[發明專利]制造組件的方法及組件

無效

• 申請號: 200680023338.2
• 申請日: 2006-06-23
• 公開（公告）號: CN101208789A
• 公開（公告）日: 2008-06-25
• 發明（設計）人: R·德克爾;M·A·德桑貝爾;W·H·德哈斯;T·M·米希爾森;F·A·C·M·朔夫斯;N·J·A·范費恩
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦電子股份有限公司
• 主分類號: H01L21/48
• 分類號: H01L21/48;H01L25/065;H01L21/98;H01L21/68
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 王英

本發明涉及一種制造半導體組件的方法，其包括以下步驟：

提供載體，其包括具有第一側和相反的第二側的半導體襯底，且在襯底中、在第一側處限定有至少一個電元件，還包括多個接觸焊盤；

將至少一個有源器件附著并電耦合到接觸焊盤；以及

從其第二側對半導體襯底進行構圖以形成與電元件電絕緣的端子。

本發明還涉及可由此獲得的組件。

本發明進一步涉及在所述方法中使用的載體。

可以從US-A?6075279尤其是其中的圖12獲知這種方法。其中，載體包括具有多個晶體管的半導體襯底。其還包括通過襯底特別是通過n⁺摻雜襯底區的導電路徑。接觸焊盤耦合到晶體管的電極。將第二半導體襯底組裝到第一襯底。該第二襯底為布線襯底并且包括適合于形成集成電路的多個晶體管和互連。該集成電路優選用作用于限定在載體中的晶體管的控制IC。第一和第二襯底上的接觸焊盤利用焊球相互連接。利用由硅、環氧樹脂或聚酰亞胺構成的絕緣粘合樹脂填充第一和第二襯底之間的焊球周圍的空間。該樹脂確保第一和第二襯底的相互粘合。這之所以實現，特別是因為樹脂層在熱處理中是熱固性的。該熱固性還會導致樹脂收縮和硬化。由于第一和第二襯底都包括硅，因此在熱膨脹系數上不存在差異，并且防止了由于不同熱膨脹導致的應力而產生的焊球的破裂。

此后，通過形成狹縫孔，特別是通過切割，從其第二側對半導體襯底進行構圖。狹縫孔延伸到樹脂層中，以便使導電路徑與晶體管電絕緣。狹縫孔將導電路徑與晶體管分開，由此允許導電路徑的背側用作器件的端子。又將這些端子固定到封裝襯底上的接觸焊盤。然而這僅在填充狹縫孔且將襯底切割為單獨的產品之后進行。

該公知方法的缺點是，產量損失的風險很大。該產量損失的原因特別在于必須在晶片級上執行第一和第二襯底的組裝。因此襯底上的任何一個器件都被組裝，即使其不能正常工作。因此如果每一襯底上有3％的器件不正常工作，則最終的產量損失將接近6％。

因此本發明的第一個目的是提供開篇段落中所述類型的制造方法，其具有減小的產量損失。之所以能夠實現第一目的，是在于：

載體包括位于襯底的第一側上的互連結構，其中限定多個接觸焊盤和到襯底的第一側的延伸部分，以及來自至少一個電元件和到所述至少一個電元件的互連，將端子耦合到所述延伸部分，

耦合到載體的有源器件的表面面積小于載體并且被封裝，以及

減薄并選擇性地去除載體的半導體襯底以便制造由半導體材料構成的島。

由此實現第二個目的。

本發明解決了產量損失的問題，這是因為將單個器件組裝到載體，該載體橫向延伸超過單個器件。且然后將單個器件封裝。然而，這種片上片組件(chip?on?chip)產生其他問題。首先，在封裝體和載體襯底之間趨向于存在熱膨脹系數上的差異。在熱循環期間由這些差異引起的應力必須在某處釋放。因此對載體襯底與有源器件之間的硬化熱固性樹脂的使用可能不是十分充分。然而，在沒有這種硬化樹脂的情況下似乎很難利用切割技術對載體襯底進行切割。

現在這些相關的問題在本發明中得到了解決。其方法是載體襯底僅在組裝期間是載體。一旦施加封裝體，這可以取代載體的作用。然后直到半導體襯底不在起作用，將其去除。這種去除至此擴展到僅留下由半導體材料構成的島；并且這種島的產生導致可以適當地耐受熱循環的應力的組件。

在熱循環期間，將組件附著到印刷電路板。在有源器件或者載體襯底中產生的熱量將會消散。隨著相應的膨脹和隨后的收縮將產生特定的熱流。此外，整體溫度可能與組件溫度不同，導致內在應力。

在本發明的組件中，隨著附著到印刷電路板，可以區分四個部件：有源器件、封裝體、由載體襯底產生的島和印刷電路板。為了清楚起見，這里假設互連結構為封裝體的一部分。通過將載體襯底構圖為島，只有印刷電路板和封裝體在整個表面區域上橫向延伸。這是合適的，因為封裝體具有與印刷電路板的熱膨脹系數-也被稱為CTE-匹配最好的熱膨脹系數。優選地，封裝體的CTE小于印刷電路板的CTE，最優選地，其在橫向方向上處在10和15ppm/K之間，而印刷電路板的CTE在橫向方向上為17ppm/K。如果需要，在二者之間可以存在用于應力釋放的部件，例如由順應性材料構成的層。相對于在單一載體上的情形，有源器件的熱特性相對于封裝體來說至少在一階上沒有不同。