4F中未圖示)可任選地形成于多個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11中的每一者的下部表面11b上以形成如圖3中所示的半導(dǎo)體封裝3。電連接元件14可包含(但不限于)焊料凸塊或焊料球。可通過焊料凸塊/球植入而形成電連接元件14。
參看圖4G,例如通過機(jī)械移除載體20從金屬箔13a及形成于其上的結(jié)構(gòu)移除如圖4E中所示的載體20,而非從圖4E繼續(xù)進(jìn)行到圖4F。在移除載體20之后,金屬箔13a的部分可例如通過光刻及蝕刻技術(shù)圖案化,以形成具有小于約100μm的厚度的多個(gè)跡線13。舉例來說,厚度小于約100μm,小于約95μm,小于約90μm,小于約85μm,小于約80μm或小于約75μm。多個(gè)跡線13中的每一者可具有錐形配置,所述錐形配置具有至少一個(gè)傾斜的側(cè)壁131。多個(gè)電連接元件14(圖4G中未圖示)可通過附接焊料球或通過電鍍焊料凸塊而形成,以電連接到多個(gè)跡線13,及覆蓋至少一個(gè)傾斜的側(cè)壁131以形成如圖2中所示的半導(dǎo)體封裝2。
參看圖4H,例如通過機(jī)械移除載體20從金屬箔13a及形成于其上的結(jié)構(gòu)移除如圖4E中所示的載體20,而非從圖4E繼續(xù)進(jìn)行到圖4F。在移除載體20之后,可例如通過蝕刻選擇性地移除金屬箔13a的部分以形成多個(gè)跡線13。多個(gè)跡線13中的每一者可具有錐形配置,所述錐形配置具有至少一個(gè)傾斜的側(cè)壁131??尚纬啥鄠€(gè)電連接元件14(圖4H中未圖示)以電連接到多個(gè)跡線13及覆蓋至少一個(gè)傾斜的側(cè)壁131以形成如圖1中所示的半導(dǎo)體封裝1。電連接元件14可包含(但不限于)焊料凸塊或焊料球。可通過焊料凸塊/球植入而形成電連接元件14。預(yù)期電介質(zhì)層(圖4H中未圖示)可形成于多個(gè)跡線13 及封裝本體12上以暴露多個(gè)跡線13的部分。電介質(zhì)層可例如通過將光可成像電介質(zhì)材料(例如防焊罩)涂布或?qū)訅旱蕉鄠€(gè)跡線13及封裝本體12及接著由光刻技術(shù)進(jìn)行圖案化以暴露多個(gè)跡線13的一部分而形成。
參看圖5,其說明根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝,半導(dǎo)體封裝4類似于如參看圖1所說明及描述的半導(dǎo)體封裝1,除了放置了倒裝芯片類型封裝裸片10b,而非導(dǎo)線接合封裝類型裸片10a,及去除導(dǎo)線“W”。裸片10b具有多個(gè)接合墊114,所述接合墊經(jīng)接合到多個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11,例如經(jīng)由焊料層“S”接合到導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11的第三導(dǎo)電金屬層113,如圖5中所示。
參看圖6,其說明根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝,半導(dǎo)體封裝5類似于如參看圖5所說明及描述的半導(dǎo)體封裝4,除了多個(gè)導(dǎo)電墊15形成于跡線13中的每一者與相應(yīng)電連接元件14之間。每一導(dǎo)電墊15可包含第一導(dǎo)電金屬層151及第二導(dǎo)電金屬層152。第一導(dǎo)電金屬層151可包含(但不限于)金(Au)或另一適合的金屬或合金。第二導(dǎo)電金屬層152可包含(但不限于)鎳(Ni)或另一適合的金屬或合金。
參看圖7,其說明根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝,半導(dǎo)體封裝6類似于如參看圖3所說明及描述的半導(dǎo)體封裝3,除了放置了倒裝芯片類型封裝裸片10b,而非導(dǎo)線接合封裝類型裸片10a,去除了導(dǎo)線“W”及第一導(dǎo)電金屬層111,及導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11凹入于封裝本體中。裸片10b具有多個(gè)接合墊114,所述接合墊經(jīng)接合到多個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11,例如經(jīng)由焊料層“S”接合到導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11的第三導(dǎo)電金屬層113,如圖7中所示。
參看圖8,其說明根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝,半導(dǎo)體封裝7類似于如參看圖2所說明及描述的半導(dǎo)體封裝2,除了放置了倒裝芯片類型封裝裸片10b,而非導(dǎo)線接合封裝類型裸片10a,及去除導(dǎo)線“W”。裸片10b具有多個(gè)接合墊114,所述接合墊經(jīng)接合到多個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11,例如經(jīng)由焊料層“S”接合到導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11的第三導(dǎo)電金屬層113,如圖8中所示。
圖9A、圖9B、圖9C、圖9D、圖9E、圖9F、圖9G及圖9H說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的制造方法。
參看圖9A,提供載體20。對于后續(xù)單側(cè)工藝,金屬箔13a形成于載體20的一側(cè)上。金屬箔13a具有小于約100μm的厚度。舉例來說,厚度小于約100μm,小于約95μm,小于約90μm,小于約85μm,小于約80μm或小于約75μm。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例,對于后續(xù)雙側(cè)工藝,金屬箔13a形成于載體20的兩側(cè)上。金屬箔13a可經(jīng)層壓、濺鍍或電鍍到載體20上。載體20可包含(但不限于)不銹鋼、不脹鋼、Ni、Mo-合金或另一適合的金屬或合金。金屬箔13a可包含(但不限于)銅或另一適合的金屬或合金。載 體20的熱膨脹系數(shù)(CTE)實(shí)質(zhì)上等于金屬箔13a的CTE,或者經(jīng)選擇為相比金屬箔13a的CTE更接近于硅裸片的CTE。
參看圖9B,圖案化掩模11M形成于金屬箔13a上以暴露金屬箔13a的部分。圖案化掩模11M可例如由光刻技術(shù)形成。
參看圖9C,多個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11形成于金屬箔13a的暴露部分上。隨后,可例如通過剝離技術(shù)移除圖案化掩模11M。多個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11可例如通過光刻和電鍍技術(shù)形成。
多個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11中的每一者可包括多層結(jié)構(gòu),例如三層結(jié)構(gòu),所述三層結(jié)構(gòu)可包含(但不限于)第一導(dǎo)電金屬層111、第二導(dǎo)電金屬層112及第三導(dǎo)電金屬層113。第一導(dǎo)電金屬層111可包含(但不限于)銅(Cu)或另一適合的金屬或合金。第二導(dǎo)電金屬層112可包含(但不限于)鎳(Ni)或另一適合的金屬或合金。第三導(dǎo)電金屬層113可包含(但不限于)金(Au)或另一適合的金屬或合金。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例,多個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11中的每一者可具有單層結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例,額外焊料帽(未圖示)可安置于多個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11中的每一者上。
參看圖9D,具有多個(gè)接合墊114的裸片10b經(jīng)由焊料層“S”接合到多個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11。
參看圖9E,封裝本體12形成于金屬箔13a上以囊封裸片10b、多個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11及金屬箔13a。用于形成封裝本體12的技術(shù)可為(但不限于)模制技術(shù),所述模制技術(shù)使用模制化合物在模套(未圖示)的幫助下囊封裸片10b、多個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11及金屬箔13a。
參考圖9F,如圖9E中所示的裸片10b、多個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11、封裝本體12及金屬箔13a與載體20分離,且隨后移除導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11的第一導(dǎo)電金屬層111及金屬箔13a。換句話說,例如通過機(jī)械移除載體20從金屬箔13a及形成于其上的結(jié)構(gòu)移除載體20。在移除載體20之后,例如通過使用蝕刻技術(shù)移除導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11的第一導(dǎo)電金屬層111及金屬箔13a。盡管移除了載體20,但封裝本體12可提供足夠的硬度以供在后續(xù)工藝步驟中進(jìn)行處置。多個(gè)電連接元件14(圖9F中未圖示)可形成于多個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11中的每一者的下部表面11b上以形成如圖7中所示的半導(dǎo)體封裝6。電連接元件14可包含(但不限于)焊料凸塊或焊料球??赏ㄟ^焊料凸塊/球植入而形成電連接元件14。
參看圖9G,例如通過機(jī)械移除載體20從金屬箔13a及形成于其上的結(jié)構(gòu)移除如圖9E中所示的載體20,而非從圖9E繼續(xù)進(jìn)行到圖9F。在移除載體20之后,金屬箔13a的部分可例如通過光刻及蝕刻技術(shù)圖案化,以形成具有小于約100μm的厚度的多個(gè)跡線13。舉例來說,厚度小于約100μm,小于約95μm,小于約90μm,小于約85μm, 小于約80μm或小于約75μm。多個(gè)跡線13中的每一者可具有錐形配置,所述錐形配置具有至少一個(gè)傾斜的側(cè)壁131。多個(gè)電連接元件14(圖9G中未圖示)可通過附接焊料球或通過電鍍焊料凸塊而形成,以電連接到多個(gè)跡線13,及覆蓋至少一個(gè)傾斜的側(cè)壁131以形成如圖8中所示的半導(dǎo)體封裝7。
參看圖9H,例如通過機(jī)械移除載體20從金屬箔13a及形成于其上的結(jié)構(gòu)移除如圖9E中所示的載體20,而非從圖9E繼續(xù)進(jìn)行到圖9F。在移除載體20之后,可例如通過蝕刻選擇性地移除金屬箔13a的部分,以形成電連接到多個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11的多個(gè)跡線13。多個(gè)跡線13中的每一者可具有錐形配置,所述錐形配置具有至少一個(gè)傾斜的側(cè)壁131。可形成多個(gè)電連接元件14(圖9H中未圖示)以電連接到多個(gè)跡線13及覆蓋至少一個(gè)傾斜的側(cè)壁131以形成如圖5中所示的半導(dǎo)體封裝4。電連接元件14可包含(但不限于)焊料凸塊或焊料球??赏ㄟ^焊料凸塊/球植入形成電連接元件14。多個(gè)導(dǎo)電墊(例如,包含層151及152的導(dǎo)電墊15)可形成于多個(gè)跡線13與電連接元件14之間以形成如圖6中所示的半導(dǎo)體封裝5。
參看圖10,其說明根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝,半導(dǎo)體封裝8包含裸片10b、導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11、封裝本體12、多個(gè)跡線13、多個(gè)電連接元件14、電介質(zhì)層16、隔離層17及焊料層“S”。在圖10中,導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11的第一導(dǎo)電金屬層111經(jīng)形成為多個(gè)跡線111,且導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11的第二導(dǎo)電金屬層112經(jīng)形成為多個(gè)導(dǎo)電墊112。
裸片10b可為(但不限于)形成于硅襯底上或中的集成電路(IC)。裸片10b可為(但不限于)倒裝芯片封裝類型半導(dǎo)體芯片。裸片10b可具有在活性表面上的多個(gè)接合墊114。
跡線111可包含銅。導(dǎo)電墊112經(jīng)定位于跡線111上。每一導(dǎo)電墊112可具有多層結(jié)構(gòu),所述多層結(jié)構(gòu)可包含例如銅層、金層、鎳層或適合的金屬或合金的另一或若干層。多個(gè)導(dǎo)電墊112經(jīng)由焊料層“S”接合到裸片10b的接合墊114。多個(gè)導(dǎo)電跡線111中的每一者具有下部11b。
封裝本體12可包含(但不限于)模制化合物或預(yù)浸復(fù)合纖維(例如,預(yù)浸體)。模制化合物的實(shí)例可包含(但不限于)環(huán)氧樹脂,所述環(huán)氧樹脂具有分散于其中的填充劑。預(yù)浸體的實(shí)例可包含(但不限于)通過堆疊或?qū)訅簲?shù)個(gè)預(yù)浸材料/薄片形成的多層結(jié)構(gòu)。封裝本體12具有下部表面12b。封裝本體12囊封裸片10b、多個(gè)導(dǎo)電跡線111及導(dǎo)電墊112,且使多個(gè)導(dǎo)電跡線111中的每一者的下部表面11b從封裝本體12的下部表面12b暴露。
電介質(zhì)層16安置于多個(gè)導(dǎo)電跡線111及封裝本體12的下部表面12b上。通過電介質(zhì)層16暴露多個(gè)導(dǎo)電跡線111的部分。電介質(zhì)層16可包含(但不限于)光可成像電介質(zhì)材料、預(yù)浸復(fù)合纖維(例如,預(yù)浸體)或防焊罩的材料。預(yù)浸體的實(shí)例可包含(但不限于) 通過堆疊或?qū)訅簲?shù)個(gè)預(yù)浸材料/薄片而形成的多層結(jié)構(gòu)。
多個(gè)跡線13形成于電介質(zhì)層16上,且電連接到多個(gè)跡線111的暴露部分。多個(gè)跡線13中的每一者具有低于或小于約100μm的厚度。舉例來說,厚度小于約100μm,小于約95μm,小于約90μm,小于約85μm,小于約80μm或小于約75μm。多個(gè)跡線13中的一些在封裝本體12的下部表面12b或電介質(zhì)層16上水平地延伸以形成重新分布布置(扇出/扇入)。多個(gè)跡線13中的一些可具有錐形配置,所述錐形配置具有至少一個(gè)傾斜的側(cè)壁(圖10中未圖示)。
隔離層17形成于多個(gè)跡線13及電介質(zhì)層16上。通過隔離層17暴露多個(gè)跡線13的部分。
電連接元件14形成于多個(gè)跡線13的暴露部分上。電連接元件14可包含(但不限于)焊料凸塊或焊料球。
圖11A、圖11B、圖11C、圖11D、圖11E、圖11F、圖11G及圖11H說明根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的制造方法。
參看圖11A,提供載體20。對于后續(xù)單側(cè)工藝,金屬箔13a形成于載體20的一側(cè)上。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例,對于后續(xù)雙側(cè)工藝,金屬箔13a形成于載體20的兩側(cè)上。金屬箔13a可經(jīng)層壓、濺鍍或電鍍到載體20上。載體20可包含(但不限于)不銹鋼、不脹鋼(INVAR)、Ni、Mo-合金或另一適合的金屬或合金。金屬箔13a可包含(但不限于)銅或另一適合的金屬或合金。載體20的熱膨脹系數(shù)(CTE)實(shí)質(zhì)上等于金屬箔13a的CTE,或經(jīng)選擇為相比金屬箔13a的CTE更接近于硅裸片的CTE。
參看圖11B,通過光刻和電鍍技術(shù)使第一經(jīng)圖案化導(dǎo)電金屬層形成于金屬箔13a上以形成多個(gè)跡線111。通過光刻和電鍍技術(shù)使第二經(jīng)圖案化導(dǎo)電金屬形成于跡線111上以形成多個(gè)導(dǎo)電墊112。導(dǎo)電墊112可具有比對應(yīng)跡線111小的表面積。
參看圖11C,具有多個(gè)接合墊114的裸片10b經(jīng)由焊料層“S”接合到多個(gè)導(dǎo)電墊112。
參看圖11D,封裝本體12形成于金屬箔13a上以囊封裸片10b、多個(gè)跡線111、多個(gè)導(dǎo)電墊112及金屬箔13a。用于形成封裝本體12的技術(shù)可為(但不限于)模制技術(shù),所述模制技術(shù)使用模制化合物在模套(未圖示)的幫助下囊封裸片10b、多個(gè)跡線111、多個(gè)導(dǎo)電墊112及金屬箔13a。
參看圖11E,如圖11E中所示的裸片10b、多個(gè)跡線111、多個(gè)導(dǎo)電墊112、封裝本體12及金屬箔13a與載體20分離,且隨后移除金屬箔13a。換句話說,例如通過機(jī)械移除載體20從金屬箔13a及形成于其上的結(jié)構(gòu)移除載體20。在移除載體20之后,例如 通過使用蝕刻技術(shù)移除金屬箔13a。盡管移除載體20,但封裝本體12可提供足夠的硬度以供在后續(xù)工藝步驟中進(jìn)行處置。
參看圖11F,電介質(zhì)層16形成于多個(gè)跡線111及封裝本體12上以暴露多個(gè)跡線111的部分。電介質(zhì)層16可例如通過將光可成像電介質(zhì)材料涂布或?qū)訅旱蕉鄠€(gè)跡線111及封裝本體12及接著由光刻技術(shù)進(jìn)行圖案化以暴露多個(gè)跡線111的部分而形成。晶種層(圖11F中未圖示)可濺鍍于多個(gè)跡線111的暴露部分上。
參看圖11G,多個(gè)跡線13形成于電介質(zhì)層16上及多個(gè)跡線111的暴露部分上。多個(gè)跡線13具有小于約100μm的厚度。舉例來說,厚度小于約100μm,小于約95μm,小于約90μm,小于約85μm,小于約80μm或小于約75μm。多個(gè)跡線13形成于多個(gè)跡線111的暴露部分上的晶種層(圖11G中未圖示)上,且電連接到多個(gè)跡線111??衫缤ㄟ^濺鍍、電鍍及蝕刻技術(shù)形成多個(gè)跡線13。
參看圖11H,隔離層17形成于多個(gè)跡線13及電介質(zhì)層16上以暴露多個(gè)跡線13的部分。隨后,多個(gè)電連接元件14(圖11H中未圖示)形成于多個(gè)跡線13的暴露部分上以形成如圖10中所示的半導(dǎo)體封裝8。
在圖1到11H中說明的實(shí)施例中的每一者中,說明一個(gè)裸片10a或10b?;蛘?,根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體封裝可包含兩個(gè)或兩個(gè)以上裸片。圖12到17中提供實(shí)例。在圖12中,導(dǎo)線接合裸片10a經(jīng)定位于倒裝芯片裸片10b之上。在圖13中,導(dǎo)線接合裸片10a_1經(jīng)定位于導(dǎo)線接合裸片10a_2之上。在圖14中,倒裝芯片裸片10b經(jīng)定位于導(dǎo)線接合裸片10b之上。在圖15中,導(dǎo)線接合裸片10a經(jīng)定位于倒裝芯片裸片10b旁邊。在圖16中,導(dǎo)線接合裸片10a_1經(jīng)定位于導(dǎo)線接合裸片10a_2旁邊。在圖17中,倒裝芯片裸片10b_1經(jīng)定位于倒裝芯片裸片10b_2旁邊。其它配置也是可能的,例如三個(gè)或三個(gè)以上裸片的相對水平及垂直定位的組合。在圖12到17中的每一者中,通過凸塊、球或?qū)Ь€在適用的情況下進(jìn)行電連接,如上文所描述??稍趦蓚€(gè)或兩個(gè)以上裸片之間直接進(jìn)行(例如圖14及16中所示)及/或在兩個(gè)或兩個(gè)以上裸片之間間接進(jìn)行(例如圖12、15及17中所示)電連接。還可以其它方式在裸片與多個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11中的一者之間進(jìn)行電連接,如圖12到17中所示。
如本文中所使用,術(shù)語“實(shí)質(zhì)上”、“實(shí)質(zhì)”、“大約”及“約”用以描述及考慮小變化。在結(jié)合事件或情況使用時(shí),術(shù)語可指其中事件或情況正好出現(xiàn)的情形以及其中事件或情況極接近出現(xiàn)的情形。舉例來說,術(shù)語可指小于或等于±10%,例如小于或等于±5%、小于或等于±4%、小于或等于±3%、小于或等于±2%、小于或等于±1%、小于或等于±0.5%、小于或等于±0.1%或小于或等于±0.05%。
另外,有時(shí)在本文中按范圍格式呈現(xiàn)量、比率及其它數(shù)值。應(yīng)理解,此類范圍格式是用于便利及簡潔起見,且應(yīng)靈活地理解,不僅包含明確地指定為范圍限制的數(shù)值,而且包含涵蓋于所述范圍內(nèi)的所有個(gè)別數(shù)值或子范圍,如同明確地指定每一數(shù)值及子范圍一般。
在一些實(shí)施例中,如果兩個(gè)表面之間的移位較小,例如不大于1μm、不大于5μm或不大于10μm,那么所述兩個(gè)表面可視為共面或大體上共面的。
雖然已參考本發(fā)明的特定實(shí)施例描述及說明本發(fā)明,但這些描述及說明并不限制本發(fā)明。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解,在不脫離如通過所附權(quán)利要求書界定的本發(fā)明的真實(shí)精神和范圍的情況下,可作出各種改變且可取代等效物。所述說明可能未必按比例繪制。歸因于制造工藝和公差,本發(fā)明中的藝術(shù)再現(xiàn)與實(shí)際設(shè)備之間可存在區(qū)別??纱嬖诓⑽刺囟ㄕf明的本發(fā)明的其它實(shí)施例。應(yīng)將本說明書和圖式視為說明性的而非限制性的。可作出修改,以使特定情況、材料、物質(zhì)組成、方法或工藝適應(yīng)于本發(fā)明的目標(biāo)、精神和范圍。所有此些修改都打算屬于在此所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。雖然本文揭示的方法已參考按特定次序執(zhí)行的特定操作加以描述,但應(yīng)理解,可在不脫離本發(fā)明的教示的情況下組合、細(xì)分或重新排序這些操作以形成等效方法。因此,除非本文中特別指示,否則操作的次序和分組并非本發(fā)明的限制。