封装件或器件结构上的SMD/IPD及其形成方法与流程

文档序号:11136527 阅读:984 来源:国知局
封装件或器件结构上的SMD/IPD及其形成方法与制造工艺

本发明实施例涉及封装件或器件结构上的SMD/IPD及其形成方法。



背景技术:

半导体器件用于许多电子应用,作为实例诸如个人电脑、移动电话、数码相机以及其他电子设备。通常,通过在半导体衬底上依次沉积绝缘或介电层、导电层以及半导体材料层,并且使用光刻图案化各个材料层以在所述材料层上形成电路部件和元件来制造半导体器件。通常,在单个半导体晶圆上制造数十或数百的集成电路。通过沿着切割线锯切集成电路分割单个管芯。然后,例如,以多芯片模式或在其他的封装类型单独封装单个管芯。

半导体工业通过不断减小最小部件尺寸继续提高各种电子元件(例如,晶体管、二极管、电阻器、电容器等)的集成度,这允许将更多元件集成在给定区域中。在一些应用中,诸如集成电路管芯的这些更小的电子元件还可能需要更小的封装件,所述更小的封装件使用比过去的封装件更小的面积。



技术实现要素:

根据本发明的一些实施例,提供了一种封装结构,包括:集成电路管芯,嵌入在密封件中;再分布结构,位于所述密封件上并且电连接至所述集成电路管芯,所述再分布结构包括:金属化层,位于所述密封件和所述集成电路管芯远端,和介电层,位于所述密封件和所述集成电路管芯远端并且在所述金属化层上;第一底部金属化结构,位于所述介电层上,所述第一底部金属化结构包括:第一延伸部分,延伸穿过所述介电层的第一开口至所述金属化层的第一图案,第二延伸部分,延伸穿过所述介电层的第二开口至所述金属化层的第二图案,第三延伸部分,延伸穿过所述介电层的第三开口至所述金属化层的第三图案,以及第四延伸部分,延伸穿过所述介电层的第四开口至所述金属化层的第四图案,所述第一开口、所述第二开口、所述第三开口和所述第四开口彼此物理地间隔开;以及表面安装器件和/或集成无源器件(“SMD/IPD”),附接至所述第一底部金属化结构。

根据本发明的另一些实施例,还提供了一种封装结构,包括:管芯,包括集成电路;密封件,至少横向封装所述管芯;再分布结构,在所述密封件上并且邻接所述密封件,所述再分布结构包括位于金属化层上的介电层;第一底端结构,包括延伸穿过第一开口至所述金属化层的第一延伸部分并且包括延伸穿过第二开口至所述金属化层的第二延伸部分,所述第一开口穿过所述介电层,所述第二开口穿过所述介电层;第二底端结构,包括延伸穿过第三开口至所述金属化层的第三延伸部分并且包括延伸穿过第四开口至所述金属化层的第四延伸部分,所述第三开口穿过所述介电层,所述第四开口穿过所述介电层,其中,所述第一开口、所述第二开口、所述第三开口和所述第四开口不同;以及表面安装器件和/或集成无源器件(“SMD/IPD”),具有附接至所述第一底端结构的第一终端和附接至所述第二底端结构的第二终端。

根据本发明的又一些实施例,还提供了一种方法,包括:将集成电路管芯封装在密封件中;在所述密封件上形成再分布结构,所述再分布结构包括在第一金属化图案、第二金属化图案、第三金属化图案和第四金属化图案上的介电层,其中,将所述第一金属化图案、所述第二金属化图案、所述第三金属化图案和所述第四金属化图案物理隔开;在所述再分布结构上形成第一底端金属和第二底端金属,所述第一底端金属化包括延伸穿过所述介电层的第一开口至所述第一金属化图案的第一延伸部分并且包括延伸穿过所述介电层的第二开口至所述第二金属化图案的第二延伸部分,所述第二底端金属包括延伸穿过所述介电层的第三开口至所述第三金属化图案的第三延伸部分并且包括延伸穿过所述介电层的第四开口至所述第四金属化图案的第四延伸部分;以及将表面安装器件和/或集成无源器件(“SMD/IPD”)附接至所述第一底端金属和所述第二底端金属,将所述SMD/IPD的第一终端附接至所述第一底端金属,以及将所述SMD/IPD的第二终端附接至所述第二底端金属。

附图说明

当结合附图进行阅读时,从以下详细描述可最佳理解本发明的各方面。应该注意,根据工业中的标准实践,各个部件未按比例绘制。实际上,为了清楚的讨论,各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。

图1A至图1C是根据一些实施例的用于附接SMD和/或IPD(通常,“SMD/IPD”)的第一结构的各个视图。

图2A至图2C是根据一些实施例的用于附接SMD/IPD的第二结构的各个视图。

图3A至图3C是根据一些实施例的用于附接多端SMD/IPD的第三结构的各个视图。

图4至图13是根据一些实施例的在用于形成封装件的制造工艺期间的中间步骤的截面图。

具体实施方式

以下公开内容提供了许多不同的实施例或实例以实现本发明的不同特征。下面将描述元件和布置的特定实例以简化本发明。当然这些仅仅是实例并不旨在限定本发明。例如,在下面的描述中第一部件在第二部件上方或者在第二部件上的形成可以包括第一部件和第二部件以直接接触方式形成的实施例,也可以包括额外的部件可以形成在第一和第二部件之间,使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。此外,本发明可以在各实施例中重复参考标号和/或字符。这种重复仅是为了简明和清楚,其自身并不表示所论述的各个实施例和/或配置之间的关系。

而且,为便于描述,在此可以使用诸如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…之上”、“上部”等的空间相对术语,以描述如图所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)元件或部件的关系。除了图中所示的方位外,空间相对术语旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。装置可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方位上),而本文使用的空间相对描述符可以同样地作相应的解释。

可在具体的上下文中讨论本文讨论的实施例,即附接至扇出或扇入晶圆级封装件的表面安装器件(SMD)和/或集成无源器件(IPD),以及用于将SMD和/或IPD附接至这种封装件的各种结构。其他实施例包括其他应用,诸如在阅读本公开内容后本领域普通技术人员容易知道的不同的封装件类型或不同的配置。应该注意,本文讨论的实施例不必示出可能存在于结构中的每一个元件或部件。例如,可从附图中省略多个部件,诸如当讨论一个元件可能足以表达实施例的各个方面时。此外,可将本文讨论的方法实施例讨论为按特殊顺序实施;然而,可按任何逻辑顺序实施其他方法实施例。

图1A至图1C示出根据一些实施例的用于附接SMD和/或IPD(通常,“SMD/IPD”)的结构的各个视图。图1A是结构的截面图,其中SMD/IPD 54附接在所述结构上,以及图1B和图1C是结构的各个部分的覆盖布局图(overlaid layout views)。图1B示出图1A中的部分B的覆盖布局图,且图1C示出图1A中的部分C的覆盖布局图。图1B和图1C中的截面A-A是图1A中示出的截面图。用于形成该结构的示例性材料和方法在图4至图13的制造工艺的上下文中讨论,并且因此,为了简洁此处省略这种材料和工艺。

图1A示出包括第一下部金属化图案40a和第二下部金属化图案40b的下部金属化层。各个第一下部金属化图案40a和第二下部金属化图案40b可为位于下部金属化层中的线、接合焊盘等。下部介电层42位于下部金属化层上方和上,所述下部金属化层包括第一下部金属化图案40a和第二下部金属化图案40b。

上部金属化层位于下部介电层42上,并且上部金属化层包括具有第一通孔46a的第一上部金属化图案44a并且包括具有第二通孔46b的第二上部金属化图案44b。如在图1B示出的(但在图1A中未具体示出),上部金属化层还包括第三上部金属化图案44c和第四上部金属化图案44d。在两个图1A和图1B中,上部金属化图案还包括第五上部金属化图案44e。各个第一上部金属化图案44a、第二上部金属化图案44b、第三上部金属化图案44c和第四上部金属化图案44d可为在上部金属化层中的线、接合焊盘等。第一通孔46a延伸穿过下部介电层42并被电连接和直接机械连接至第一下部金属化图案40a和第一上部金属化图案44a,并且第二通孔46b延伸穿过下部介电层42并被电连接和直接机械连接至第二下部金属化图案40b和第二上部金属化图案44b。第三通孔46c和第四通孔46d可延伸穿过下部介电层并分别被电连接和直接机械连接至第三上部金属化图案44c和第四上部金属化图案44d,以及各自的下部金属化图案。上部介电层47在上部金属化层上方和上,所述上部金属化层包括第一上部金属化图案44a和第二上部金属化图案44b。

第一底部金属50a在上部介电层47上。第一底部金属50a包括第一延伸部分48a和第二延伸部分48b。第一延伸部分48a延伸穿过上部介电层47并被电连接和直接机械连接至第一上部金属化图案44a,并且第二延伸部分48b延伸穿过上部介电层47并被电连接和直接机械连接至第二上部金属化图案44b。第一延伸部分48a和第二延伸部分48b穿过各自的开口从第一底部金属50a分别延伸至第一上部金属化图案44a和第二上部金属化图案44b,所述开口穿过上部介电层47。如在图1B中示出的(但在图1A中未具体示出),第二底部金属50b在上部介电层47上并且包括第三延伸部分48c和第四延伸部分48d。第三延伸部分48c延伸穿过上部介电层47并被电连接和直接机械连接至第三上部金属化图案44c,并且第四延伸部分48d延伸穿过上部介电层47并被电连接和直接机械连接至第四上部金属化图案44d。第三延伸部分48c和第四延伸部分48d穿过各自的开口从第二底部金属50b分别延伸至第三上部金属化图案44c和第四上部金属化图案44d,所述开口穿过上部介电层47。尽管在截面图中未具体示出,具有至第三上部金属化图案44c的第三延伸部分48c以及具有至第四上部金属化图案44d的第四延伸部分48d的第二底部金属50b可能具有相同或相似截面,如在图1A中示出的相应元件。

如图1A所示,第一底部金属50a(并且类似地第二底部金属50b,尽管未具体示出)可能具有在第一延伸部分48a和第二延伸部分48b之间的横向凹陷(depression)。这可能由位于正下方的上部介电层47的表面平面性的程度所致。该上部介电层47的表面可能由在它的形成期间的各种物理效应所致。例如,当旋转涂布上部介电层47时,第一上部金属化图案44a和第二上部金属化图案44b之间的距离,没有在所述第一上部金属化图案44a和第二上部金属化图案44b之间的任何中间上部金属化图案,可导致该上部介电层47的表面中的新月效应。在其他实例中,正下方的上部介电层47的表面为平面,这可导致在第一延伸部分48a和第二延伸部分48b之间没有横向凹陷(depression)。

第一连接件52a电连接和直接机械连接第一底部金属50a以及SMD/IPD 54的第一终端。第二连接件52b电连接和直接机械连接第二底部金属50b以及SMD/IPD 54的第二终端。SMD/IPD 54可能小于典型集成电路管芯(诸如下述集成电路管芯206)并且可包括诸如电容器、电阻器、二极管等的一种或多种无源器件,而不包括诸如晶体管等的有源器件。

图1B还示出元件的各个尺寸。为便于参考,描述了X-轴和Y-轴。单独地参考延伸部分48是指延伸部分48a、48b、48c和48d的任何一个。单独地参考上部金属化图案44是指上部金属化图案44a、44b、44c和44d的任何一个。单独地参考底部金属50是指底部金属50a和50b。

上部金属化图案44具有第一x-方向尺寸D1x和第一y-方向尺寸D1y,其可相等。延伸部分48具有第二x-方向尺寸D2x和第二y-方向尺寸D2y,其可相等。底部金属50具有第三x-方向尺寸D3x和第三y-方向尺寸D3y。第四x-方向尺寸D4x位于通过各自延伸部分48连接至相同的底部金属50的上部金属化图案44之间。第四y-方向尺寸D4y位于通过各自的延伸部分48连接至不同的下部金属50的最接近上部金属化图案44之间,所述下部金属50用于附接相同的SMD/IPD 54。最小第五x-方向尺寸D5x位于上部金属化图案44和第五上部金属化图案44e之间。

在一些实施例中,在x-方向和y-方向上,底部金属50横向延伸超出相应的延伸部分48。例如,在图1B中,底部金属50在y-方向上从相应的延伸部分48的两个y-边界横向延伸,诸如以尺寸D3y和尺寸D2y之间的差的一半(即,)的距离。此外,例如,底部金属50在x-方向上从相应的延伸部分48的两个x-边界横向延伸,诸如以从x-边界,尺寸D3x与尺寸D4x、D2x和D1x的和之间的差的一半的距离(即,),并且以朝相同底部金属50的另一延伸部分48横向延伸一定距离。

在一些实施例中,在x-方向和y-方向上,上部金属化图案44横向延伸超出相应的延伸部分48。例如,在图1B中,上部金属化图案44在y-方向上从相应的延伸部分48的两个y-边界横向延伸,诸如以尺寸D1y和尺寸D2y之间的差的一半(即,)的距离。此外,例如,上部金属化图案44在x-方向上从相应延伸部分48的两个x-边界横向延伸,诸如以尺寸D1x和尺寸D2x之间的差的一半(即,)的距离。

在一些实施例中,在x-方向和y-方向上,上部金属化图案44横向延伸超出相应的底部金属50。例如,在图1B中,上部金属化图案44在y-方向上从相应的底部金属50的两个y-边界横向延伸,诸如以尺寸D1y和尺寸D3y之间的差的一半(即,)的距离。此外,例如,上部金属化图案44在x-方向上从相应底部金属50的x-边界横向延伸,诸如以尺寸D1x的两倍和尺寸D4x的和减去尺寸D3x的一半(即,)的距离,并且底部金属50在x-方向上从上部金属化图案44的另一个x-边界横向延伸至另一个上部金属化图案44,底部金属50通过延伸部分48连接至另一个上部金属化图案44。

在一些实施例中,尺寸D1x大于尺寸D2x(即,D1x>D2x)。此外,在一些实施例中,尺寸D1y大于尺寸D3y,尺寸D3y大于尺寸D2y(即,D1y>D3y>D2y)。在一些实施例中,尺寸D1x和D1y可为从约160μm至约300μm的范围,诸如约255μm。在一些实施例中,尺寸D2x和D2y可为从约100μm至约240μm的范围,诸如约195μm。在一些实施例中,尺寸D3x可为从约620μm至约1500μm的范围,诸如约1000μm,并且尺寸D3y可为从约130μm至约270μm的范围,诸如约200μm。在一些实施例中,尺寸D4x可为从约110μm至约1210μm的范围,诸如约520μm,并且尺寸D4y可为从约110μm至约340μm的范围,诸如约170μm。在一些实施例中,尺寸D5x可大于约40μm。

在示出的实施例中,上部金属化图案44和延伸部分48各自为正方形(D1x=D1y和D2x=D2y),并且底部金属50为矩形(例如,D3x>D3y)。在其他实施例中,这些元件可采取不同形状,诸如圆形、椭圆形、六边形、八边形或任何其他多边形。此外,尺寸可具有不同关系。

图2A至图2C示出根据一些实施例的用于附接SMD/IPD的结构的各个视图。图2A是其上附接有SMD/IPD 54的结构的截面图,以及图2B和图2C是结构的各个部分的覆盖布局图。图2B示出图2A中的部分B的覆盖布局图,且图2C示出图2A中的部分C的覆盖布局图。图2B和图2C中的截面A-A是图2A中示出的截面图。图2A至图2C示出图1A至图1C中的实例的修改,并且为了简洁省略相似元件的讨论。

图2A和图2B还示出上部金属化层,所述上部金属化层包括位于下部介电层42上方的伪金属化图案62。伪金属化图案62位于第一上部金属化图案44a和第二上部金属化图案44b之间、第一上部金属化图案44a和第三上部金属化图案44c之间、第二上部金属化图案44b和第四上部金属化图案44d之间以及第三上部金属化图案44c和第四上部金属化图案44d之间。如图2B的布局视图所示,伪金属化图案62形成截面,其中各个第一上部金属化图案44a、第二上部金属化图案44b、第三上部金属化图案44c和第四上部金属化图案44d设置在各自的象限中。可将伪金属化图案62与上部金属化层中的任何其他操作的金属化图案电隔离。

如图2A所示,第一底部金属60a(并且类似地,第二底部金属60b,尽管未具体示出)可为横向位于第一延伸部分48a和第二延伸部分48b之间的平面。这可能由位于正下方的上部介电层47的表面的平面性的程度所致。取决于形成各个元件的方法,伪金属化图案62的存在可允许该上部介电层47的表面为位于第一延伸部分48a和第二延伸部分48b之间的平面。

图2A和图2B还示出伪金属化图案62,所述伪金属化图案62可具有穿过伪金属化图案62的开口64。开口64可采取在伪金属化图案62中的任何配置。如示出的,两列开口64沿着y-方向延伸,并且一行开口64沿着x-方向延伸。

各个开口具有第六x-方向尺寸D6x和第六y-方向尺寸D6y,所述尺寸D6x和所述D6y可相等。在y-方向上延伸的伪金属化图案62的第一分支(具有两列开口64)具有第七x-方向尺寸D7x,并且在x-方向上延伸的伪金属化图案62的另外的第二分支(具有一行开口64)具有第七y-方向尺寸D7y。伪金属化图案62的第一分支为来自邻近上部金属化图案44的第八x-方向尺寸D8x。伪金属化图案62的第二分支为来自邻近的上部金属化图案44的第八y-方向尺寸D8y。

在一些实施例中,尺寸D6x和D6y可为从约10μm至约50μm的范围,诸如约30μm。在一些实施例中,尺寸D7x可为从约30μm至约1130μm的范围,诸如约440μm,并且尺寸D7y可为从约30μm至约220μm的范围,诸如约50μm。在一些实施例中,尺寸D8x可大于约40μm,诸如从约40μm至约100μm的范围,诸如约40μm,并且尺寸D8y可大于约40μm,诸如从约40μm至约100μm的范围,诸如约40μm。

图3A至图3C示出根据一些实施例的用于附接多端SMD/IPD的结构的各个视图。图3A是其上附接有SMD/IPD 84的结构的截面图,以及图3B和3C是结构的各个部分的覆盖布局图。图3B示出图3A中的部分B的覆盖布局图,且图3C示出图3A中的部分C的覆盖布局图。图3B和3C中的截面A-A是图3A中示出的截面图。用于形成该结构的示例性材料和方法在图4至图13的制造工艺的上下文中讨论,因此为了简洁此处省略这种材料和工艺。

图3A示出下部金属化层,所述下部金属化层包括第一下部金属化图案70a、第二下部金属化图案70b、第三下部金属化图案70c和第四下部金属化图案70d。下部介电层72在下部金属化层上方和上,包括下部金属化图案70a、70b、70c和70d。

上部金属化层在下部介电层72上,并且上部金属化层包括具有第一通孔76a的第一上部金属化图案74a、具有第二通孔76b的第二上部金属化图案74b、具有第三通孔76c的第三上部金属化图案74c和具有第四通孔76d的第四上部金属化图案74d。如在图3B中示出的(但在图3A中未具体示出),上部金属化层还包括第五至第十二上部金属化图案74e至74l。在两个图3A和图3B中,上部金属化图案还包括第十三上部金属化图案74m。第一至第四通孔76a至76d延伸通过下部介电层72并各自被电连接和直接机械连接至第一至第四下部金属化图案70a至70d的相应一个以及第一至第四上部金属化图案74a至74d的相应一个。上部介电层77在上部金属化层上方和上,包括第一至第十二上部金属化图案74a至74l。

第一至第十二底部金属80a至80l在上部介电层77上。第一至第十二底部金属80a至80l包括第一至第十二延伸部分78a至78l的相应一个。第一至第十二延伸部分78a至78l延伸穿过上部介电层47并各自被电连接和直接机械连接至第一至第十二上部金属化图案74a至74l的相应一个。第一至第十二延伸部分78a至78l穿过各自的开口延伸至第一至第十二上部金属化图案74a至74l的相应一个,所述开口穿过上部介电层77。尽管在截面图中未具体示出,具有至相应的第五至第八上部金属化图案74e至74h的相应的第五至第八延伸部分78e至78h的第五至第八底部金属80e至80h具有相同或相似截面,如在图3A中示出的相应元件,并且具有至相应的第九至第十二上部金属化图案74i至74l的相应的第九至第十二延伸部分78i至78l的第九至第十二底部金属80i至80l具有相同或相似截面,如在图3A中示出的相应元件。第一至第十二连接件82a至82l分别电连接和直接机械连接第一至第十二底部金属80a至80l以及SMD/IPD 84的第一至第十二终端。

如图3B和图3C所示,多端SMD/IPD 84具有是三个或更多个终端。SMD/IPD 84的终端可在阵列中,诸如所示出的4×3阵列。相应的连接件82、具有延伸部分78的底部金属80和上部金属化图案74的各个堆叠件可相应于SMD/IPD 84的终端的相应一个,因此,如所示出的,也可将那些堆叠件布置在阵列中。此外,底部金属80、延伸部分78和上部金属化图案74表现为具有六边形,并且在其他实施例中,这些元件可为任何形状,诸如正方形、矩形、圆形、椭圆形、六边形或任何其他多边形。如示出的,底部金属80横向延伸超出相应的延伸部分78的边界,并且上部金属化图案74横向延伸超出相应的底部金属80的边界。

图4至图13示出示例性制造工艺,其中可使用图1A至图1C、图2A至图2C以及图3A至图3C中示出的任何前述结构。为了方便,在该示例性工艺中示出图2A至图2C的结构,但如本领域一般技术人员容易理解的可形成任何其他前述结构。此外,这种结构可形成在任何衬底、封装元件或封装件上和/或中,并且提供图4至图13作为实例。

图4至图13示出根据一些实施例的用于形成封装件的制造工艺期间的中间步骤的截面图。图4示出载体200和在载体200上形成的释放层202。载体200可为玻璃载体、陶瓷载体等。载体200可为晶圆。释放层202可由聚合物基材料形成,可将所述释放层202连同载体200从上层结构中去除,所述上层结构将在随后的步骤中形成。在一些实施例中,释放层202为环氧树脂基热释放材料,其在加热时丧失它的粘合性能。在其他实施例中,释放层202可为紫外线(UV)胶,其在暴露于UV光时丧失它的粘合性能。可以液体形式分配释放层202并将其固化,所述释放层202可为层压在载体200上的层压膜等。可使释放层202的顶面齐平并且所述顶面可具有高度的平面性。

在图5中,通过粘合剂204将集成电路管芯206粘合至释放层202。在被粘合至释放层202之前,可根据可应用的制造工艺对集成电路管芯206加工以在集成电路管芯206中形成集成电路。例如,可在诸如半导体晶圆的半导体衬底中和/或上形成诸如晶体管、二极管、电容器、电阻器等的器件,并且可将所述器件通过互连结构互连以形成集成电路,例如,所述互连结构通过半导体衬底上的一个或多个介电层中的金属化图案形成。例如,可以通过在称为集成电路管芯206的相应的有源侧上实施镀而在集成电路管芯206外部形成诸如导电柱(例如,包括诸如铜的金属)的管芯连接件208以被机械和电连接至相应的集成电路管芯206。例如,可通过旋转涂布、层压、化学气相沉积(CVD)等在集成电路管芯206和管芯连接件208上方形成介电材料210。可将粘合剂204应用于集成电路管芯206的背面,诸如应用于相应的半导体晶圆的背面。粘合剂204可为任何适当的粘合剂、环氧树脂等。例如,可通过锯切或划切将集成电路管芯206切割,并且例如,使用拾取和放置工具通过粘合剂204将集成电路管芯206粘合至释放层202。

在图6中,在释放层202上形成封装集成电路管芯206的密封件212。密封件212可为模塑料、环氧树脂等,并且可通过压缩模制、传递模制等应用。在固化后,密封件212可经历研磨工艺以暴露管芯连接件208。在研磨工艺之后,管芯连接件208和密封件212的顶面共面。在一些实施例中,例如,如果在封装集成电路管芯206之后,管芯连接件208暴露,则省略研磨工艺。

在图7中,在密封件212和管芯连接件208上形成介电层220。在一些实施例中,介电层220由聚合物形成,所述聚合物可为诸如聚苯并恶唑(PBO)、聚酰亚胺、苯并环丁烯(BCB)等的感光材料,并且可使用光刻掩模容易地图案化。在其他实施例中,介电层220由诸如氮化硅的氮化物;诸如氧化硅、磷硅酸盐玻璃(PSG)、硼硅酸盐玻璃(BSG)、硼掺杂的磷硅酸盐玻璃(BPSG)等的氧化物形成。可通过旋转涂布、层压、CVD等或其组合形成介电层220。然后,将介电层220图案化以形成开口从而暴露管芯连接件208。当介电层为感光材料时,诸如通过将介电层220暴露于光的可接受的工艺实施图案化,或者例如,通过使用各向异性蚀刻的蚀刻实施图案化。

然后,形成具有通孔224的金属化层222,所述通孔穿过开口,所述开口穿过介电层220。在介电层220上方以及在介电层220中的开口中形成晶种层。在一些实施例中,晶种层为金属层,其可为单层或包括由不同材料形成的多个子层的复合层。在一些实施例中,晶种层包括钛层和在钛层上方的铜层。例如,可使用物理气相沉积(PVD)等形成晶种层。将光刻胶形成并图案化在晶种层上。可通过旋转涂布等形成光刻胶并且可将所述光刻胶暴露于光用于图案化。光刻胶的图案相应于金属化层的图案。图案化形成穿过光刻胶的开口以暴露晶种层。在光刻胶的开口中以及在晶种层的暴露的部分上形成导电材料。可通过诸如电镀或化学镀等的镀形成导电材料。导电材料可包括诸如金属的导电材料,所述金属例如铜、钛、钨、铝等。然后,将光刻胶和晶种层的其上没有形成导电材料的部分去除。可通过可接受的灰化或剥离工艺去除光刻胶,诸如使用氧等离子体等。一旦去除光刻胶,就诸如通过使用可接受的蚀刻工艺去除晶种层的暴露的部分,诸如通过湿或干蚀刻。晶种层的剩余部分和导电材料形成具有通孔224的金属化层222,所述通孔穿过开口,所述开口穿过介电层220。因此,将金属化层222电连接至集成电路管芯206上的集成电路。

在图8中,通过重复上述关于图7讨论的工艺,在金属化层222和介电层220上形成介电层226。形成穿过介电层226的开口以暴露金属化层222的部分。然后,通过上述关于图7讨论的工艺形成具有通孔230的金属化层228,所述通孔穿过开口,所述开口穿过介电层226。因此,将金属化层228电连接至金属化层222。

在图9中,通过重复上述关于图7讨论的工艺,在金属化层228和介电层226上形成介电层232。形成穿过介电层232的开口以暴露金属化层228的部分。然后,通过上述关于图7讨论的工艺形成具有通孔236的金属化层234,所述通孔穿过开口,所述开口穿过介电层232。因此,将金属化层234电连接至金属化层228。

区域240识别元件,所述元件可相应于图1A至图1C、图2A至图2C以及图3A至图3C中的元件。金属化层234可相应于图1A至图1C、图2A至图2C以及图3A至图3C中的任何一个的上部金属化层。例如,在图2A中,金属化层234包括分别相应于第一上部金属化图案44a和第二上部金属化图案44b的第一金属化图案242a和第一金属化图案242b。此外,金属化层234包括相应于图2A中的伪金属化图案62的伪金属化图案244,并且金属化层234包括相应于图2A中的第五上部金属化图案44e的第三金属化图案246。

在一些实施例中,可省略一些介电层和金属化层,而在其他实施例中,可包括更多的介电层和金属化层。

在图10中,通过重复上述关于图7讨论的工艺,在金属化层234和介电层232上形成介电层250。由此形成再分布结构258,所述再分布结构258包括介电层220、226、232和250以及分别具有通孔224、230和236的金属化层222、228和234。形成穿过介电层250的开口以暴露金属化层234的部分。然后,通过上述关于图7的用于形成金属化层讨论的工艺,在介电层250上形成穿过开口的底部金属252和254,所述开口穿过介电层250。因此,将底部金属252和254电连接至金属化层234。底部金属254相应于图2A中的第一底部金属60a。

在图11中,在底部金属254上形成连接件262。在一些实施例中,连接件262为包含焊料的材料(诸如包含无铅焊料的材料),并且还可包括助焊剂材料。可通过使用打印工艺等在底部金属254上形成连接件262。然后,诸如通过使用拾取和放置工具将SMD/IPD264放置在连接件262上。将连接件262与相应的SMD/IPD264的终端连接。连接件262中的助焊剂可将SMD/IPD264粘合至底部金属254直至实施回流工艺以回流连接件262中的焊料从而更永久地将SMD/IPD 264附接至底部金属254。

此外,在底部金属252上形成外部连接件260。例如,外部连接件260可为诸如Sn-Ag合金、Sn-Ag-Cu合金等的焊料,其可进一步为通过球落工艺(ball drop process)、打印、镀等形成的无铅或含铅焊料。

在图12中,实施载体脱粘以从上层结构中分离(脱粘)载体200。根据一些实施例,脱粘包括在释放层202上投射诸如激光或UV光的光使得释放层202在光的热量下分解并且可去除载体200。然后,将结构上下翻转并放置在切割胶带266上。然后,实施诸如通过切割或锯切的封装件分割工艺以分割单个封装件。

图13示出如在图12中分割并且附接至衬底282的封装件280。衬底282可为诸如印刷电路板(PCB)等的封装件衬底。衬底282具有接合焊盘284,将所述接合焊盘284与外部连接件260连接并且回流以形成电和机械连接。

实施例可实现优点。例如,根据上述结构的实施例可降低上部金属化图案和/或上部介电层处的应力。通过降低应力,可减轻上部介电层和/或上部金属化图案中的分层和/或破裂的风险。因此,可提高制造的结构的产量。

一个实施例是封装结构。封装结构包括嵌入在密封件中的集成电路管芯和在密封件上并且电连接至集成电路管芯的再分布结构。再分布结构包括在密封件和集成电路管芯远端的金属化层,以及在密封件和集成电路管芯远端以及在金属化层上的介电层。封装结构还包括在介电层上的第一底部金属化结构和附接至第一底部金属化结构的表面安装器件和/或集成无源器件(“SMD/IPD”)。第一底部金属化结构包括通过介电层的第一开口延伸至金属化层的第一图案的第一延伸部分,通过介电层的第二开口延伸至金属化层的第二图案的第二延伸部分,通过介电层的第三开口延伸至金属化层的第三图案的第三延伸部分,以及通过介电层的第四开口延伸至金属化层的第四图案的第四延伸部分。第一开口、第二开口、第三开口和第四开口彼此物理隔开。

另一个实施例是封装结构。封装结构包括管芯,所述管芯包括集成电路,至少横向封装管芯的密封件,在密封件上并且邻接密封件的再分布结构,第一底端结构,第二底端结构以及表面安装器件和/或集成无源器件(“SMD/IPD”)。再分布结构包括在金属化层上的介电层。第一底端结构包括通过第一开口延伸至金属化层的第一延伸部分并且包括通过第二开口延伸至金属化层的第二延伸部分,所述第一开口通过介电层,所述第二开口通过介电层。第二底端结构包括通过第三开口延伸至金属化层的第三延伸部分并且包括通过第四开口延伸至金属化层的第四延伸部分,所述第三开口通过介电层,所述第四开口通过介电层。第一开口、第二开口、第三开口和第四开口不同。SMD/IPD具有附接至第一底端结构的第一终端和附接至第二底端结构的第二终端。

另外的实施例为方法。所述方法包括在密封件中封装集成电路管芯;在密封件上形成再分布结构,再分布结构包括在第一金属化图案、第二金属化图案、第三金属化图案和第四金属化图案上的介电层,其中,将第一金属化图案、第二金属化图案、第三金属化图案和第四金属化图案物理隔开;在再分布结构上形成第一底端金属和第二底端金属,第一底端金属包括通过介电层的第一开口延伸至第一金属化图案的第一延伸部分并且包括通过介电层的第二开口延伸至第二金属化图案的第二延伸部分,第二底端金属包括通过介电层的第三开口延伸至第三金属化图案的第三延伸部分并且包括通过介电层的第四开口延伸至第四金属化图案的第四延伸部分;以及将表面安装器件和/或集成无源器件(“SMD/IPD”)附接至第一底端金属和第二底端金属,将SMD/IPD的第一终端与第一底端金属连接,以及将SMD/IPD的第二终端与第二底端金属连接。

根据本发明的一些实施例,提供了一种封装结构,包括:集成电路管芯,嵌入在密封件中;再分布结构,位于所述密封件上并且电连接至所述集成电路管芯,所述再分布结构包括:金属化层,位于所述密封件和所述集成电路管芯远端,和介电层,位于所述密封件和所述集成电路管芯远端并且在所述金属化层上;第一底部金属化结构,位于所述介电层上,所述第一底部金属化结构包括:第一延伸部分,延伸穿过所述介电层的第一开口至所述金属化层的第一图案,第二延伸部分,延伸穿过所述介电层的第二开口至所述金属化层的第二图案,第三延伸部分,延伸穿过所述介电层的第三开口至所述金属化层的第三图案,以及第四延伸部分,延伸穿过所述介电层的第四开口至所述金属化层的第四图案,所述第一开口、所述第二开口、所述第三开口和所述第四开口彼此物理地间隔开;以及表面安装器件和/或集成无源器件(“SMD/IPD”),附接至所述第一底部金属化结构。

在上述封装结构中,还包括:第二底部金属化结构,位于所述介电层上并且延伸至所述金属化层;外部连接件,位于所述第二底部金属化结构上;以及封装件衬底,电和物理连接至所述外部连接件。

在上述封装结构中,所述第一底部金属化结构还包括:第一底端金属,包括所述第一延伸部分和所述第二延伸部分,所述SMD/IPD的第一终端被附接至所述第一底端金属,以及第二底端金属,包括所述第三延伸部分和所述第四延伸部分,所述SMD/IPD的第二终端被附接至所述第二底端金属。

在上述封装结构中,在所述金属化层的第一图案和所述金属化层的第二图案之间没有设置所述金属化层的图案,并且在所述金属化层的第三图案和所述金属化层的第四图案之间没有设置所述金属化层的图案。

在上述封装结构中,所述金属化层还包括伪金属化图案、在所述金属化层的第一图案和所述金属化层的第二图案之间以及在所述金属化层的第三图案和所述金属化层的第四图案之间的第一方向上延伸的所述伪金属化图案的第一部分,以及在所述金属化层的第一图案和所述金属化层的第三图案之间以及在所述金属化层的第二图案和所述金属化层的第四图案之间的第二方向上延伸的所述伪金属化图案的第二部分。

在上述封装结构中,所述金属化层还包括伪金属化图案,所述伪金属化图案位于由所述金属化层的第一图案、所述金属化层的第二图案、所述金属化层的第三图案以及所述金属化层的第四图案的相应边界限定的区域中,多个开口穿过所述伪金属化图案。

在上述封装结构中,所述金属化层还包括所述金属化层的第五图案,所述第五图案为金属线。

在上述封装结构中,所述第一底部金属化结构还包括:第一底端金属,包括所述第一延伸部分,所述SMD/IPD的第一终端被附接至所述第一底端金属,第二底端金属,包括所述第二延伸部分,所述SMD/IPD的第二终端被附接至所述第二底端金属,第三底端金属,包括所述第三延伸部分,所述SMD/IPD的第三终端被附接至所述第三底端金属,以及第四底端金属,包括所述第四延伸部分,所述SMD/IPD的第四终端被附接至所述第四底端金属,其中,所述第一底端金属、所述第二底端金属、所述第三底端金属和所述第四底端金属彼此物理地间隔开。

根据本发明的另一些实施例,还提供了一种封装结构,包括:管芯,包括集成电路;密封件,至少横向封装所述管芯;再分布结构,在所述密封件上并且邻接所述密封件,所述再分布结构包括位于金属化层上的介电层;第一底端结构,包括延伸穿过第一开口至所述金属化层的第一延伸部分并且包括延伸穿过第二开口至所述金属化层的第二延伸部分,所述第一开口穿过所述介电层,所述第二开口穿过所述介电层;第二底端结构,包括延伸穿过第三开口至所述金属化层的第三延伸部分并且包括延伸穿过第四开口至所述金属化层的第四延伸部分,所述第三开口穿过所述介电层,所述第四开口穿过所述介电层,其中,所述第一开口、所述第二开口、所述第三开口和所述第四开口不同;以及表面安装器件和/或集成无源器件(“SMD/IPD”),具有附接至所述第一底端结构的第一终端和附接至所述第二底端结构的第二终端。

在上述封装结构中,所述金属化层包括与所述金属化层的操作金属化图案电隔离的伪图案,所述伪图案设置在(i)所述密封件和/或所述管芯和(ii)所述第一底端结构和/或所述第二底端结构之间。

在上述封装结构中,所述伪图案具有穿过所述伪图案的多个开口。

在上述封装结构中,所述金属化层,包括:第一图案,所述第一延伸部分延伸至所述金属化层的第一图案,第二图案,所述第二延伸部分延伸至所述金属化层的第二图案,第三图案,所述第三延伸部分延伸至所述金属化层的第三图案,和第四图案,所述第四延伸部分延伸至所述金属化层的第四图案,以及所述伪图案包括:第一部分,在所述第一图案和所述第二图案之间以及在所述第三图案和所述第四图案之间延伸,和第二部分,在所述第一图案和所述第三图案之间以及在所述第二图案以及所述第四图案之间延伸。

在上述封装结构中,在所述金属化层中没有伪图案,所述金属化层位于由所述第一延伸部分、所述第二延伸部分、所述第三延伸部分和所述第四延伸部分横向限定的区域中。

在上述封装结构中,所述第一底端结构在平行于第一方向的方向上从所述第一延伸部分延伸至所述第二延伸部分,并且第二底端结构在平行于所述第一方向的方向上从所述第三延伸部分延伸至所述第四延伸部分,所述第一底端结构和所述第二底端结构各自在平行于第二方向的方向上具有第一尺寸,所述第二方向垂直于所述第一方向,所述第一延伸部分、所述第二延伸部分、所述第三延伸部分和所述第四延伸部分各自在平行于所述第二方向的方向上具有第二尺寸,所述第一尺寸大于所述第二尺寸,以及所述金属化层包括:第一图案,所述第一延伸部分延伸至所述金属化层的第一图案,第二图案,所述第二延伸部分延伸至所述金属化层的第二图案,第三图案,所述第三延伸部分延伸至所述金属化层的第三图案,以及第四图案,所述第四延伸部分延伸至所述金属化层的第四图案,所述第一图案、所述第二图案、所述第三图案和所述第四图案各自在平行于所述第二方向的方向上具有第三尺寸,所述第三尺寸大于所述第一尺寸。

根据本发明的又一些实施例,还提供了一种方法,包括:将集成电路管芯封装在密封件中;在所述密封件上形成再分布结构,所述再分布结构包括在第一金属化图案、第二金属化图案、第三金属化图案和第四金属化图案上的介电层,其中,将所述第一金属化图案、所述第二金属化图案、所述第三金属化图案和所述第四金属化图案物理隔开;在所述再分布结构上形成第一底端金属和第二底端金属,所述第一底端金属化包括延伸穿过所述介电层的第一开口至所述第一金属化图案的第一延伸部分并且包括延伸穿过所述介电层的第二开口至所述第二金属化图案的第二延伸部分,所述第二底端金属包括延伸穿过所述介电层的第三开口至所述第三金属化图案的第三延伸部分并且包括延伸穿过所述介电层的第四开口至所述第四金属化图案的第四延伸部分;以及将表面安装器件和/或集成无源器件(“SMD/IPD”)附接至所述第一底端金属和所述第二底端金属,将所述SMD/IPD的第一终端附接至所述第一底端金属,以及将所述SMD/IPD的第二终端附接至所述第二底端金属。

在上述方法中,没有在所述第一金属化图案、所述第二金属化图案、所述第三金属化图案和所述第四金属化图案之间横向形成伪金属。

在上述方法中,在所述第一金属化图案和所述第二金属化图案之间、在所述第三金属化图案和所述第四金属化图案之间、在所述第一金属化图案和所述第三金属化图案之间以及在所述第二金属化图案和所述第四金属化图案之间横向形成伪金属。

在上述方法中,穿过所述伪金属形成多个开口。

在上述方法中,所述第一底端金属在平行于第一方向的方向上从所述第一延伸部分延伸至所述第二延伸部分,并且所述第二底端金属在平行于所述第一方向的方向上从所述第三延伸部分延伸至所述第四延伸部分,所述第一底端金属和所述第二底端金属化各自在平行于第二方向的方向上具有第一尺寸,所述第二方向垂直于所述第一方向,所述第一延伸部分、所述第二延伸部分、所述第三延伸部分和所述第四延伸部分各自在平行于所述第二方向的方向上具有第二尺寸,所述第一尺寸大于所述第二尺寸,以及所述第一金属化图案、所述第二金属化图案、所述第三金属化图案和所述第四金属化图案各自在平行于所述第二方向的方向上具有第三尺寸,所述第三尺寸大于所述第一尺寸。

在上述方法中,还包括:在所述再分布结构上形成底部连接件金属,所述底部连接件金属延伸穿过所述介电层;以及在所述底部连接件金属上形成焊料连接件。

上面论述了若干实施例的部件,使得本领域技术人员可以更好地理解本发明的各个方面。本领域技术人员应该理解,他们可以很容易地使用本发明作为基础来设计或更改其他用于达到与本文所介绍实施例相同的目的和/或实现相同优点的工艺和结构。本领域技术人员也应该意识到,这些等效结构并不背离本发明的精神和范围,并且在不背离本发明的精神和范围的情况下,可以进行多种变化、替换以及改变。

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