[發(fā)明專利]用于在封裝期間應(yīng)用芯片支撐來生產(chǎn)重組晶片的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280033457.1
• 申請日: 2012-05-04
• 公開（公告）號: CN104081521B
• 公開（公告）日: 2017-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: C·瓦爾
• 申請（專利權(quán)）人: 3D加公司
• 主分類號: H01L23/538
• 分類號: H01L23/538;H01L21/60;H01L23/48;H01L23/31;H01L21/56
• 代理公司: 北京戈程知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11314
• 代理人: 程偉,王錦陽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的領(lǐng)域為重組晶片的制造，其包括在樹脂中封裝的芯片，此類芯片通常是經(jīng)預(yù)先測試的。

背景技術(shù)

實現(xiàn)生產(chǎn)重組晶片的最常見的方案包括首先對在其上已生產(chǎn)芯片的晶片進行切片以獲得單個芯片，一個晶片生產(chǎn)第一類型的彼此相同的芯片，而另一個晶片生產(chǎn)另一種類型的芯片等。術(shù)語芯片是指有源的電子組件比如裸片或無源組件（電容、電阻、變壓器或電感器等）或MEMS，其為對“微電子機械系統(tǒng)”的縮寫。一般而言，在經(jīng)測試后選擇這些芯片，并且通常稱為“已知合格的芯片”。

然后，通過例如“挑選和放置”機器，對在一面（稱為有源面或正面）上顯示連接墊14的經(jīng)測試的各種類型的芯片1進行挑選，并且放置到在如圖2中所示的膠粘劑支撐13上的正面，從而形成通常相互類似的芯片圖案。術(shù)語芯片圖案指定為旨在形成電子元件的一組不同的芯片。

該膠粘劑支撐13通常為膠粘表皮，其自身粘到剛性支撐。接下來，將芯片封裝在環(huán)氧類型的聚合樹脂12中以便鍵合芯片。

其后，在膠粘劑支撐13和膠粘表皮的移除之后，可選地具有數(shù)個階的再分配層或RDL（“再分配層”的縮寫）形成在正面?zhèn)龋ㄓ衫鏣iW/Cu或TiPd/Au制成的通道的該RDL層，通過浸漬或通過離心分離而形成在沉積在膠粘劑支撐的位置中的介電層11上，其顯示在圖3、圖4和圖5。因此，然后可以對不包括任何有缺陷的芯片的重組晶片進行切片以獲得塑料微封裝；重組晶片也可以堆疊在其他重組晶片上，并且根據(jù)各種已知的方法電連接到這些晶片，其后對堆疊進行切片以獲得三維或3D電子模塊。

芯片的封裝包括：

-沉積樹脂步驟，圍繞粘到膠粘劑支撐上的芯片且可選地在芯片上（通過所謂的壓縮鑄造或成型）沉積樹脂，以便填充芯片間空間，

-聚合樹脂步驟，聚合樹脂以使其變硬并且從而形成其中固定芯片的剛性且可控的襯底，然后可以移除膠粘劑襯底。

明顯的缺點是在樹脂的沉積期間和/或在樹脂的聚合期間的芯片的位移，然后芯片的墊不再與再分配層（RDL層）的通道一致。如圖1中所示，關(guān)于設(shè)計位置的芯片微位移是由于：

-芯片在膠粘劑支撐上的定位不準(zhǔn)確，該定位相對于在高速下操作的最近的“挑選和放置”設(shè)備約為5μm，

-膠粘劑支撐的膨脹可逆但非常高，在100ppm/℃附近，如箭頭C所示，

-在聚合期間的樹脂以約幾個1000ppm/℃的不可逆收縮，如箭頭A所示，

-樹脂的聚合之后約16至17ppm/℃的可逆膨脹，如箭頭B所示。

這導(dǎo)致了或多或少的各向同性的和不可預(yù)見的微位移，通常在幾μm到幾十μm之間，這可能超過了在成型后所需的（相對于RDL層）定位公差，該定位公差通常為約10μm。

方案包括預(yù)先研究和記錄這些微位移，然后當(dāng)芯片覆蓋到膠粘劑支撐上時在芯片的定位期間預(yù)測微位移。該技術(shù)的局限性之一源于這樣的事實：微位移并非全部可預(yù)見，特別是在一個且相同圖案內(nèi)的各種類型的芯片的微位移。

另一個現(xiàn)有的方案包括在膠粘劑支撐上放置銅晶格，該銅晶格具有尺寸比約1至1.5毫米的芯片尺寸大的矩形網(wǎng)格元件，然后在位于晶格的縱橫交錯的柵之間的腔中將芯片覆蓋到支撐；因此該晶格用作在其中放置芯片的模板，并且使其能夠限制環(huán)繞芯片的樹脂的體積，因此局部限制在聚合后的收縮。這種方法可以減小膨脹并因此減小芯片的位移，但是由于該方法沒有解決同樣地移動的膠粘表皮的問題，因此不能夠消除位移。在所有情況下，對能夠生產(chǎn)再分配層的掩模進行校正。在生產(chǎn)第一批的3或4個晶片后，執(zhí)行芯片的漂移的測量并相應(yīng)地校正掩模。此后，必要的是漂移總是相同且可再生的。其另外顯示出以下缺點：

-由于一旦在樹脂中成型，則晶格必定保留在最終封裝中，晶格不可以再被移除，

-由于晶格占據(jù)了大量空間，因此其限制了在晶片上的芯片數(shù)量，

-其需要雙重切片以消除晶格的柵，

-掩模的校正并因此再分配層的傳導(dǎo)通道的位置的校正可以阻礙重組晶片隨后的堆疊，該堆疊需要結(jié)構(gòu)上的嚴(yán)格恒定間距。

當(dāng)通過對在“挑選和放置”機器上的布置間距進行修改而將芯片覆蓋到膠粘表皮上時，還已知的是在同一時間校正芯片的位置和用于RDL的掩模。對于最重要的情況下，進行逐個芯片的輻照，這是非常昂貴的并且其不能保證對于堆疊步驟的間距。