封装半导体器件的方法和封装的半导体器件的制作方法_2

文档序号:9490581阅读:来源:国知局
料并且包括在其内部和/或其上制造的电路、部件、布线和其他元件(未示出)。集成电路管芯100适合于执行一项或多项预定功能,作为实例,诸如逻辑、存储、处理、其他功能或它们的组合。集成电路管芯100在本文中也称为管芯100。
[0035]管芯100包括遍布其顶面而形成的多个接触焊盘104。多个接触焊盘104设置在衬底102的表面上。接触焊盘104电连接至衬底102的各部分。作为实例,接触焊盘104包括导电材料,诸如,铜、铝、其他金属或它们的合金或多层。可选地,接触焊盘104可以包括其他材料。
[0036]绝缘材料106设置在集成电路管芯100的暴露顶面上方和各接触焊盘104的一部分上方。绝缘材料106可以包括诸如二氧化硅、氮化硅、聚合物材料或其他材料的一个或多个绝缘材料层。使用光刻工艺或其他工艺来图案化绝缘材料106以在各接触焊盘104的顶面上方分别形成开口,从而可以形成至接触焊盘104的电连接。例如,在一些实施例中,绝缘材料106包括钝化层。
[0037]图2、图3、图4、图6、图8和图9是根据一些实施例示出了封装半导体器件的方法在各个阶段的截面图。图5是图4的局部细化视图,而图7是图6的局部细化视图。
[0038]接下来,参照图2,多个管芯100连接至载体110。手动地或使用诸如贴片机的自动机器将集成电路管芯100连接至载体110。在一些实施例中,载体110具有在其上形成的薄膜112。例如,薄膜112包括光热转换(LTHC)材料或其他材料。在一些实施例中,不包括薄膜112。使用粘合剂或管芯附着膜(DAF) 114来将集成电路管芯100连接至载体110。作为实例,载体110可以包括玻璃、氧化硅、氧化铝或半导体晶圆。载体110也可以包括其他材料。
[0039]在一些实施例中,各集成电路管芯100连接至载体110并且分别封装在单独的封装件中(见图9)。在其他实施例中,两个以上的集成电路管芯100可以封装在一起(见图11)。例如,根据一些实施例,包括相同或不同功能的多个集成电路管芯100可以封装在一起。
[0040]接下来,参照图3,根据本发明的一些实施例,新型的坝结构120设置在管芯100的第一表面129a上。坝结构120形成在多个管芯100的每个上并且接近多个管芯100的边缘区。坝结构120设置在每个管芯100的多个接触焊盘104周围并且接近集成电路管芯100的边缘区。多个接触焊盘104和坝结构120设置在集成电路管芯100的第一表面129a上。接触焊盘104包括尺寸为山的高度或厚度,其中,在一些实施例中,尺寸山包括约3μπι或3μπι以下。可选地,接触焊盘104可以包括其他尺寸。尺寸山在本文中(例如,在一些权利要求中)也称为第一高度。坝结构120包括在管芯100的每个边缘处或接近管芯100的每个边缘处而形成的密封环结构。
[0041]在一些实施例中,坝结构120包括各种材料,诸如,聚酰亚胺(ΡΙ)、聚苯并恶唑(ΡΒ0)、底部填充(UF)材料、可图案化的环氧化物、不可去除的光刻胶、阻焊材料或它们的组合或多层。在一些实施例中,坝结构120包括绝缘材料。可选地,坝结构120可以包括导电材料或半导电材料。在一些实施例中,坝结构120包括在管芯100周围形成且高度或厚度为尺寸d2的环形件,其中,尺寸d2包括约3 μ m或3 μ m以上。例如,在一些实施例中,尺寸d2大于接触焊盘104的尺寸山。尺寸d2在本文中(例如,在一些权利要求中)也称为第二高度。在一些实施例中,环形坝结构120的两侧之间的宽度为尺寸d3,其中,尺寸d3包括约2 μ m至10 μ m。可选地,坝结构120可以包括其他材料和尺寸。
[0042]在图1A、图2和图3示出的实施例中,在管芯100附接至载体110之后,坝结构120附接至管芯100或形成在管芯100上。例如,在将多个管芯100连接至载体110之后,形成坝结构120。可选地,在其他实施例中,在管芯100附接至载体110之前,坝结构120可以附接至管芯100或形成在管芯100上。
[0043]例如,可以提供图1B中示出的集成电路管芯100,其已经具有在其上形成的坝结构120。例如,当管芯100仍然为晶圆的形式或在分割管芯100之后,坝结构120可以形成在集成电路管芯100上。如图3所示,然后将包括坝结构120的多个管芯100附接至载体110。因此,在一些实施例中,在将多个管芯100连接至载体110之前,形成坝结构120。
[0044]图1B还示出了坝结构120可以具有锥形侧壁或如图1B中的虚影(例如,虚线)所示的基本上竖直的侧壁。在本发明的其他图中,示出了具有锥形侧壁的坝结构120 ;然而,可选地,每个图中的坝结构120均可以具有基本上竖直的侧壁。例如,坝结构120的锥形侧壁的底部宽于顶部,然而,基本上竖直的侧壁在底部和顶部具有基本上相同的宽度。
[0045]不管在将管芯100附接至载体110之后(图2和图3)还是在将管芯100附接至载体110之前(图1A和图1B)在管芯100上形成坝结构120,作为实例,可以使用附接工艺、光刻工艺、旋涂工艺、沉积工艺、层压工艺、用于形成多个管芯100的材料层的工艺和/或它们的组合在管芯100上形成坝结构120。坝结构120可以预先形成或预先制造,并且可以使用粘合剂、胶带、层压或其他物质附接至管芯100。可选地,可以使用诸如化学汽相沉积(CVD)、旋涂工艺的沉积工艺、层压坝结构120的材料或其他方法来形成坝结构120。然后使用光刻工艺、直接蚀刻工艺或其他方法来图案化该材料,将坝结构120形成为期望的形状。也可以使用其他方法形成坝结构120。
[0046]如图4所示,然后在集成电路管芯100和坝结构120周围设置模塑材料122。模塑材料122形成在载体110的暴露部分上方(例如,载体110上的薄膜112上方)、集成电路管芯100的侧壁上方、管芯100的第一表面129a中位于坝结构120外侧且接近管芯100的边缘区的暴露部分的上方、以及坝结构120中背朝管芯100的中心区的侧壁的上方。例如,可以使用压缩模塑、传递模塑或其他方法来模制模塑材料122。例如,模塑材料122包封集成电路管芯100和坝结构120。作为实例,模塑材料122可以包括环氧树脂、有机聚合物或者添加或未添加硅基或玻璃填料的聚合物。在一些实施例中,模塑材料122包括施加时为凝胶型液体的液态模塑料(LMC)。模塑材料122还可以包括施加时为液体或固体的材料。可选地,模塑材料122可以包括其他绝缘和/或包封材料。
[0047]在施加模塑材料122期间,坝结构120用作密封环。因此,模塑材料122延伸至坝结构120中背朝管芯100的中心区的侧壁的顶面。坝结构120还防止模塑材料122到达管芯100的中心区中的管芯100的顶面,或者减少到达中心区中的管芯100的顶面的模塑材料122的量。
[0048]接下来,在一些实施例中,使用固化工艺来固化模塑材料122。固化工艺可以包括使用退火工艺或其他加热工艺将模塑材料122加热至预定温度并保持预定的一段时间。固化工艺还可以包括紫外(UV)光曝光工
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