[實用新型]半導(dǎo)體裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320218685.8
• 申請日: 2013-04-26
• 公開（公告）號: CN203288584U
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: P.C.馬里穆圖;S.M.L.阿爾瓦雷斯;林耀劍;J.A.卡帕拉斯;陳嚴(yán)謹(jǐn)
• 申請（專利權(quán)）人: 新科金朋有限公司
• 主分類號: H01L23/498
• 分類號: H01L23/498;H01L23/31
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 柯廣華;王忠忠

要求國內(nèi)優(yōu)先權(quán)

本申請要求于2012年9月14日提交的美國臨時申請?zhí)?1/701,419的權(quán)益，該申請通過引用合并于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型一般來說涉及半導(dǎo)體裝置。

背景技術(shù)

通常在現(xiàn)代的電子產(chǎn)品中發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體裝置。半導(dǎo)體裝置在電子組件的數(shù)量和密度方面不同。分立半導(dǎo)體裝置一般包含一個類型的電組件，例如發(fā)光二極管（LED）、小信號晶體管、電阻器、電容器、感應(yīng)器和功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管（MOSFET）。集成的半導(dǎo)體裝置典型地包含數(shù)百至數(shù)百萬的電組件。集成的半導(dǎo)體裝置的示例包括微控制器、微處理器、帶電-耦合的裝置（CCD）、太陽能電池和數(shù)字微鏡裝置（DMD）。

半導(dǎo)體裝置執(zhí)行廣泛的功能，例如信號處理、高速計算、傳送和接收電磁信號、控制電子裝置、將太陽光變換為電以及對電視顯示器創(chuàng)建視覺投影。在娛樂、通信、功率轉(zhuǎn)換、網(wǎng)絡(luò)、計算機(jī)和消費者產(chǎn)品的領(lǐng)域中發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體裝置。還在軍事應(yīng)用、航空、汽車、工業(yè)控制器和辦公設(shè)備中發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體裝置。

半導(dǎo)體裝置利用半導(dǎo)體材料的電特性。半導(dǎo)體材料的結(jié)構(gòu)允許它的電導(dǎo)率通過施加電場或基極電流或通過摻雜過程而操縱。摻雜將雜質(zhì)引入半導(dǎo)體材料來操縱和控制半導(dǎo)體裝置的導(dǎo)電率。

半導(dǎo)體裝置包含有源和無源電結(jié)構(gòu)。有源結(jié)構(gòu)（其包括雙極和場效應(yīng)晶體管）控制電流的流動。通過改變摻雜水平和施加電場或基極電流，晶體管促進(jìn)或限制電流的流動。無源結(jié)構(gòu)（其包括電阻器、電容器和感應(yīng)器）創(chuàng)建執(zhí)行多種電功能所必需的電壓和電流之間的關(guān)系。無源和有源結(jié)構(gòu)電連接來形成電路，其使半導(dǎo)體裝置能夠執(zhí)行高速操作和其他有用的功能。

一般使用兩個復(fù)雜的制造過程制造半導(dǎo)體裝置，即，前端制造和后端制造，每個潛在地牽涉數(shù)百個步驟。前端制造牽涉在半導(dǎo)體晶片的表面上形成多個管芯（die）。每個半導(dǎo)體管芯典型地是相同的并且包含由電連接有源和無源組件形成的電路。后端制造牽涉使來自完成的晶片的單獨半導(dǎo)體管芯單個化并且封裝該管芯來提供結(jié)構(gòu)支承和環(huán)境隔離。如本文使用的術(shù)語“半導(dǎo)體管芯”指詞的單數(shù)或復(fù)數(shù)形式兩者，并且因此，可以指單個半導(dǎo)體裝置和多個半導(dǎo)體裝置兩者。

半導(dǎo)體制造的一個目標(biāo)是生產(chǎn)較小的半導(dǎo)體裝置。較小的裝置典型地消耗更少的電力、具有更高的性能并且可以被有效地生產(chǎn)。另外，較小的半導(dǎo)體裝置具有更小的占用空間，這對于較小的最終產(chǎn)品是可期望的。較小的半導(dǎo)體管芯尺寸可以通過前端過程中的改進(jìn)而實現(xiàn)，從而導(dǎo)致具有更小、更高密度的有源和無源組件的半導(dǎo)體管芯。后端過程可通過電互連和封裝材料中的改進(jìn)而導(dǎo)致具有較小占用空間的半導(dǎo)體裝置封裝件。

半導(dǎo)體封裝件通常通過半導(dǎo)體管芯周圍的密封劑使用導(dǎo)電柱或通路作為在例如頂部互連結(jié)構(gòu)與底部互連結(jié)構(gòu)之間的垂直互連。通路典型地通過密封劑形成并且用導(dǎo)電材料填充。導(dǎo)電通路的形成耗時并且牽涉昂貴的設(shè)備。導(dǎo)電通路可從頂部互連結(jié)構(gòu)和底部結(jié)構(gòu)變成分層的，從而導(dǎo)致制造缺陷或潛在缺陷。

實用新型內(nèi)容

在扇出晶片級封裝（Fo-WLP）中存在對簡單且成本有效的垂直互連結(jié)構(gòu)的需要。因此，在一個實施例中，本實用新型是半導(dǎo)體裝置，其包括襯底和設(shè)置在該襯底的第一表面上的半導(dǎo)體管芯。線柱附連到該襯底的該第一表面。密封劑沉積在襯底、半導(dǎo)體管芯和線柱上。互連結(jié)構(gòu)在該密封劑上形成并且電連接到線柱。

在另一個實施例中，本實用新型是半導(dǎo)體裝置，其包括襯底和設(shè)置在該襯底上的半導(dǎo)體管芯。線柱附連到該襯底。密封劑沉積在襯底、半導(dǎo)體管芯和線柱上。

在另一個實施例中，本實用新型是半導(dǎo)體裝置，其包括襯底和設(shè)置在該襯底上的半導(dǎo)體管芯。線柱附連到該襯底。密封劑沉積在襯底、半導(dǎo)體管芯和線柱上。互連結(jié)構(gòu)在該密封劑上形成。

附圖說明

圖1圖示印刷電路板（PCB），其具有安裝到它的表面的不同類型的封裝件；

圖2a-2c圖示安裝到PCB的代表性半導(dǎo)體封裝件的另外的細(xì)節(jié)；

圖3a-3c圖示具有由鋸道分開的多個半導(dǎo)體管芯的半導(dǎo)體晶片；

圖4a-4k圖示將線柱形成為Fo-WLP中的垂直互連的過程；

圖5圖示Fo-WLP中的半導(dǎo)體管芯的相對取向；

圖6a-6i圖示使線柱形成為Fo-WLP中的垂直互連的另一個過程；

圖7a-7b圖示帶有Fo-WLP的PoP布置，該Fo-WLP具有作為垂直互連的線柱；以及

圖8a-8b圖示帶有Fo-WLP的SiP布置，該Fo-WLP具有作為垂直互連的線柱。

具體實施方式