微型表面安裝裝置封裝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明描述用于封裝集成電路的多種經(jīng)改進(jìn)方法。在一種所描述方法中，將眾多裸片(121)安裝于載體(105)(例如，塑料載體)上。每一裸片(121)具有緊固到其相關(guān)聯(lián)I/O襯墊的多個(gè)經(jīng)線接合觸點(diǎn)螺柱(123)。在所述載體上方施加囊封劑(132)以覆蓋所述裸片及所述觸點(diǎn)螺柱的至少部分以形成囊封劑載體結(jié)構(gòu)。在已施加所述囊封劑之后，研磨所述囊封劑的第一表面及所述觸點(diǎn)螺柱，使得所述觸點(diǎn)螺柱的經(jīng)暴露部分為平滑的且實(shí)質(zhì)上與所述囊封劑共面。在一些實(shí)施例中，在所述囊封劑載體結(jié)構(gòu)上方形成再分布層(136)，且將焊料凸塊(138)附接到所述再分布層。在所述囊封劑載體結(jié)構(gòu)上方施加觸點(diǎn)囊封劑層(151)以為所得封裝提供額外機(jī)械支撐。
【專利說(shuō)明】微型表面安裝裝置封裝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一股來(lái)說(shuō)涉及半導(dǎo)體封裝。更具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及極低成本微型表面安裝裝置(μ SMD)封裝及用于形成此類封裝的工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)今，存在可商業(yè)購(gòu)得的若干種不同集成電路封裝式樣。一個(gè)此種封裝式樣稱為微型表面安裝裝置(μ SMD)。一股來(lái)說(shuō)，μ SMD封裝具有與其所保護(hù)的裸片的占用面積相同規(guī)模的占用面積。在許多應(yīng)用中，需要圍繞裸片提供一些結(jié)構(gòu)以保護(hù)裸片免于暴露于環(huán)境及/或保護(hù)裸片免于暴露于環(huán)境光。因此，不同于簡(jiǎn)單的倒裝芯片安裝裸片，μ SMD封裝具有圍繞裸片提供的某一程度的保護(hù)。
[0003]當(dāng)前存在用于形成μ SMD封裝的若干種方法。在一些應(yīng)用中，μ SMD封裝上的觸點(diǎn)與圍封于其中的裸片上的接合襯墊對(duì)準(zhǔn)。在其它應(yīng)用中，所述觸點(diǎn)相對(duì)于下伏裸片上的觸點(diǎn)再分布。一種用以μ SMD封裝的常規(guī)方法是將多個(gè)裸片放置到形成于硅載體中的對(duì)應(yīng)腔中。接著在晶片的頂部表面上方施加旋涂聚合物涂層。在聚合物涂層中形成若干孔，且使用沉積工藝在聚合物涂層上方形成再分布層。在所述再分布層上方形成焊料凸塊以促進(jìn)到外部裝置的電連接。雖然此封裝方法在許多情況中為有效的，但在此類工藝中使用的載體以及再分布層形成步驟兩者往往為相對(duì)昂貴的且因此總體封裝成本為相對(duì)高的。因此，正在努力開(kāi)發(fā)更具成本效益的微型表面安裝裝置封裝技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明描述用于封裝集成電路的多種經(jīng)改進(jìn)方法。在一種所描述方法中，將眾多裸片安裝于載體上。所述載體優(yōu)選地由塑料形成，但并非始終需要塑料載體。每一裸片具有緊固到其相關(guān)聯(lián)I/O襯墊的多個(gè)經(jīng)線接合觸點(diǎn)螺柱。在載體上方施加囊封劑以覆蓋裸片及觸點(diǎn)螺柱的至少部分以形成囊封劑載體結(jié)構(gòu)。在一些優(yōu)選實(shí)施例中，使用絲網(wǎng)印刷來(lái)施加所述囊封劑。在已施加囊封劑之后，研磨囊封劑的第一表面及觸點(diǎn)螺柱，使得所述觸點(diǎn)螺柱的經(jīng)暴露部分為平滑的且實(shí)質(zhì)上與所述囊封劑共面。這些步驟界定用以形成用于裸片的互連層的極低成本方法。
[0005]在一些實(shí)施例中，在囊封劑載體結(jié)構(gòu)上方形成再分布層結(jié)構(gòu)。在此類實(shí)施例中，所述觸點(diǎn)螺柱中的一些觸點(diǎn)螺柱與導(dǎo)電再分布結(jié)構(gòu)電連通，使得所述觸點(diǎn)螺柱在裸片與再分布層之間形成互連層。在已形成再分布層之后，可將焊料凸塊附接到再分布層以用作所得封裝的電I/o觸點(diǎn)。
[0006]在一些實(shí)施例中，在囊封劑載體結(jié)構(gòu)上方施加第二囊封劑層(有時(shí)稱為觸點(diǎn)囊封劑層)。所述第二囊封劑層經(jīng)布置以嵌入焊料凸塊的至少部分且覆蓋再分布結(jié)構(gòu)(當(dāng)存在時(shí))。
[0007]在一些實(shí)施例中，向觸點(diǎn)囊封劑層的經(jīng)暴露頂部表面中切割單個(gè)化凹槽。所述單個(gè)化凹槽延伸到載體中。此后，研磨載體的背表面以薄化但不完全犧牲所述載體。所述研磨優(yōu)選地移除足夠的載體以到達(dá)所述單個(gè)化凹槽。因此，對(duì)載體的背磨既薄化又單個(gè)化所得封裝。借助此布置，可形成完全圍封其相關(guān)聯(lián)裸片的極薄μ SMD封裝。
[0008]本發(fā)明還描述經(jīng)改進(jìn)的μ SMD封裝。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]參考附圖來(lái)描述實(shí)例性實(shí)施例，附圖中:
[0010]圖1A-1J圖解說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例用于封裝集成電路的工藝中的步驟。
[0011]圖2圖解說(shuō)明根據(jù)圖1中所圖解說(shuō)明的工藝形成的經(jīng)單個(gè)化集成電路。
[0012]圖3Α-3Ε圖解說(shuō)明根據(jù)第二實(shí)施例用于封裝集成電路的工藝中的步驟。
[0013]圖4A-4D圖解說(shuō)明根據(jù)第三實(shí)施例用于封裝集成電路的工藝中的步驟。
[0014]圖5Α-5Ε圖解說(shuō)明根據(jù)第四實(shí)施例用于封裝集成電路的工藝中的步驟。
【具體實(shí)施方式】
[0015]本發(fā)明一股來(lái)說(shuō)涉及使用晶片級(jí)組裝技術(shù)來(lái)形成經(jīng)完全囊封微型表面安裝裝置(USMD)封裝的極低成本封裝。本發(fā)明一股來(lái)說(shuō)預(yù)期“晶片”級(jí)封裝方法，其中將若干個(gè)裸片安裝于適合載體上且使用經(jīng)裝填載體作為支撐結(jié)構(gòu)在所述載體上并行地執(zhí)行剩余封裝步驟中的大部分。由于使用了載體，因此可在需要時(shí)顯著薄化封裝內(nèi)的各種結(jié)構(gòu)(例如裸片及對(duì)應(yīng)囊封劑層)，借此幫助減小所得封裝的總體厚度。在一些優(yōu)選實(shí)施例中，使用極低成本載體(例如，塑料/環(huán)氧樹(shù)脂載體)且最終犧牲大部分的載體結(jié)構(gòu)(例如，通過(guò)背磨)以促進(jìn)極薄μ SMD封裝的形成。
[0016]首先參考圖1A到1J，將描述一種代表性封裝方法。在此實(shí)施例中，在將裸片安裝于載體上之前，使用線接合螺柱給所述裸片形成凸塊。使用例如絲網(wǎng)印刷的低成本囊封技術(shù)來(lái)覆蓋(囊封)裝有裸片的載體。接著通過(guò)研磨囊封劑的頂部表面來(lái)暴露并平面化所述線接合螺柱。所得囊封劑載體結(jié)構(gòu)具有帶有可視需要使用多種再分布技術(shù)中的任一者進(jìn)行再分布的經(jīng)暴露電觸點(diǎn)的平坦頂部表面。接著給囊封劑載體結(jié)構(gòu)形成凸塊，且任選地可圍繞觸點(diǎn)凸塊的部分沉積額外囊封劑材料以提供額外結(jié)構(gòu)加強(qiáng)?？山又暻闆r通過(guò)研磨或其它適合技術(shù)來(lái)薄化載體(晶片、條帶等)以形成低輪廓封裝?？稍诒衬ゲ僮髦皩?duì)經(jīng)囊封載體結(jié)構(gòu)進(jìn)行半分割，使得所述背磨也用于單個(gè)化所得μ SMD封裝。在一些實(shí)施方案中，經(jīng)由激光燒蝕在載體中形成腔及/或其它結(jié)構(gòu)以接納裸片。如從以下描述將明了，以組合方式使用若干種技術(shù)來(lái)提供可在不必需要高資本成本封裝設(shè)備的情況下極經(jīng)濟(jì)地組裝的封裝。
[0017]首先，如圖1A中所展示形成適合載體105。一股來(lái)說(shuō)，可使用任何適合載體形成技術(shù)由多種多樣的材料形成載體105。在所圖解說(shuō)明實(shí)施例中，載體105由塑料形成，但此并非嚴(yán)格的要求，且在替代實(shí)施例中，可使用包含硅晶片、鋁載體等的其它適合載體結(jié)構(gòu)。使用塑料載體的優(yōu)點(diǎn)是，其可極廉價(jià)地形成且作為載體結(jié)構(gòu)為有效的。當(dāng)使用塑料載體105時(shí)，其可以任何適合方式形成且其可由包含各種環(huán)氧樹(shù)脂的任何適合塑料材料形成。注意，使用環(huán)氧樹(shù)脂型材料的優(yōu)點(diǎn)為，可使用例如轉(zhuǎn)移模制的極低資本成本模制技術(shù)來(lái)形成載體使得制作載體105的總攤余成本為極低的。當(dāng)然，在其它實(shí)施例中，可使用包含注射模制、沖壓等的多種其它可用工藝中的任一者來(lái)形成載體晶片。
[0018]安裝于載體上的裸片121優(yōu)選地具有促進(jìn)到外部裝置的電連接的若干個(gè)I/O襯墊122(通常稱為接合襯墊)。隆起導(dǎo)電“凸塊”123優(yōu)選地形成于所述I/O襯墊上。如熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人員將了解，存在若干種常規(guī)凸塊形成技術(shù)，且因此，可以任何適合方式形成所述凸塊。舉例來(lái)說(shuō)，可使用焊料凸塊、線接合螺柱凸塊、銅柱、無(wú)電鍍鎳凸塊及/或任何其它適合凸塊形成技術(shù)。雖然可使用多種適合裸片凸塊形成技術(shù)，但注意，如圖1B中所圖解說(shuō)明的經(jīng)線接合螺柱凸塊為特別具成本效益的，因?yàn)槠淇蓛H使用常規(guī)線接合機(jī)器來(lái)形成，所述機(jī)器為可容易在大部分封裝工廠中獲得的一件相對(duì)低資本成本的設(shè)備。通常，螺柱凸塊123由金或銅接合線形成。然而，應(yīng)了解，由其它適合材料形成的接合線可替代地用于形成螺柱凸塊。在所圖解說(shuō)明實(shí)施例中，在將裸片安裝于載體上之前，給所述裸片形成凸塊。雖然此方法為優(yōu)選的，但其并非嚴(yán)格的要求。
[0019]在已選擇載體105及裸片121之后，使用常規(guī)裸片附接技術(shù)將裸片121安裝于載體105上，從而產(chǎn)生在圖1C中所見(jiàn)的結(jié)構(gòu)。出于說(shuō)明性目的，在圖1C的圖解性表示中，僅展示一對(duì)裸片121安裝于載體105上。然而，應(yīng)了解，在實(shí)際實(shí)施例中，通常將大數(shù)目的裸片121安裝于載體105上。安裝于任何載體/晶片上的裸片的實(shí)際數(shù)目將隨著特定應(yīng)用的需要而變化。然而，舉例來(lái)說(shuō)，在許多實(shí)施例中，可將數(shù)十、數(shù)百或數(shù)千個(gè)裸片安裝于每一載體105上。載體105又可具有適合于與隨后使用的封裝設(shè)備一起使用的任何幾何形狀因子。舉例來(lái)說(shuō)，所述載體可具有實(shí)質(zhì)上圓形幾何形狀或常規(guī)硅晶片的幾何形狀。或者，載體105可具有面板或條帶的實(shí)質(zhì)上矩形形式，或可呈現(xiàn)任何其它適合幾何形狀。
[0020]在已將裸片121附接到載體105之后，將裸片及其螺柱123作為一批“囊封”于載體上方，如圖1D中所圖解說(shuō)明?？墒褂冒z網(wǎng)印刷、模板印刷、模制、旋涂等的任何適合囊封技術(shù)用塑料囊封劑材料132來(lái)囊封裸片。雖然可使用任何適合囊封技術(shù)，但注意，絲網(wǎng)及模板印刷技術(shù)為特別具成本效益的且需要很少資本設(shè)備。囊封的結(jié)果為囊封劑載體結(jié)構(gòu)130?？墒褂枚喾N不同材料作為囊封劑材料132。然而，通常需要使囊封劑的性質(zhì)(例如，熱膨脹系數(shù)(CTE)及楊氏模數(shù)(E))適當(dāng)?shù)嘏c載體及裸片匹配，使得在囊封之后經(jīng)囊封載體結(jié)構(gòu)不會(huì)翹曲(或過(guò)度翹曲)。一股來(lái)說(shuō)，具有與載體105類似的CTE及E性質(zhì)的囊封劑132往往有效，但此并非要求。確實(shí)，在一些實(shí)施例中，可使用相同類型的環(huán)氧樹(shù)脂作為載體105及132兩者，但通常需要具有不同填充物及/或其它特性。舉例來(lái)說(shuō)，可從日立化學(xué)有限公司(Hitachi Chemical C0., Ltd.)購(gòu)得的2950-L2為一種適合用作囊封材料的環(huán)氧樹(shù)脂材料。
[0021]在已囊封裸片121之后，可研磨(或以其它方式薄化)所得囊封劑載體結(jié)構(gòu)130的頂部表面以暴露螺柱凸塊123的經(jīng)暴露表面并使其平滑，如圖1E中所圖解說(shuō)明。所述研磨還平面化囊封劑載體結(jié)構(gòu)130的頂部表面。因此，螺柱凸塊123形成穿過(guò)囊封劑132的互連件，且經(jīng)平面化互連件123的經(jīng)暴露表面133形成可在后續(xù)處理步驟中使用的良好觸點(diǎn)。
[0022]在其中需要對(duì)裸片I/O襯墊進(jìn)行再分布的實(shí)施例中，可在囊封劑層132的經(jīng)平面化頂部表面133上方形成再分布/布線布置136，如圖1F中所圖解說(shuō)明?？墒褂冒~沉積及蝕刻等的任何適合再分布層形成技術(shù)來(lái)形成并圖案化再分布/布線層136。再分布/布線布置136可采取如圖1F中所圖解說(shuō)明的單個(gè)層的形式或可包含多個(gè)子層(未展示)。在已形成再分布層136之后，可在界定于再分布層中的適當(dāng)I/O襯墊上形成焊料凸塊138 (或任何其它適合裝置互連件)，如圖1G中所展示。在所圖解說(shuō)明實(shí)施例中，展示扇出型的再分布(例如，焊料凸塊及其相關(guān)聯(lián)I/o襯墊相對(duì)于其相關(guān)聯(lián)裸片接觸襯墊橫向向外位于所得封裝中)。然而，在其它實(shí)施例中，可使用扇入或其它再分布圖案。
[0023]雖然可使用任何再分布層形成技術(shù)，但相信導(dǎo)體印刷技術(shù)在此類型的應(yīng)用中可為特別具成本效益的。在不需要再分布的實(shí)施例中，可給互連件123的平面經(jīng)暴露表面133形成凸塊或以其它方式將其直接用作所得封裝的I/O襯墊。
[0024]在所圖解說(shuō)明實(shí)施例中，在再分布層136上方形成額外囊封劑層151以形成載體結(jié)構(gòu)153，如圖1H中所圖解說(shuō)明。觸點(diǎn)囊封劑層151至少部分地嵌入形成封裝的外部I/O觸點(diǎn)的焊料凸塊且用于為所得封裝提供額外結(jié)構(gòu)支撐。
[0025]可使用例如絲網(wǎng)印刷、旋涂、晶片模制等的任何適合技術(shù)在觸點(diǎn)凸塊141上方施加觸點(diǎn)囊封劑層151。在已施加觸點(diǎn)囊封劑層151之后，可視情況使用激光或視需要通過(guò)任何其它適合技術(shù)對(duì)載體結(jié)構(gòu)153上的焊料凸塊138進(jìn)行修邊。
[0026]觸點(diǎn)囊封劑層的適當(dāng)厚度將部分地取決于對(duì)形成外部I/O觸點(diǎn)的焊料凸塊的高度的設(shè)計(jì)要求。然而，在許多應(yīng)用中，焊料凸塊的所要高度可為相對(duì)大的以促進(jìn)良好溫度循環(huán)性能，此準(zhǔn)許形成相對(duì)厚的觸點(diǎn)囊封劑層。此特性有利地用于為所得封裝提供結(jié)構(gòu)支撐。由于觸點(diǎn)囊封劑層促成對(duì)所得封裝的結(jié)構(gòu)支撐，因此可實(shí)質(zhì)上薄化載體，此可顯著地促成所得封裝的總體厚度的減小。使用觸點(diǎn)囊封劑層來(lái)促進(jìn)超薄封裝的形成的一些其它優(yōu)點(diǎn)描述于2011年6月24日申請(qǐng)的第13/168，701號(hào)美國(guó)申請(qǐng)案中，所述申請(qǐng)案以引用的方式并入本文中?！?01申請(qǐng)案還描述用于形成觸點(diǎn)囊封層的多種方法。
[0027]在已施加觸點(diǎn)囊封劑層151之后，可對(duì)經(jīng)模制載體結(jié)構(gòu)進(jìn)行半分割(圖1I)及背磨(圖1J)以既薄化又單個(gè)化封裝，如‘701專利申請(qǐng)案中所描述?？赏ㄟ^(guò)傳統(tǒng)排鋸割、激光燒蝕或通過(guò)任何其它適合手段來(lái)形成單個(gè)化凹槽156。如‘701申請(qǐng)案中所描述，半分割的優(yōu)點(diǎn)是，其準(zhǔn)許通過(guò)背磨操作來(lái)方便地分離封裝，只要單個(gè)化凹槽的深度足以確保所述背磨犧牲單個(gè)化凹槽下面的所有載體105即可。應(yīng)了解，在背磨操作期間，帶凸塊經(jīng)模制載體結(jié)構(gòu)153的頂部表面154通常將緊固到可釋放安裝膠帶。
[0028]注意，在所圖解說(shuō)明的實(shí)施例中，在背磨期間犧牲載體105的大部分(而非全部)。此產(chǎn)生被良好地保護(hù)免于光干擾的眾多經(jīng)完全囊封裸片。當(dāng)然，在替代實(shí)施例中，可犧牲較多或全部的載體結(jié)構(gòu)105以暴露裸片的背表面，且在需要時(shí)，背磨還可薄化裸片121及周圍囊封劑層132以進(jìn)一步使所得封裝薄化。
[0029]應(yīng)了解，可使用低成本制作設(shè)備及/或往往在許多封裝工廠現(xiàn)成可用的設(shè)備來(lái)完成所描述的工藝。此促進(jìn)形成以比當(dāng)前可能的低得多的成本完全囊封裸片且對(duì)裸片I/o襯墊進(jìn)行再分布的μ SMD封裝。舉例來(lái)說(shuō)，據(jù)估計(jì)，在中等制作水平上，用以形成環(huán)氧樹(shù)脂載體105的轉(zhuǎn)移模制、用以形成螺柱凸塊互連件123的線接合、作為囊封技術(shù)的絲網(wǎng)印刷及低成本再分布層形成技術(shù)的使用可實(shí)質(zhì)上減少封裝的總的每晶片(載體)攤余成本。
[0030]還應(yīng)了解，所描述方法不需要形成專門化模具或使用實(shí)施起來(lái)可能具有長(zhǎng)的提前時(shí)間的處理步驟，因此也可極快地完成原型設(shè)計(jì)及制作。
[0031]在圖2的實(shí)施例中，所得封裝160包含安裝于塑料基底105上的裸片，裸片121上面具有眾多接合襯墊122。經(jīng)線接合螺柱凸塊123附接到相關(guān)聯(lián)接合襯墊122。塑料囊封劑材料132覆蓋裸片121且與塑料基底105協(xié)作以圍封所述裸片，使得裸片121的任何部分均不暴露于環(huán)境光。螺柱凸塊123的頂部表面為平滑的且實(shí)質(zhì)上與塑料囊封劑材料132的頂部表面平行。導(dǎo)電再分布層136形成于塑料囊封劑材料132上方。再分布層136包含多個(gè)跡線及焊料襯墊。所述跡線將相關(guān)聯(lián)螺柱凸塊123電連接到相關(guān)聯(lián)焊料襯墊，且所述焊料襯墊中的至少一些焊料襯墊相對(duì)于其相關(guān)聯(lián)螺柱凸塊橫向偏移。焊料凸塊138附接到再分布層中的相關(guān)聯(lián)焊料襯墊。觸點(diǎn)囊封劑層151覆蓋導(dǎo)電再分布層且至少部分地嵌入焊料凸塊138以為所得封裝提供額外機(jī)械支撐?；?05的厚度可廣泛變化，但在一些μ SMD封裝應(yīng)用中，基底的厚度可小于裸片121的厚度且小于觸點(diǎn)囊封層151的厚度。
[0032]接下來(lái)參考圖3，將描述第二實(shí)施例。此實(shí)施例利用極類似于上文關(guān)于圖1所描述的工藝的封裝工藝，只不過(guò)在載體305中形成若干個(gè)裸片凹部307，如在圖3Β中所見(jiàn)。裸片凹部307經(jīng)布置以接納裸片121，如圖3C中所圖解說(shuō)明。在此實(shí)施例中，在將裸片121放置到凹部中時(shí)，并非一定使用常規(guī)裸片附接技術(shù)將其附接到載體。而是，所述裸片可在不一定附接到載體的情況下使用取放設(shè)備被插入到凹部307中。所述凹部將裸片固持于適當(dāng)位置中且用于相對(duì)于載體適當(dāng)?shù)毓潭闫奈恢靡杂糜趫D3D中所圖解說(shuō)明的后續(xù)裸片囊封。當(dāng)將裸片囊封于載體上方時(shí)，囊封劑材料132中的一些囊封劑材料填充凹部307中圍繞裸片121 ( S卩，在其側(cè)面)的任何空隙以借此將裸片鎖定到適當(dāng)位置中。
[0033]與第一個(gè)所描述的實(shí)施例一樣，載體305優(yōu)選地由低成本塑料形成?？梢匀魏芜m合方式形成所述凹部。然而，在優(yōu)選方法中，通過(guò)激光燒蝕來(lái)形成所述凹部。激光燒蝕的優(yōu)點(diǎn)中的一些優(yōu)點(diǎn)為:(I)塑料極容易經(jīng)燒蝕使得可相對(duì)容易地形成凹部；(2)激光燒蝕設(shè)備為相對(duì)低成本資本設(shè)備；(3)不需要專門化的模具，然而如果作為注射模制工藝的部分而形成凹部，那么將需要所述專門化的模具；(4)不需要專門化的蝕刻設(shè)備或化學(xué)品，然而如果通過(guò)常規(guī)蝕刻技術(shù)形成凹部，那么將需要所述蝕刻設(shè)備或化學(xué)品；及(5)在需要時(shí)，可容易地在載體上與凹部并行地制作其它標(biāo)記或特征(例如，基準(zhǔn)等)。
[0034]凹部307相對(duì)于其可接納的裸片的實(shí)際大小也可變化。在一些實(shí)施方案中，所述凹部具有僅僅稍大于其可接納的裸片的占用面積的占用面積。甚至在相對(duì)微小的公差的情況下，常規(guī)取放設(shè)備也可容易地將裸片放置于其附屬凹部中，且所述凹部在處置及囊封期間適當(dāng)?shù)丶s束裸片的移動(dòng)以固定裸片的位置以用于后續(xù)處理。在其它實(shí)施例中，所述凹部可顯著大于裸片且可通過(guò)簡(jiǎn)單地使載體傾斜及振動(dòng)或搖動(dòng)使得裸片自然地落到其相關(guān)聯(lián)凹部的參考拐角而將裸片恰當(dāng)?shù)囟ㄎ挥谄湎鄳?yīng)凹部中。一旦經(jīng)定位及囊封，囊封劑層132便將裸片固持于適當(dāng)位置中。此方法的潛在優(yōu)點(diǎn)為，其允許使用甚至較不精確的取放設(shè)備。在又一些實(shí)施例中，當(dāng)針對(duì)載體305使用相對(duì)順應(yīng)性材料時(shí)，所述裸片可稍大于凹部307，使得必須一定將裸片推動(dòng)到適當(dāng)位置中。借助此方法，通過(guò)載體本身將裸片較牢固地固持于適當(dāng)位置中。
[0035]在已將裸片121放置于凹部307中之后，可用塑料囊封劑材料132囊封所述裸片，如上文關(guān)于第一實(shí)施例所描述且如圖3D中所圖解說(shuō)明。如先前所提及，當(dāng)在裸片與其相關(guān)聯(lián)凹部之間存在間隙時(shí)，囊封劑材料132中的一些囊封劑材料填充凹部307中圍繞裸片121 (即，在其側(cè)面)的任何空隙。當(dāng)固化或硬化時(shí)，囊封劑材料(舉例來(lái)說(shuō)，其可為環(huán)氧樹(shù)脂型材料)將裸片鎖定到適當(dāng)位置中。如熟悉用于半導(dǎo)體封裝中的囊封劑材料的人員將了解，許多囊封并入有填充物材料。由于凹部307中的間隙及空隙可為相當(dāng)窄的且通常需要用囊封劑填充空隙，因此可需要利用具有較小直徑的填充物或根據(jù)不具有填充物的囊封劑。[0036]在已沉積囊封劑層132之后，可以類似于先前所描述的實(shí)施例方式處理經(jīng)囊封載體結(jié)構(gòu)330，從而產(chǎn)生如圖3E中所圖解說(shuō)明的經(jīng)單個(gè)化集成電路封裝360。
[0037]在圖1-3中所圖解說(shuō)明的實(shí)施例中，裸片被完全囊封且裸片上的觸點(diǎn)中的至少一些觸點(diǎn)經(jīng)由再分布層136再分布。然而，在一些實(shí)施例中，不需要提供觸點(diǎn)的再分布。在此類實(shí)施例中，可甚至進(jìn)一步簡(jiǎn)化封裝工藝。舉例來(lái)說(shuō)，在一些實(shí)施例中，焊料凸塊可直接形成于接合襯墊或經(jīng)暴露螺柱凸塊上。接下來(lái)將參考圖4A-4D描述用于形成經(jīng)完全囊封微型表面安裝裝置的一個(gè)此種工藝。在此實(shí)施例中形成的封裝包含不相對(duì)于其下伏裸片再分布的焊料凸塊438。
[0038]首先，使用任何適合裸片附接技術(shù)將眾多帶焊料凸塊裸片421安裝于塑料載體405上，如圖4A中所圖解說(shuō)明。在裸片421上方施加觸點(diǎn)囊封層451，如圖4B中所圖解說(shuō)明。如在先前所描述實(shí)施例中，可使用包含絲網(wǎng)印刷、旋涂、模制等的任何適合技術(shù)來(lái)施加觸點(diǎn)囊封層451。可接著視情況使用激光或通過(guò)任何其它適合技術(shù)對(duì)觸點(diǎn)囊封載體結(jié)構(gòu)453上的焊料凸塊438進(jìn)行修邊。
[0039]在已施加觸點(diǎn)囊封劑451之后，可對(duì)載體結(jié)構(gòu)進(jìn)行半分割，如圖4C中所展示。再一次，單個(gè)化凹槽456優(yōu)選地經(jīng)切割以在裸片421下方延伸使得其延伸到載體405中。在已切割凹槽456之后，可通過(guò)背磨或其它適合技術(shù)薄化載體405的背表面以既薄化又單個(gè)化所得封裝，如圖4D中所圖解說(shuō)明。在所圖解說(shuō)明的環(huán)境中，對(duì)載體405的背磨實(shí)質(zhì)上薄化但并不消除載體405。因此，所得封裝460中的裸片421被完全囊封。也就是說(shuō)，所述裸片由載體405的剩余部分與觸點(diǎn)囊封劑材料451的組合完全環(huán)繞。
[0040]在圖4A-4D中所圖解說(shuō)明的實(shí)施例中，裸片421安裝于載體405的平坦表面上。然而，在替代實(shí)施例中，所述載體可包含如圖5A中所展示的裸片腔，其類似于在圖3中所使用的載體。在此實(shí)施例中，裸片521放置于在載體505中形成的裸片腔506中，如圖5B中所展示。再次，可使用任何適合機(jī)制(舉例來(lái)說(shuō)，激光燒蝕)來(lái)形成裸片腔506。在裸片521上方施加觸點(diǎn)囊封層551，如圖5C中所圖解說(shuō)明。如在先前所描實(shí)施例中，可使用包含絲網(wǎng)印刷、旋涂、模制等的任何適合技術(shù)來(lái)施加觸點(diǎn)囊封層551?？山又暻闆r使用激光或通過(guò)任何其它適合技術(shù)對(duì)觸點(diǎn)囊封載體結(jié)構(gòu)553上的焊料凸塊538進(jìn)行修邊。此后，可如圖中所展示對(duì)載體結(jié)構(gòu)進(jìn)行半分割，且可通過(guò)背磨或其它適合技術(shù)對(duì)載體505的背表面進(jìn)行薄化以既薄化又單個(gè)化所得封裝，如圖5E中所圖解說(shuō)明。
[0041]雖然已詳細(xì)地描述本發(fā)明的僅幾個(gè)實(shí)施例，但應(yīng)了解，可以許多其它形式實(shí)施本發(fā)明，此并不背離本發(fā)明的范圍。數(shù)個(gè)極低成本組件及步驟(例如，塑料載體、絲網(wǎng)印刷、接合線互連件、研磨、激光燒蝕等的使用)協(xié)作以提供用以形成μ SMD封裝的極低成本方法。雖然所描述的組合非常有效，但應(yīng)了解，在一些情況中，工廠可具有特定的現(xiàn)成設(shè)備，此使得用其它已知工藝替代所描述步驟中的一或多者較適當(dāng)及/或具成本效益。因此，預(yù)期可修改所描述的工藝以利用此類可用的資源。因此，所描述實(shí)施例應(yīng)視為說(shuō)明性而非限制性，且本發(fā)明不應(yīng)限于本文中所給出的細(xì)節(jié)而是可在所附權(quán)利要求書(shū)的范圍及等效內(nèi)容內(nèi)加以修改。
【權(quán)利要求】
1.一種封裝集成電路的方法: 將眾多裸片安裝于塑料載體上，其中所述裸片中的每一者包含具有緊固到其的經(jīng)線接合觸點(diǎn)螺柱的多個(gè)I/o襯墊； 用囊封劑材料覆蓋所述裸片以形成囊封劑載體結(jié)構(gòu)，其中所述囊封劑材料是通過(guò)絲網(wǎng)印刷及模板印刷中的一者施加的； 研磨所述囊封劑的第一表面及所述觸點(diǎn)螺柱使得所述觸點(diǎn)螺柱的經(jīng)暴露部分為平滑的且實(shí)質(zhì)上與所述囊封劑的所述第一表面共面； 在所述囊封劑載體結(jié)構(gòu)上方形成導(dǎo)電再分布結(jié)構(gòu)，其中所述觸點(diǎn)螺柱中的至少一些觸點(diǎn)螺柱與所述導(dǎo)電再分布結(jié)構(gòu)電連通，所述導(dǎo)電再分布結(jié)構(gòu)包含多個(gè)焊料襯墊，所述焊料襯墊中的每一者電連接到相關(guān)聯(lián)觸點(diǎn)螺柱，其中所述焊料襯墊中的至少一些焊料襯墊具有相對(duì)于其相關(guān)聯(lián)觸點(diǎn)螺柱的中心偏移的中心； 在所述焊料襯墊上 形成焊料凸塊；以及 在所述囊封劑載體結(jié)構(gòu)上方施加第二囊封劑層，所述第二囊封劑層嵌入所述觸點(diǎn)凸塊的至少部分且覆蓋所述再分布結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括: 在研磨所述載體的背表面之前，切割單個(gè)化凹槽，所述單個(gè)化凹槽從所述第二囊封劑層的經(jīng)暴露頂部表面延伸到所述載體中；以及 在形成所述單個(gè)化凹槽之后，研磨所述載體的背表面以薄化但不完全犧牲所述載體，使得在所述背磨之后，每一裸片由所述載體及所述囊封劑材料的相關(guān)聯(lián)部分環(huán)繞使得所述裸片的任何部分均不暴露于環(huán)境光，且其中所述載體的所述背表面的所述研磨犧牲足夠的所述載體以暴露所述單個(gè)化凹槽，借此完成對(duì)所述囊封劑載體結(jié)構(gòu)的單個(gè)化以形成眾多個(gè)別封裝。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括在施加所述第二囊封劑之后，對(duì)所述焊料凸塊的部分進(jìn)行激光修邊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中通過(guò)轉(zhuǎn)移模制形成所述載體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中通過(guò)絲網(wǎng)印刷施加所述第二囊封劑層。
6.一種封裝集成電路的方法: 將眾多裸片安裝于載體上，其中所述裸片中的每一者包含具有緊固到其的經(jīng)線接合觸點(diǎn)螺柱的多個(gè)I/O襯墊； 用囊封劑材料覆蓋所述裸片及所述觸點(diǎn)螺柱的至少部分以形成囊封劑載體結(jié)構(gòu)；以及研磨所述囊封劑的第一表面及所述觸點(diǎn)螺柱，使得所述觸點(diǎn)螺柱的經(jīng)暴露部分為平滑的且實(shí)質(zhì)上與所述囊封劑共面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中通過(guò)絲網(wǎng)印刷及模板印刷中的一者施加所述囊封劑材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其進(jìn)一步包括: 在所述囊封劑載體結(jié)構(gòu)上方形成導(dǎo)電再分布結(jié)構(gòu)，其中所述觸點(diǎn)螺柱中的至少一些觸點(diǎn)螺柱與所述導(dǎo)電再分布結(jié)構(gòu)電連通，所述導(dǎo)電再分布結(jié)構(gòu)包含多個(gè)焊料襯墊，所述焊料襯墊中的每一者電連接到相關(guān)聯(lián)觸點(diǎn)螺柱，其中所述焊料襯墊中的至少一些焊料襯墊具有相對(duì)于其相關(guān)聯(lián)觸點(diǎn)螺柱的中心偏移的中心；以及在所述焊料襯墊上形成焊料凸塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其進(jìn)一步包括在所述囊封劑載體結(jié)構(gòu)上方施加第二囊封劑，所述第二囊封劑嵌入所述焊料凸塊的至少部分且覆蓋所述再分布結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其進(jìn)一步包括在所述第二囊封劑的所述施加之后，研磨所述載體的背表面以薄化但不完全犧牲所述載體，使得在所述背磨之后，每一裸片由所述載體及所述囊封劑材料的相關(guān)聯(lián)部分環(huán)繞使得所述裸片的任何部分均不暴露于環(huán)境光。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其進(jìn)一步包括切割單個(gè)化凹槽，所述單個(gè)化凹槽從所述囊封劑載體結(jié)構(gòu)的頂部表面延伸到所述載體中，其中在所述第二囊封劑的所述施加之后且在所述載體的所述背表面的所述研磨之前切割所述單個(gè)化凹槽，且其中所述載體的所述背表面的所述研磨犧牲足夠的所述載體以暴露所述單個(gè)化凹槽，借此完成對(duì)所述囊封劑載體結(jié)構(gòu)的單個(gè)化以形成眾多個(gè)別封裝。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其進(jìn)一步包括研磨所述載體的背表面以薄化但不完全犧牲所述載體，使得在所述背磨之后，每一裸片由所述載體及所述囊封劑材料的相關(guān)聯(lián)部分環(huán)繞使得所述裸片的任何部分均不暴露于環(huán)境光。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其進(jìn)一步包括在所述載體的所述背表面的所述研磨之前切割單個(gè)化凹槽，所述單個(gè)化凹槽從所述囊封劑載體結(jié)構(gòu)的頂部表面延伸到所述載體中，且其中所述載體的所述背表面的所述研磨犧牲足夠的所述載體以暴露所述單個(gè)化凹槽，借此完成對(duì)所述囊封劑載體結(jié)構(gòu)的單個(gè)化以形成眾多個(gè)別封裝。
14.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述載體是由塑料形成。
15.—種微型表面安裝集成電路封裝,其包括: 塑料基底； 裸片，其安裝于所述塑料基底上，所述裸片上面具有眾多接合襯墊； 眾多經(jīng)線接合螺柱凸塊，每一螺柱凸塊附接到相關(guān)聯(lián)接合襯墊； 塑料囊封劑材料，其覆蓋所述裸片且與所述塑料基底協(xié)作以圍封所述裸片使得所述裸片的任何部分均不暴露于環(huán)境光，其中所述螺柱凸塊的頂部表面為平滑的且實(shí)質(zhì)上與所述塑料囊封劑材料的頂部表面平行； 導(dǎo)電再分布層，其形成于所述塑料囊封劑材料上方，所述再分布層包含多個(gè)焊料襯墊，其中所述再分布層包含將相關(guān)聯(lián)螺柱凸塊電連接到相關(guān)聯(lián)焊料襯墊的跡線，且其中所述焊料襯墊中的至少一些焊料襯墊相對(duì)于其相關(guān)聯(lián)螺柱凸塊橫向偏移； 眾多焊料觸點(diǎn)，每一焊料觸點(diǎn)電連接到相關(guān)聯(lián)焊料襯塾；以及 觸點(diǎn)囊封劑層，其覆蓋所述導(dǎo)電再分布層，其中所述焊料觸點(diǎn)至少部分地嵌入于所述觸點(diǎn)囊封劑層中。
【文檔編號(hào)】H01L23/12GK103918074SQ201280054601
【公開(kāi)日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2012年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月22日
【發(fā)明者】阿寧迪亞·波達(dá)爾, 馮濤, 威爾·K·王 申請(qǐng)人:德州儀器公司