[發明專利]高密度電子封裝及其制造方法

無效

• 申請號: 00807754.1
• 申請日: 2000-05-11
• 公開（公告）號: CN1352804A
• 公開（公告）日: 2002-06-05
• 發明（設計）人: 凱文·K·T·鐘
• 申請（專利權）人: 阿梅拉西亞國際技術公司
• 主分類號: H01L23/02
• 分類號: H01L23/02;H01R9/00;H05K7/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 魏曉剛,李曉舒

????????????????????????技術領域

本發明涉及一種電子器件封裝，并尤其涉及一種包括撓性襯底的電子器件封裝，撓性襯底包含一種低彈性模量的撓性介電粘合劑。

????????????????????????背景技術

隨著半導體集成電路技術的發展，大大提高了可以制作在單個半導體芯片上的電路數量和操作速度，由于連接芯片的輸入和輸出端子數量的增大以及這些連接端子之間間隔或間距的減小使得有效利用這些集成電路變得更加困難。在連接端子的數量超過常規的機械封裝中能方便經濟地得到的數量的時候，連接問題變得更加嚴重。

解決此類問題的一個方法是使用安裝在下面(next-lever)電路板上的半導體芯片，連接端子接觸并連接到相應的端子，即所謂的“倒裝”安裝。此倒裝技術要求下面電路板上的連接端子與半導體芯片上的連接端子有相同的大小和相同的間距。特別是，半導體芯片連接的間距變得比常規的機械封裝上和安裝半導體芯片的電子線路板上可得到的間距細很多。另外，當暴露于熱循環、通常由于互連其間的焊料的剛性而加重應力時，半導體芯片和下面電路板之間熱膨脹的差異產生熱感應力，導致互連的失敗或降質。

解決此類問題的還有一個辦法是在半導體芯片和下面的電路板之間采用一個中間襯底以吸收一些熱感應力，并還使得能夠分開與半導體芯片的連接，從而允許有一個能與常規的印刷電路板技術兼容的大連接尺寸和間距。如果中間襯底實際上大于半導體芯片的尺寸，則小尺寸芯片的優點將喪失，同樣喪失的是提高了以極高的工作頻率工作的能力的短導線長度的優點。雖然這可通過減小中間襯底的尺寸并采用能夠細化線條寬度的下面襯底技術而得到改善，但中間襯底的剛性又造成了一些困難。中間襯底的周長不大于安置其上的半導體芯片的周長20％情況下的電子封裝通常被稱作“芯片尺度的器件封裝”，盡管通常把較大的器件封裝也稱作“芯片尺度的器件封裝”。

剛性中間襯底的難度在制造稱之為“撓性”的特殊材料的襯底，如薄聚酰亞胺和其它所謂的“撓性”常規襯底，在其上可以通過常規的方法形成印刷導線和電鍍穿孔。但是，這種襯底材料不是真正的撓性材料，而只是有較大的柔性，因為它不具有很低的彈性模量，由較高彈性模量的較薄材料制成。常規的材料如聚酰亞胺片具有較高的彈性模量，如大于70,000kg/cm²(1,000,000psi)的模量。另外，這種材料的使用和常規的制造方法導致不期望的高成本，并且可能需要執行更困難或昂貴的組裝過程。

另外，通常優選防濕氣進入的閉合腔器件封裝，如通常用在高可靠性、軍用、航天和醫療電子應用中以及光學器件和對頻率敏感的通訊器件的密封器件封裝。器件封裝的防濕氣進入的能力或允許濕氣易于出去的能力對于操作可靠性是很重要的。

由于金屬和/或陶瓷器件封裝、用于密封器件封裝蓋的較慢的方法和較高的勞動量，使得常規的密封腔型器件封裝非常昂貴。加蓋的腔式器件封裝比陶瓷器件封裝便宜很多，但比灌封包封(encapsulated?package)的器件封裝如模鑄的環氧樹脂或模鑄的塑料膠片包封的器件封裝仍然貴很多，而這些類型的器件封裝在商業電子應用中的比例大約為95-99％。甚至使用精密的分配設備，由于分配封裝劑精確量所固有的緩慢過程，頂滴灌封封裝(glob-top?encapsulated)的器件封裝比模鑄的器件封裝貴很多。具體地說，與只有US$0.01-0.05(不包括加工)材料成本的模鑄環氧樹脂器件封裝相比，密封腔型器件封裝可有US$0.90-1.00或更大的材料成本，并且常規的帶有分布粘合劑的加蓋器件封裝可具有US$0.20-0.40的材料成本。

因此，需要一種這樣的電子封裝，即適于高密度(即芯片尺度的)器件封裝，并且避免了常規的模鑄器件封裝的技術缺陷，沒有常規的密封器件封裝的高成本。

????????????????????????發明內容