本發明實施例涉及封裝件或器件結構上的SMD/IPD及其形成方法。
背景技術:
半導體器件用于許多電子應用,作為實例諸如個人電腦、移動電話、數碼相機以及其他電子設備。通常,通過在半導體襯底上依次沉積絕緣或介電層、導電層以及半導體材料層,并且使用光刻圖案化各個材料層以在所述材料層上形成電路部件和元件來制造半導體器件。通常,在單個半導體晶圓上制造數十或數百的集成電路。通過沿著切割線鋸切集成電路分割單個管芯。然后,例如,以多芯片模式或在其他的封裝類型單獨封裝單個管芯。
半導體工業通過不斷減小最小部件尺寸繼續提高各種電子元件(例如,晶體管、二極管、電阻器、電容器等)的集成度,這允許將更多元件集成在給定區域中。在一些應用中,諸如集成電路管芯的這些更小的電子元件還可能需要更小的封裝件,所述更小的封裝件使用比過去的封裝件更小的面積。
技術實現要素:
根據本發明的一些實施例,提供了一種封裝結構,包括:集成電路管芯,嵌入在密封件中;再分布結構,位于所述密封件上并且電連接至所述集成電路管芯,所述再分布結構包括:金屬化層,位于所述密封件和所述集成電路管芯遠端,和介電層,位于所述密封件和所述集成電路管芯遠端并且在所述金屬化層上;第一底部金屬化結構,位于所述介電層上,所述第一底部金屬化結構包括:第一延伸部分,延伸穿過所述介電層的第一開口至所述金屬化層的第一圖案,第二延伸部分,延伸穿過所述介電層的第二開口至所述金屬化層的第二圖案,第三延伸部分,延伸穿過所述介電層的第三開口至所述金屬化層的第三圖案,以及第四延伸部分,延伸穿過所述介電層的第四開口至所述金屬化層的第四圖案,所述第一開口、所述第二開口、所述第三開口和所述第四開口彼此物理地間隔開;以及表面安裝器件和/或集成無源器件(“SMD/IPD”),附接至所述第一底部金屬化結構。
根據本發明的另一些實施例,還提供了一種封裝結構,包括:管芯,包括集成電路;密封件,至少橫向封裝所述管芯;再分布結構,在所述密封件上并且鄰接所述密封件,所述再分布結構包括位于金屬化層上的介電層;第一底端結構,包括延伸穿過第一開口至所述金屬化層的第一延伸部分并且包括延伸穿過第二開口至所述金屬化層的第二延伸部分,所述第一開口穿過所述介電層,所述第二開口穿過所述介電層;第二底端結構,包括延伸穿過第三開口至所述金屬化層的第三延伸部分并且包括延伸穿過第四開口至所述金屬化層的第四延伸部分,所述第三開口穿過所述介電層,所述第四開口穿過所述介電層,其中,所述第一開口、所述第二開口、所述第三開口和所述第四開口不同;以及表面安裝器件和/或集成無源器件(“SMD/IPD”),具有附接至所述第一底端結構的第一終端和附接至所述第二底端結構的第二終端。
根據本發明的又一些實施例,還提供了一種方法,包括:將集成電路管芯封裝在密封件中;在所述密封件上形成再分布結構,所述再分布結構包括在第一金屬化圖案、第二金屬化圖案、第三金屬化圖案和第四金屬化圖案上的介電層,其中,將所述第一金屬化圖案、所述第二金屬化圖案、所述第三金屬化圖案和所述第四金屬化圖案物理隔開;在所述再分布結構上形成第一底端金屬和第二底端金屬,所述第一底端金屬化包括延伸穿過所述介電層的第一開口至所述第一金屬化圖案的第一延伸部分并且包括延伸穿過所述介電層的第二開口至所述第二金屬化圖案的第二延伸部分,所述第二底端金屬包括延伸穿過所述介電層的第三開口至所述第三金屬化圖案的第三延伸部分并且包括延伸穿過所述介電層的第四開口至所述第四金屬化圖案的第四延伸部分;以及將表面安裝器件和/或集成無源器件(“SMD/IPD”)附接至所述第一底端金屬和所述第二底端金屬,將所述SMD/IPD的第一終端附接至所述第一底端金屬,以及將所述SMD/IPD的第二終端附接至所述第二底端金屬。
附圖說明
當結合附圖進行閱讀時,從以下詳細描述可最佳理解本發明的各方面。應該注意,根據工業中的標準實踐,各個部件未按比例繪制。實際上,為了清楚的討論,各個部件的尺寸可以任意地增大或減小。
圖1A至圖1C是根據一些實施例的用于附接SMD和/或IPD(通常,“SMD/IPD”)的第一結構的各個視圖。
圖2A至圖2C是根據一些實施例的用于附接SMD/IPD的第二結構的各個視圖。
圖3A至圖3C是根據一些實施例的用于附接多端SMD/IPD的第三結構的各個視圖。
圖4至圖13是根據一些實施例的在用于形成封裝件的制造工藝期間的中間步驟的截面圖。
具體實施方式
以下公開內容提供了許多不同的實施例或實例以實現本發明的不同特征。下面將描述元件和布置的特定實例以簡化本發明。當然這些僅僅是實例并不旨在限定本發明。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觸方式形成的實施例,也可以包括額外的部件可以形成在第一和第二部件之間,使得第一部件和第二部件可以不直接接觸的實施例。此外,本發明可以在各實施例中重復參考標號和/或字符。這種重復僅是為了簡明和清楚,其自身并不表示所論述的各個實施例和/或配置之間的關系。
而且,為便于描述,在此可以使用諸如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…之上”、“上部”等的空間相對術語,以描述如圖所示的一個元件或部件與另一個(或另一些)元件或部件的關系。除了圖中所示的方位外,空間相對術語旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。裝置可以以其他方式定向(旋轉90度或在其他方位上),而本文使用的空間相對描述符可以同樣地作相應的解釋。
可在具體的上下文中討論本文討論的實施例,即附接至扇出或扇入晶圓級封裝件的表面安裝器件(SMD)和/或集成無源器件(IPD),以及用于將SMD和/或IPD附接至這種封裝件的各種結構。其他實施例包括其他應用,諸如在閱讀本公開內容后本領域普通技術人員容易知道的不同的封裝件類型或不同的配置。應該注意,本文討論的實施例不必示出可能存在于結構中的每一個元件或部件。例如,可從附圖中省略多個部件,諸如當討論一個元件可能足以表達實施例的各個方面時。此外,可將本文討論的方法實施例討論為按特殊順序實施;然而,可按任何邏輯順序實施其他方法實施例。
圖1A至圖1C示出根據一些實施例的用于附接SMD和/或IPD(通常,“SMD/IPD”)的結構的各個視圖。圖1A是結構的截面圖,其中SMD/IPD 54附接在所述結構上,以及圖1B和圖1C是結構的各個部分的覆蓋布局圖(overlaid layout views)。圖1B示出圖1A中的部分B的覆蓋布局圖,且圖1C示出圖1A中的部分C的覆蓋布局圖。圖1B和圖1C中的截面A-A是圖1A中示出的截面圖。用于形成該結構的示例性材料和方法在圖4至圖13的制造工藝的上下文中討論,并且因此,為了簡潔此處省略這種材料和工藝。
圖1A示出包括第一下部金屬化圖案40a和第二下部金屬化圖案40b的下部金屬化層。各個第一下部金屬化圖案40a和第二下部金屬化圖案40b可為位于下部金屬化層中的線、接合焊盤等。下部介電層42位于下部金屬化層上方和上,所述下部金屬化層包括第一下部金屬化圖案40a和第二下部金屬化圖案40b。
上部金屬化層位于下部介電層42上,并且上部金屬化層包括具有第一通孔46a的第一上部金屬化圖案44a并且包括具有第二通孔46b的第二上部金屬化圖案44b。如在圖1B示出的(但在圖1A中未具體示出),上部金屬化層還包括第三上部金屬化圖案44c和第四上部金屬化圖案44d。在兩個圖1A和圖1B中,上部金屬化圖案還包括第五上部金屬化圖案44e。各個第一上部金屬化圖案44a、第二上部金屬化圖案44b、第三上部金屬化圖案44c和第四上部金屬化圖案44d可為在上部金屬化層中的線、接合焊盤等。第一通孔46a延伸穿過下部介電層42并被電連接和直接機械連接至第一下部金屬化圖案40a和第一上部金屬化圖案44a,并且第二通孔46b延伸穿過下部介電層42并被電連接和直接機械連接至第二下部金屬化圖案40b和第二上部金屬化圖案44b。第三通孔46c和第四通孔46d可延伸穿過下部介電層并分別被電連接和直接機械連接至第三上部金屬化圖案44c和第四上部金屬化圖案44d,以及各自的下部金屬化圖案。上部介電層47在上部金屬化層上方和上,所述上部金屬化層包括第一上部金屬化圖案44a和第二上部金屬化圖案44b。
第一底部金屬50a在上部介電層47上。第一底部金屬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延伸穿過上部介電層47并被電連接和直接機械連接至第一上部金屬化圖案44a,并且第二延伸部分48b延伸穿過上部介電層47并被電連接和直接機械連接至第二上部金屬化圖案44b。第一延伸部分48a和第二延伸部分48b穿過各自的開口從第一底部金屬50a分別延伸至第一上部金屬化圖案44a和第二上部金屬化圖案44b,所述開口穿過上部介電層47。如在圖1B中示出的(但在圖1A中未具體示出),第二底部金屬50b在上部介電層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延伸穿過上部介電層47并被電連接和直接機械連接至第三上部金屬化圖案44c,并且第四延伸部分48d延伸穿過上部介電層47并被電連接和直接機械連接至第四上部金屬化圖案44d。第三延伸部分48c和第四延伸部分48d穿過各自的開口從第二底部金屬50b分別延伸至第三上部金屬化圖案44c和第四上部金屬化圖案44d,所述開口穿過上部介電層47。盡管在截面圖中未具體示出,具有至第三上部金屬化圖案44c的第三延伸部分48c以及具有至第四上部金屬化圖案44d的第四延伸部分48d的第二底部金屬50b可能具有相同或相似截面,如在圖1A中示出的相應元件。
如圖1A所示,第一底部金屬50a(并且類似地第二底部金屬50b,盡管未具體示出)可能具有在第一延伸部分48a和第二延伸部分48b之間的橫向凹陷(depression)。這可能由位于正下方的上部介電層47的表面平面性的程度所致。該上部介電層47的表面可能由在它的形成期間的各種物理效應所致。例如,當旋轉涂布上部介電層47時,第一上部金屬化圖案44a和第二上部金屬化圖案44b之間的距離,沒有在所述第一上部金屬化圖案44a和第二上部金屬化圖案44b之間的任何中間上部金屬化圖案,可導致該上部介電層47的表面中的新月效應。在其他實例中,正下方的上部介電層47的表面為平面,這可導致在第一延伸部分48a和第二延伸部分48b之間沒有橫向凹陷(depression)。
第一連接件52a電連接和直接機械連接第一底部金屬50a以及SMD/IPD 54的第一終端。第二連接件52b電連接和直接機械連接第二底部金屬50b以及SMD/IPD 54的第二終端。SMD/IPD 54可能小于典型集成電路管芯(諸如下述集成電路管芯206)并且可包括諸如電容器、電阻器、二極管等的一種或多種無源器件,而不包括諸如晶體管等的有源器件。
圖1B還示出元件的各個尺寸。為便于參考,描述了X-軸和Y-軸。單獨地參考延伸部分48是指延伸部分48a、48b、48c和48d的任何一個。單獨地參考上部金屬化圖案44是指上部金屬化圖案44a、44b、44c和44d的任何一個。單獨地參考底部金屬50是指底部金屬50a和50b。
上部金屬化圖案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。底部金屬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位于通過各自延伸部分48連接至相同的底部金屬50的上部金屬化圖案44之間。第四y-方向尺寸D4y位于通過各自的延伸部分48連接至不同的下部金屬50的最接近上部金屬化圖案44之間,所述下部金屬50用于附接相同的SMD/IPD 54。最小第五x-方向尺寸D5x位于上部金屬化圖案44和第五上部金屬化圖案44e之間。
在一些實施例中,在x-方向和y-方向上,底部金屬50橫向延伸超出相應的延伸部分48。例如,在圖1B中,底部金屬50在y-方向上從相應的延伸部分48的兩個y-邊界橫向延伸,諸如以尺寸D3y和尺寸D2y之間的差的一半(即,)的距離。此外,例如,底部金屬50在x-方向上從相應的延伸部分48的兩個x-邊界橫向延伸,諸如以從x-邊界,尺寸D3x與尺寸D4x、D2x和D1x的和之間的差的一半的距離(即,),并且以朝相同底部金屬50的另一延伸部分48橫向延伸一定距離。
在一些實施例中,在x-方向和y-方向上,上部金屬化圖案44橫向延伸超出相應的延伸部分48。例如,在圖1B中,上部金屬化圖案44在y-方向上從相應的延伸部分48的兩個y-邊界橫向延伸,諸如以尺寸D1y和尺寸D2y之間的差的一半(即,)的距離。此外,例如,上部金屬化圖案44在x-方向上從相應延伸部分48的兩個x-邊界橫向延伸,諸如以尺寸D1x和尺寸D2x之間的差的一半(即,)的距離。
在一些實施例中,在x-方向和y-方向上,上部金屬化圖案44橫向延伸超出相應的底部金屬50。例如,在圖1B中,上部金屬化圖案44在y-方向上從相應的底部金屬50的兩個y-邊界橫向延伸,諸如以尺寸D1y和尺寸D3y之間的差的一半(即,)的距離。此外,例如,上部金屬化圖案44在x-方向上從相應底部金屬50的x-邊界橫向延伸,諸如以尺寸D1x的兩倍和尺寸D4x的和減去尺寸D3x的一半(即,)的距離,并且底部金屬50在x-方向上從上部金屬化圖案44的另一個x-邊界橫向延伸至另一個上部金屬化圖案44,底部金屬50通過延伸部分48連接至另一個上部金屬化圖案44。
在一些實施例中,尺寸D1x大于尺寸D2x(即,D1x>D2x)。此外,在一些實施例中,尺寸D1y大于尺寸D3y,尺寸D3y大于尺寸D2y(即,D1y>D3y>D2y)。在一些實施例中,尺寸D1x和D1y可為從約160μm至約300μm的范圍,諸如約255μm。在一些實施例中,尺寸D2x和D2y可為從約100μm至約240μm的范圍,諸如約195μm。在一些實施例中,尺寸D3x可為從約620μm至約1500μm的范圍,諸如約1000μm,并且尺寸D3y可為從約130μm至約270μm的范圍,諸如約200μm。在一些實施例中,尺寸D4x可為從約110μm至約1210μm的范圍,諸如約520μm,并且尺寸D4y可為從約110μm至約340μm的范圍,諸如約170μm。在一些實施例中,尺寸D5x可大于約40μm。
在示出的實施例中,上部金屬化圖案44和延伸部分48各自為正方形(D1x=D1y和D2x=D2y),并且底部金屬50為矩形(例如,D3x>D3y)。在其他實施例中,這些元件可采取不同形狀,諸如圓形、橢圓形、六邊形、八邊形或任何其他多邊形。此外,尺寸可具有不同關系。
圖2A至圖2C示出根據一些實施例的用于附接SMD/IPD的結構的各個視圖。圖2A是其上附接有SMD/IPD 54的結構的截面圖,以及圖2B和圖2C是結構的各個部分的覆蓋布局圖。圖2B示出圖2A中的部分B的覆蓋布局圖,且圖2C示出圖2A中的部分C的覆蓋布局圖。圖2B和圖2C中的截面A-A是圖2A中示出的截面圖。圖2A至圖2C示出圖1A至圖1C中的實例的修改,并且為了簡潔省略相似元件的討論。
圖2A和圖2B還示出上部金屬化層,所述上部金屬化層包括位于下部介電層42上方的偽金屬化圖案62。偽金屬化圖案62位于第一上部金屬化圖案44a和第二上部金屬化圖案44b之間、第一上部金屬化圖案44a和第三上部金屬化圖案44c之間、第二上部金屬化圖案44b和第四上部金屬化圖案44d之間以及第三上部金屬化圖案44c和第四上部金屬化圖案44d之間。如圖2B的布局視圖所示,偽金屬化圖案62形成截面,其中各個第一上部金屬化圖案44a、第二上部金屬化圖案44b、第三上部金屬化圖案44c和第四上部金屬化圖案44d設置在各自的象限中。可將偽金屬化圖案62與上部金屬化層中的任何其他操作的金屬化圖案電隔離。
如圖2A所示,第一底部金屬60a(并且類似地,第二底部金屬60b,盡管未具體示出)可為橫向位于第一延伸部分48a和第二延伸部分48b之間的平面。這可能由位于正下方的上部介電層47的表面的平面性的程度所致。取決于形成各個元件的方法,偽金屬化圖案62的存在可允許該上部介電層47的表面為位于第一延伸部分48a和第二延伸部分48b之間的平面。
圖2A和圖2B還示出偽金屬化圖案62,所述偽金屬化圖案62可具有穿過偽金屬化圖案62的開口64。開口64可采取在偽金屬化圖案62中的任何配置。如示出的,兩列開口64沿著y-方向延伸,并且一行開口64沿著x-方向延伸。
各個開口具有第六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-方向上延伸的偽金屬化圖案62的第一分支(具有兩列開口64)具有第七x-方向尺寸D7x,并且在x-方向上延伸的偽金屬化圖案62的另外的第二分支(具有一行開口64)具有第七y-方向尺寸D7y。偽金屬化圖案62的第一分支為來自鄰近上部金屬化圖案44的第八x-方向尺寸D8x。偽金屬化圖案62的第二分支為來自鄰近的上部金屬化圖案44的第八y-方向尺寸D8y。
在一些實施例中,尺寸D6x和D6y可為從約10μm至約50μm的范圍,諸如約30μm。在一些實施例中,尺寸D7x可為從約30μm至約1130μm的范圍,諸如約440μm,并且尺寸D7y可為從約30μm至約220μm的范圍,諸如約50μm。在一些實施例中,尺寸D8x可大于約40μm,諸如從約40μm至約100μm的范圍,諸如約40μm,并且尺寸D8y可大于約40μm,諸如從約40μm至約100μm的范圍,諸如約40μm。
圖3A至圖3C示出根據一些實施例的用于附接多端SMD/IPD的結構的各個視圖。圖3A是其上附接有SMD/IPD 84的結構的截面圖,以及圖3B和3C是結構的各個部分的覆蓋布局圖。圖3B示出圖3A中的部分B的覆蓋布局圖,且圖3C示出圖3A中的部分C的覆蓋布局圖。圖3B和3C中的截面A-A是圖3A中示出的截面圖。用于形成該結構的示例性材料和方法在圖4至圖13的制造工藝的上下文中討論,因此為了簡潔此處省略這種材料和工藝。
圖3A示出下部金屬化層,所述下部金屬化層包括第一下部金屬化圖案70a、第二下部金屬化圖案70b、第三下部金屬化圖案70c和第四下部金屬化圖案70d。下部介電層72在下部金屬化層上方和上,包括下部金屬化圖案70a、70b、70c和70d。
上部金屬化層在下部介電層72上,并且上部金屬化層包括具有第一通孔76a的第一上部金屬化圖案74a、具有第二通孔76b的第二上部金屬化圖案74b、具有第三通孔76c的第三上部金屬化圖案74c和具有第四通孔76d的第四上部金屬化圖案74d。如在圖3B中示出的(但在圖3A中未具體示出),上部金屬化層還包括第五至第十二上部金屬化圖案74e至74l。在兩個圖3A和圖3B中,上部金屬化圖案還包括第十三上部金屬化圖案74m。第一至第四通孔76a至76d延伸通過下部介電層72并各自被電連接和直接機械連接至第一至第四下部金屬化圖案70a至70d的相應一個以及第一至第四上部金屬化圖案74a至74d的相應一個。上部介電層77在上部金屬化層上方和上,包括第一至第十二上部金屬化圖案74a至74l。
第一至第十二底部金屬80a至80l在上部介電層77上。第一至第十二底部金屬80a至80l包括第一至第十二延伸部分78a至78l的相應一個。第一至第十二延伸部分78a至78l延伸穿過上部介電層47并各自被電連接和直接機械連接至第一至第十二上部金屬化圖案74a至74l的相應一個。第一至第十二延伸部分78a至78l穿過各自的開口延伸至第一至第十二上部金屬化圖案74a至74l的相應一個,所述開口穿過上部介電層77。盡管在截面圖中未具體示出,具有至相應的第五至第八上部金屬化圖案74e至74h的相應的第五至第八延伸部分78e至78h的第五至第八底部金屬80e至80h具有相同或相似截面,如在圖3A中示出的相應元件,并且具有至相應的第九至第十二上部金屬化圖案74i至74l的相應的第九至第十二延伸部分78i至78l的第九至第十二底部金屬80i至80l具有相同或相似截面,如在圖3A中示出的相應元件。第一至第十二連接件82a至82l分別電連接和直接機械連接第一至第十二底部金屬80a至80l以及SMD/IPD 84的第一至第十二終端。
如圖3B和圖3C所示,多端SMD/IPD 84具有是三個或更多個終端。SMD/IPD 84的終端可在陣列中,諸如所示出的4×3陣列。相應的連接件82、具有延伸部分78的底部金屬80和上部金屬化圖案74的各個堆疊件可相應于SMD/IPD 84的終端的相應一個,因此,如所示出的,也可將那些堆疊件布置在陣列中。此外,底部金屬80、延伸部分78和上部金屬化圖案74表現為具有六邊形,并且在其他實施例中,這些元件可為任何形狀,諸如正方形、矩形、圓形、橢圓形、六邊形或任何其他多邊形。如示出的,底部金屬80橫向延伸超出相應的延伸部分78的邊界,并且上部金屬化圖案74橫向延伸超出相應的底部金屬80的邊界。
圖4至圖13示出示例性制造工藝,其中可使用圖1A至圖1C、圖2A至圖2C以及圖3A至圖3C中示出的任何前述結構。為了方便,在該示例性工藝中示出圖2A至圖2C的結構,但如本領域一般技術人員容易理解的可形成任何其他前述結構。此外,這種結構可形成在任何襯底、封裝元件或封裝件上和/或中,并且提供圖4至圖13作為實例。
圖4至圖13示出根據一些實施例的用于形成封裝件的制造工藝期間的中間步驟的截面圖。圖4示出載體200和在載體200上形成的釋放層202。載體200可為玻璃載體、陶瓷載體等。載體200可為晶圓。釋放層202可由聚合物基材料形成,可將所述釋放層202連同載體200從上層結構中去除,所述上層結構將在隨后的步驟中形成。在一些實施例中,釋放層202為環氧樹脂基熱釋放材料,其在加熱時喪失它的粘合性能。在其他實施例中,釋放層202可為紫外線(UV)膠,其在暴露于UV光時喪失它的粘合性能。可以液體形式分配釋放層202并將其固化,所述釋放層202可為層壓在載體200上的層壓膜等。可使釋放層202的頂面齊平并且所述頂面可具有高度的平面性。
在圖5中,通過粘合劑204將集成電路管芯206粘合至釋放層202。在被粘合至釋放層202之前,可根據可應用的制造工藝對集成電路管芯206加工以在集成電路管芯206中形成集成電路。例如,可在諸如半導體晶圓的半導體襯底中和/或上形成諸如晶體管、二極管、電容器、電阻器等的器件,并且可將所述器件通過互連結構互連以形成集成電路,例如,所述互連結構通過半導體襯底上的一個或多個介電層中的金屬化圖案形成。例如,可以通過在稱為集成電路管芯206的相應的有源側上實施鍍而在集成電路管芯206外部形成諸如導電柱(例如,包括諸如銅的金屬)的管芯連接件208以被機械和電連接至相應的集成電路管芯206。例如,可通過旋轉涂布、層壓、化學氣相沉積(CVD)等在集成電路管芯206和管芯連接件208上方形成介電材料210。可將粘合劑204應用于集成電路管芯206的背面,諸如應用于相應的半導體晶圓的背面。粘合劑204可為任何適當的粘合劑、環氧樹脂等。例如,可通過鋸切或劃切將集成電路管芯206切割,并且例如,使用拾取和放置工具通過粘合劑204將集成電路管芯206粘合至釋放層202。
在圖6中,在釋放層202上形成封裝集成電路管芯206的密封件212。密封件212可為模塑料、環氧樹脂等,并且可通過壓縮模制、傳遞模制等應用。在固化后,密封件212可經歷研磨工藝以暴露管芯連接件208。在研磨工藝之后,管芯連接件208和密封件212的頂面共面。在一些實施例中,例如,如果在封裝集成電路管芯206之后,管芯連接件208暴露,則省略研磨工藝。
在圖7中,在密封件212和管芯連接件208上形成介電層220。在一些實施例中,介電層220由聚合物形成,所述聚合物可為諸如聚苯并惡唑(PBO)、聚酰亞胺、苯并環丁烯(BCB)等的感光材料,并且可使用光刻掩模容易地圖案化。在其他實施例中,介電層220由諸如氮化硅的氮化物;諸如氧化硅、磷硅酸鹽玻璃(PSG)、硼硅酸鹽玻璃(BSG)、硼摻雜的磷硅酸鹽玻璃(BPSG)等的氧化物形成。可通過旋轉涂布、層壓、CVD等或其組合形成介電層220。然后,將介電層220圖案化以形成開口從而暴露管芯連接件208。當介電層為感光材料時,諸如通過將介電層220暴露于光的可接受的工藝實施圖案化,或者例如,通過使用各向異性蝕刻的蝕刻實施圖案化。
然后,形成具有通孔224的金屬化層222,所述通孔穿過開口,所述開口穿過介電層220。在介電層220上方以及在介電層220中的開口中形成晶種層。在一些實施例中,晶種層為金屬層,其可為單層或包括由不同材料形成的多個子層的復合層。在一些實施例中,晶種層包括鈦層和在鈦層上方的銅層。例如,可使用物理氣相沉積(PVD)等形成晶種層。將光刻膠形成并圖案化在晶種層上。可通過旋轉涂布等形成光刻膠并且可將所述光刻膠暴露于光用于圖案化。光刻膠的圖案相應于金屬化層的圖案。圖案化形成穿過光刻膠的開口以暴露晶種層。在光刻膠的開口中以及在晶種層的暴露的部分上形成導電材料。可通過諸如電鍍或化學鍍等的鍍形成導電材料。導電材料可包括諸如金屬的導電材料,所述金屬例如銅、鈦、鎢、鋁等。然后,將光刻膠和晶種層的其上沒有形成導電材料的部分去除。可通過可接受的灰化或剝離工藝去除光刻膠,諸如使用氧等離子體等。一旦去除光刻膠,就諸如通過使用可接受的蝕刻工藝去除晶種層的暴露的部分,諸如通過濕或干蝕刻。晶種層的剩余部分和導電材料形成具有通孔224的金屬化層222,所述通孔穿過開口,所述開口穿過介電層220。因此,將金屬化層222電連接至集成電路管芯206上的集成電路。
在圖8中,通過重復上述關于圖7討論的工藝,在金屬化層222和介電層220上形成介電層226。形成穿過介電層226的開口以暴露金屬化層222的部分。然后,通過上述關于圖7討論的工藝形成具有通孔230的金屬化層228,所述通孔穿過開口,所述開口穿過介電層226。因此,將金屬化層228電連接至金屬化層222。
在圖9中,通過重復上述關于圖7討論的工藝,在金屬化層228和介電層226上形成介電層232。形成穿過介電層232的開口以暴露金屬化層228的部分。然后,通過上述關于圖7討論的工藝形成具有通孔236的金屬化層234,所述通孔穿過開口,所述開口穿過介電層232。因此,將金屬化層234電連接至金屬化層228。
區域240識別元件,所述元件可相應于圖1A至圖1C、圖2A至圖2C以及圖3A至圖3C中的元件。金屬化層234可相應于圖1A至圖1C、圖2A至圖2C以及圖3A至圖3C中的任何一個的上部金屬化層。例如,在圖2A中,金屬化層234包括分別相應于第一上部金屬化圖案44a和第二上部金屬化圖案44b的第一金屬化圖案242a和第一金屬化圖案242b。此外,金屬化層234包括相應于圖2A中的偽金屬化圖案62的偽金屬化圖案244,并且金屬化層234包括相應于圖2A中的第五上部金屬化圖案44e的第三金屬化圖案246。
在一些實施例中,可省略一些介電層和金屬化層,而在其他實施例中,可包括更多的介電層和金屬化層。
在圖10中,通過重復上述關于圖7討論的工藝,在金屬化層234和介電層232上形成介電層250。由此形成再分布結構258,所述再分布結構258包括介電層220、226、232和250以及分別具有通孔224、230和236的金屬化層222、228和234。形成穿過介電層250的開口以暴露金屬化層234的部分。然后,通過上述關于圖7的用于形成金屬化層討論的工藝,在介電層250上形成穿過開口的底部金屬252和254,所述開口穿過介電層250。因此,將底部金屬252和254電連接至金屬化層234。底部金屬254相應于圖2A中的第一底部金屬60a。
在圖11中,在底部金屬254上形成連接件262。在一些實施例中,連接件262為包含焊料的材料(諸如包含無鉛焊料的材料),并且還可包括助焊劑材料。可通過使用打印工藝等在底部金屬254上形成連接件262。然后,諸如通過使用拾取和放置工具將SMD/IPD264放置在連接件262上。將連接件262與相應的SMD/IPD264的終端連接。連接件262中的助焊劑可將SMD/IPD264粘合至底部金屬254直至實施回流工藝以回流連接件262中的焊料從而更永久地將SMD/IPD 264附接至底部金屬254。
此外,在底部金屬252上形成外部連接件260。例如,外部連接件260可為諸如Sn-Ag合金、Sn-Ag-Cu合金等的焊料,其可進一步為通過球落工藝(ball drop process)、打印、鍍等形成的無鉛或含鉛焊料。
在圖12中,實施載體脫粘以從上層結構中分離(脫粘)載體200。根據一些實施例,脫粘包括在釋放層202上投射諸如激光或UV光的光使得釋放層202在光的熱量下分解并且可去除載體200。然后,將結構上下翻轉并放置在切割膠帶266上。然后,實施諸如通過切割或鋸切的封裝件分割工藝以分割單個封裝件。
圖13示出如在圖12中分割并且附接至襯底282的封裝件280。襯底282可為諸如印刷電路板(PCB)等的封裝件襯底。襯底282具有接合焊盤284,將所述接合焊盤284與外部連接件260連接并且回流以形成電和機械連接。
實施例可實現優點。例如,根據上述結構的實施例可降低上部金屬化圖案和/或上部介電層處的應力。通過降低應力,可減輕上部介電層和/或上部金屬化圖案中的分層和/或破裂的風險。因此,可提高制造的結構的產量。
一個實施例是封裝結構。封裝結構包括嵌入在密封件中的集成電路管芯和在密封件上并且電連接至集成電路管芯的再分布結構。再分布結構包括在密封件和集成電路管芯遠端的金屬化層,以及在密封件和集成電路管芯遠端以及在金屬化層上的介電層。封裝結構還包括在介電層上的第一底部金屬化結構和附接至第一底部金屬化結構的表面安裝器件和/或集成無源器件(“SMD/IPD”)。第一底部金屬化結構包括通過介電層的第一開口延伸至金屬化層的第一圖案的第一延伸部分,通過介電層的第二開口延伸至金屬化層的第二圖案的第二延伸部分,通過介電層的第三開口延伸至金屬化層的第三圖案的第三延伸部分,以及通過介電層的第四開口延伸至金屬化層的第四圖案的第四延伸部分。第一開口、第二開口、第三開口和第四開口彼此物理隔開。
另一個實施例是封裝結構。封裝結構包括管芯,所述管芯包括集成電路,至少橫向封裝管芯的密封件,在密封件上并且鄰接密封件的再分布結構,第一底端結構,第二底端結構以及表面安裝器件和/或集成無源器件(“SMD/IPD”)。再分布結構包括在金屬化層上的介電層。第一底端結構包括通過第一開口延伸至金屬化層的第一延伸部分并且包括通過第二開口延伸至金屬化層的第二延伸部分,所述第一開口通過介電層,所述第二開口通過介電層。第二底端結構包括通過第三開口延伸至金屬化層的第三延伸部分并且包括通過第四開口延伸至金屬化層的第四延伸部分,所述第三開口通過介電層,所述第四開口通過介電層。第一開口、第二開口、第三開口和第四開口不同。SMD/IPD具有附接至第一底端結構的第一終端和附接至第二底端結構的第二終端。
另外的實施例為方法。所述方法包括在密封件中封裝集成電路管芯;在密封件上形成再分布結構,再分布結構包括在第一金屬化圖案、第二金屬化圖案、第三金屬化圖案和第四金屬化圖案上的介電層,其中,將第一金屬化圖案、第二金屬化圖案、第三金屬化圖案和第四金屬化圖案物理隔開;在再分布結構上形成第一底端金屬和第二底端金屬,第一底端金屬包括通過介電層的第一開口延伸至第一金屬化圖案的第一延伸部分并且包括通過介電層的第二開口延伸至第二金屬化圖案的第二延伸部分,第二底端金屬包括通過介電層的第三開口延伸至第三金屬化圖案的第三延伸部分并且包括通過介電層的第四開口延伸至第四金屬化圖案的第四延伸部分;以及將表面安裝器件和/或集成無源器件(“SMD/IPD”)附接至第一底端金屬和第二底端金屬,將SMD/IPD的第一終端與第一底端金屬連接,以及將SMD/IPD的第二終端與第二底端金屬連接。
根據本發明的一些實施例,提供了一種封裝結構,包括:集成電路管芯,嵌入在密封件中;再分布結構,位于所述密封件上并且電連接至所述集成電路管芯,所述再分布結構包括:金屬化層,位于所述密封件和所述集成電路管芯遠端,和介電層,位于所述密封件和所述集成電路管芯遠端并且在所述金屬化層上;第一底部金屬化結構,位于所述介電層上,所述第一底部金屬化結構包括:第一延伸部分,延伸穿過所述介電層的第一開口至所述金屬化層的第一圖案,第二延伸部分,延伸穿過所述介電層的第二開口至所述金屬化層的第二圖案,第三延伸部分,延伸穿過所述介電層的第三開口至所述金屬化層的第三圖案,以及第四延伸部分,延伸穿過所述介電層的第四開口至所述金屬化層的第四圖案,所述第一開口、所述第二開口、所述第三開口和所述第四開口彼此物理地間隔開;以及表面安裝器件和/或集成無源器件(“SMD/IPD”),附接至所述第一底部金屬化結構。
在上述封裝結構中,還包括:第二底部金屬化結構,位于所述介電層上并且延伸至所述金屬化層;外部連接件,位于所述第二底部金屬化結構上;以及封裝件襯底,電和物理連接至所述外部連接件。
在上述封裝結構中,所述第一底部金屬化結構還包括:第一底端金屬,包括所述第一延伸部分和所述第二延伸部分,所述SMD/IPD的第一終端被附接至所述第一底端金屬,以及第二底端金屬,包括所述第三延伸部分和所述第四延伸部分,所述SMD/IPD的第二終端被附接至所述第二底端金屬。
在上述封裝結構中,在所述金屬化層的第一圖案和所述金屬化層的第二圖案之間沒有設置所述金屬化層的圖案,并且在所述金屬化層的第三圖案和所述金屬化層的第四圖案之間沒有設置所述金屬化層的圖案。
在上述封裝結構中,所述金屬化層還包括偽金屬化圖案、在所述金屬化層的第一圖案和所述金屬化層的第二圖案之間以及在所述金屬化層的第三圖案和所述金屬化層的第四圖案之間的第一方向上延伸的所述偽金屬化圖案的第一部分,以及在所述金屬化層的第一圖案和所述金屬化層的第三圖案之間以及在所述金屬化層的第二圖案和所述金屬化層的第四圖案之間的第二方向上延伸的所述偽金屬化圖案的第二部分。
在上述封裝結構中,所述金屬化層還包括偽金屬化圖案,所述偽金屬化圖案位于由所述金屬化層的第一圖案、所述金屬化層的第二圖案、所述金屬化層的第三圖案以及所述金屬化層的第四圖案的相應邊界限定的區域中,多個開口穿過所述偽金屬化圖案。
在上述封裝結構中,所述金屬化層還包括所述金屬化層的第五圖案,所述第五圖案為金屬線。
在上述封裝結構中,所述第一底部金屬化結構還包括:第一底端金屬,包括所述第一延伸部分,所述SMD/IPD的第一終端被附接至所述第一底端金屬,第二底端金屬,包括所述第二延伸部分,所述SMD/IPD的第二終端被附接至所述第二底端金屬,第三底端金屬,包括所述第三延伸部分,所述SMD/IPD的第三終端被附接至所述第三底端金屬,以及第四底端金屬,包括所述第四延伸部分,所述SMD/IPD的第四終端被附接至所述第四底端金屬,其中,所述第一底端金屬、所述第二底端金屬、所述第三底端金屬和所述第四底端金屬彼此物理地間隔開。
根據本發明的另一些實施例,還提供了一種封裝結構,包括:管芯,包括集成電路;密封件,至少橫向封裝所述管芯;再分布結構,在所述密封件上并且鄰接所述密封件,所述再分布結構包括位于金屬化層上的介電層;第一底端結構,包括延伸穿過第一開口至所述金屬化層的第一延伸部分并且包括延伸穿過第二開口至所述金屬化層的第二延伸部分,所述第一開口穿過所述介電層,所述第二開口穿過所述介電層;第二底端結構,包括延伸穿過第三開口至所述金屬化層的第三延伸部分并且包括延伸穿過第四開口至所述金屬化層的第四延伸部分,所述第三開口穿過所述介電層,所述第四開口穿過所述介電層,其中,所述第一開口、所述第二開口、所述第三開口和所述第四開口不同;以及表面安裝器件和/或集成無源器件(“SMD/IPD”),具有附接至所述第一底端結構的第一終端和附接至所述第二底端結構的第二終端。
在上述封裝結構中,所述金屬化層包括與所述金屬化層的操作金屬化圖案電隔離的偽圖案,所述偽圖案設置在(i)所述密封件和/或所述管芯和(ii)所述第一底端結構和/或所述第二底端結構之間。
在上述封裝結構中,所述偽圖案具有穿過所述偽圖案的多個開口。
在上述封裝結構中,所述金屬化層,包括:第一圖案,所述第一延伸部分延伸至所述金屬化層的第一圖案,第二圖案,所述第二延伸部分延伸至所述金屬化層的第二圖案,第三圖案,所述第三延伸部分延伸至所述金屬化層的第三圖案,和第四圖案,所述第四延伸部分延伸至所述金屬化層的第四圖案,以及所述偽圖案包括:第一部分,在所述第一圖案和所述第二圖案之間以及在所述第三圖案和所述第四圖案之間延伸,和第二部分,在所述第一圖案和所述第三圖案之間以及在所述第二圖案以及所述第四圖案之間延伸。
在上述封裝結構中,在所述金屬化層中沒有偽圖案,所述金屬化層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橫向限定的區域中。
在上述封裝結構中,所述第一底端結構在平行于第一方向的方向上從所述第一延伸部分延伸至所述第二延伸部分,并且第二底端結構在平行于所述第一方向的方向上從所述第三延伸部分延伸至所述第四延伸部分,所述第一底端結構和所述第二底端結構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,以及所述金屬化層包括:第一圖案,所述第一延伸部分延伸至所述金屬化層的第一圖案,第二圖案,所述第二延伸部分延伸至所述金屬化層的第二圖案,第三圖案,所述第三延伸部分延伸至所述金屬化層的第三圖案,以及第四圖案,所述第四延伸部分延伸至所述金屬化層的第四圖案,所述第一圖案、所述第二圖案、所述第三圖案和所述第四圖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。
根據本發明的又一些實施例,還提供了一種方法,包括:將集成電路管芯封裝在密封件中;在所述密封件上形成再分布結構,所述再分布結構包括在第一金屬化圖案、第二金屬化圖案、第三金屬化圖案和第四金屬化圖案上的介電層,其中,將所述第一金屬化圖案、所述第二金屬化圖案、所述第三金屬化圖案和所述第四金屬化圖案物理隔開;在所述再分布結構上形成第一底端金屬和第二底端金屬,所述第一底端金屬化包括延伸穿過所述介電層的第一開口至所述第一金屬化圖案的第一延伸部分并且包括延伸穿過所述介電層的第二開口至所述第二金屬化圖案的第二延伸部分,所述第二底端金屬包括延伸穿過所述介電層的第三開口至所述第三金屬化圖案的第三延伸部分并且包括延伸穿過所述介電層的第四開口至所述第四金屬化圖案的第四延伸部分;以及將表面安裝器件和/或集成無源器件(“SMD/IPD”)附接至所述第一底端金屬和所述第二底端金屬,將所述SMD/IPD的第一終端附接至所述第一底端金屬,以及將所述SMD/IPD的第二終端附接至所述第二底端金屬。
在上述方法中,沒有在所述第一金屬化圖案、所述第二金屬化圖案、所述第三金屬化圖案和所述第四金屬化圖案之間橫向形成偽金屬。
在上述方法中,在所述第一金屬化圖案和所述第二金屬化圖案之間、在所述第三金屬化圖案和所述第四金屬化圖案之間、在所述第一金屬化圖案和所述第三金屬化圖案之間以及在所述第二金屬化圖案和所述第四金屬化圖案之間橫向形成偽金屬。
在上述方法中,穿過所述偽金屬形成多個開口。
在上述方法中,所述第一底端金屬在平行于第一方向的方向上從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屬在平行于所述第一方向的方向上從所述第三延伸部分延伸至所述第四延伸部分,所述第一底端金屬和所述第二底端金屬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,以及所述第一金屬化圖案、所述第二金屬化圖案、所述第三金屬化圖案和所述第四金屬化圖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,還包括:在所述再分布結構上形成底部連接件金屬,所述底部連接件金屬延伸穿過所述介電層;以及在所述底部連接件金屬上形成焊料連接件。
上面論述了若干實施例的部件,使得本領域技術人員可以更好地理解本發明的各個方面。本領域技術人員應該理解,他們可以很容易地使用本發明作為基礎來設計或更改其他用于達到與本文所介紹實施例相同的目的和/或實現相同優點的工藝和結構。本領域技術人員也應該意識到,這些等效結構并不背離本發明的精神和范圍,并且在不背離本發明的精神和范圍的情況下,可以進行多種變化、替換以及改變。