[發(fā)明專利]彎曲輪廓的堆疊封裝件接頭

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310017508.8
• 申請日: 2013-01-17
• 公開（公告）號(hào): CN103811448B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳俊毅
• 申請（專利權(quán)）人: 臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L23/488
• 分類號(hào): H01L23/488;H01L21/48;H01L21/60
• 代理公司: 北京德恒律治知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11409
• 代理人: 章社杲,孫征

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件，更具體而言，設(shè)計(jì)堆疊封裝件接頭。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體器件用在各種電子應(yīng)用中，諸如個(gè)人電腦、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)和其他電子設(shè)備。通常通過在半導(dǎo)體襯底上方循序沉積材料的絕緣或介電層、導(dǎo)電層和半導(dǎo)體層，然后使用光刻圖案化各種材料層以在其上形成電路部件和元件來制造半導(dǎo)體器件。

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)通過不斷減小最小部件尺寸從而持續(xù)提高各種電子部件(例如，晶體管、二極管、電阻器、電容器等)的集成密度，這使得更多的部件被集成到給定的面積。在一些情況中，這些更小的電子部件還需要比過去的封裝件利用更小面積的更小封裝件。

堆疊封裝件(PoP)技術(shù)由于其具有使得集成電路更密集地集成到小的整體封裝件中而日益受到歡迎。PoP技術(shù)應(yīng)用在諸如智能手機(jī)的許多先進(jìn)的手持設(shè)備中。雖然PoP技術(shù)實(shí)現(xiàn)了較小的封裝件外形，但是總厚度的減小目前仍受到焊料球接頭高度和鄰近接頭之間的間隔(被稱為間距)的限制。有時(shí)通過諸如球柵陣列、連接盤網(wǎng)格陣列、引腳陣列等安裝導(dǎo)體將管芯安裝到中介襯底或其他封裝載具。在一些情況中，可以在管芯和中介PC板之間施加底部填料或者底部填充物來填充安裝導(dǎo)體之間的空間。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種器件，包括：封裝件連接盤，設(shè)置在襯底的第一面上；安裝螺柱，設(shè)置在所述封裝件連接盤上并且與所述封裝件連接盤電接觸，所述安裝螺柱具有彎曲輪廓的螺柱表面，所述彎曲輪廓的螺柱表面的形貌與連接元件的表面的一部分的形貌互補(bǔ)；以及模塑底部填充物(MUF)，設(shè)置在所述襯底的第一面并且覆蓋所述安裝螺柱的至少一部分。

在所述的器件中，所述彎曲輪廓的螺柱表面是基本上半球形的并且被配置成接收具有基本上為半球形的表面的連接元件。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述的器件進(jìn)一步包括：連接元件，所述連接元件在所述彎曲輪廓的安裝螺柱表面安裝到所述安裝螺柱并且具有第二形狀，所述第二形狀與所述連接元件在安裝在所述安裝螺柱上之前的第一形狀基本上相同。

在另一個(gè)實(shí)施例中，所述彎曲輪廓的螺柱表面的半徑介于約75μm和約165μm之間。

在又一個(gè)實(shí)施例中，所述安裝螺柱是基本上球形的。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述安裝螺柱通過焊料安裝到所述封裝件連接盤。

在又一個(gè)實(shí)施例中，所述連接元件是焊料。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種器件，包括：第一封裝件，具有至少一個(gè)中介襯底和位于所述第一封裝件的第一面的再分配層(RDL)；多個(gè)封裝件連接盤，設(shè)置在所述RDL中，通過所述RDL的第一表面暴露出每一個(gè)封裝件連接盤的第一表面；多個(gè)安裝螺柱，所述多個(gè)安裝螺柱中的每一個(gè)安裝螺柱安裝在所述多個(gè)封裝件連接盤中的每一個(gè)封裝件連接盤上，并且所述多個(gè)安裝螺柱中的每一個(gè)安裝螺柱具有彎曲輪廓的螺柱表面；第二封裝件，具有在所述第二封裝件的第一表面暴露的多個(gè)通孔連接盤；以及多個(gè)連接元件，具有與所述彎曲輪廓的螺柱表面互補(bǔ)的表面，所述多個(gè)連接元件中的每一個(gè)連接元件與所述彎曲輪廓的螺柱表面接觸。

所述的器件進(jìn)一步包括：設(shè)置在所述第一封裝件的第一面上的管芯，以及設(shè)置在所述第一封裝件的第一面的模塑底部填充物(MUF)，所述MUF與所述多個(gè)封裝件連接盤中的每一個(gè)封裝件連接盤的至少一部分接觸并且與所述管芯的至少一部分接觸。

在所述的器件中，在所述MUF的一面暴露出所述彎曲輪廓的螺柱表面。

在所述的器件中，所述多個(gè)安裝螺柱的接合間距介于約225μm和350μm之間。

在所述的器件中，所述第一封裝件和所述第二封裝件之間的焊點(diǎn)互連高度是200μm或者更小。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種形成器件的方法，包括：提供第一襯底，所述第一襯底具有設(shè)置在第一面上的封裝件連接盤；在所述封裝件連接盤上形成安裝螺柱；通過在所述安裝螺柱上形成彎曲輪廓的螺柱表面使所述安裝螺柱形成彎曲輪廓，從而形成第一封裝件，所述彎曲輪廓的螺柱表面的形狀與連接元件的形狀互補(bǔ)；以及通過提供所述連接元件以及將第二封裝件接合至所述連接元件并將所述彎曲輪廓的螺柱表面接合至所述連接元件，將第二封裝件安裝到所述第一封裝件。

在所述的方法中，使所述安裝螺柱形成彎曲輪廓包括蝕刻所述安裝螺柱。

在所述的方法中，使所述安裝螺柱形成彎曲輪廓包括形成基本上半球形的彎曲輪廓的螺柱表面。

在所述的方法中，所述連接元件是具有基本上球形形狀的焊料。