[發(fā)明專利]半導(dǎo)體封裝件和制造方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210281518.1
• 申請日: 2022-03-22
• 公開（公告）號: CN114843230A
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鮑新宇;魯立忠;李志純;張豐愿;山姆·瓦齊里;黃博祥
• 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: H01L23/29
• 分類號: H01L23/29;H01L23/31;H01L23/373;H01L23/16;H01L21/56
• 代理公司: 北京東方億思知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11258
• 代理人: 朱亦林

本公開涉及一種半導(dǎo)體封裝件和制造方法。公開了包括高熱導(dǎo)率模制化合物的封裝半導(dǎo)體器件及其形成方法。在一個(gè)實(shí)施例中，一種半導(dǎo)體器件包括：第一再分布結(jié)構(gòu)；第一管芯，位于第一再分布結(jié)構(gòu)之上并電耦合到第一再分布結(jié)構(gòu)；第一貫穿過孔，位于第一再分布結(jié)構(gòu)之上并電耦合到第一再分布結(jié)構(gòu)；絕緣層，沿著第一再分布結(jié)構(gòu)、第一管芯以及第一貫穿過孔延伸；以及密封劑，位于絕緣層之上，該密封劑圍繞第一貫穿過孔的一部分和第一管芯的一部分，該密封劑包括濃度范圍為按體積計(jì)70％至約95％的導(dǎo)電填料。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開總體涉及半導(dǎo)體封裝件和制造方法。

背景技術(shù)

由于各種電組件(例如，晶體管、二極管、電阻器、電容器等)的集成密度不斷改進(jìn)，半導(dǎo)體行業(yè)經(jīng)歷了快速增長。在大多數(shù)情況下，集成密度的提高源于最小特征尺寸的迭代減小，這允許將更多組件集成到給定區(qū)域中。隨著對縮小電子器件的需求不斷增長，出現(xiàn)了對更小且更具創(chuàng)造性的半導(dǎo)體管芯的封裝技術(shù)的需求。這種封裝系統(tǒng)的一個(gè)示例是層疊封裝(package-on-package，PoP)技術(shù)。在PoP器件中，頂部半導(dǎo)體封裝件被堆疊在底部半導(dǎo)體封裝件的頂部上，以提供高水平的集成和組件密度。一般地，PoP技術(shù)使得能夠在印刷電路板(PCB)上生產(chǎn)具有增強(qiáng)功能和占用空間小(small footprint)的半導(dǎo)體器件。

發(fā)明內(nèi)容

本公開的第一方面涉及一種半導(dǎo)體器件，包括：第一再分布結(jié)構(gòu)；第一管芯，位于所述第一再分布結(jié)構(gòu)之上并電耦合到所述第一再分布結(jié)構(gòu)；第一貫穿過孔，位于所述第一再分布結(jié)構(gòu)之上并電耦合到所述第一再分布結(jié)構(gòu)；絕緣層，沿著所述第一再分布結(jié)構(gòu)、所述第一管芯以及所述第一貫穿過孔延伸；以及密封劑，位于所述絕緣層之上，所述密封劑圍繞所述第一貫穿過孔的一部分和所述第一管芯的一部分，其中，所述密封劑包括濃度范圍為按體積計(jì)70％至約95％的導(dǎo)電填料。

本公開的第二方面涉及一種半導(dǎo)體器件，包括：第一集成電路管芯；正面再分布結(jié)構(gòu)，位于所述第一集成電路管芯的正面上；背面再分布結(jié)構(gòu)，位于所述第一集成電路管芯的背面上；模制化合物，所述模制化合物將所述第一集成電路管芯密封在所述正面再分布結(jié)構(gòu)和所述背面再分布結(jié)構(gòu)之間，所述模制化合物的熱導(dǎo)率大于40W/m·K；貫穿過孔，延伸穿過所述模制化合物，其中，所述貫穿過孔電耦合到所述正面再分布結(jié)構(gòu)和所述背面再分布結(jié)構(gòu)；以及絕緣層，覆蓋所述貫穿過孔的側(cè)壁，其中，所述絕緣層將所述貫穿過孔與所述模制化合物分隔開。

本公開的第三方面涉及一種方法，包括：在再分布結(jié)構(gòu)之上形成貫穿過孔；將半導(dǎo)體管芯接合到與所述貫穿過孔相鄰的所述再分布結(jié)構(gòu)；在所述貫穿過孔、所述再分布結(jié)構(gòu)和所述半導(dǎo)體管芯之上沉積絕緣層，其中，所述絕緣層將所述貫穿過孔、所述再分布結(jié)構(gòu)和所述半導(dǎo)體管芯彼此電隔離；通過將環(huán)氧樹脂和導(dǎo)電填料進(jìn)行混合來制備模制化合物，其中，所述導(dǎo)電填料以體積計(jì)占所述模制化合物的70％至95％；以及在所述絕緣層之上沉積所述模制化合物，所述模制化合物被配置為從所述半導(dǎo)體管芯傳導(dǎo)熱量。

附圖說明

當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時(shí)，從以下詳細(xì)描述可最佳地理解本公開的各個(gè)方面。值得注意的是，根據(jù)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐，各種特征沒有按比例繪制。事實(shí)上，為了討論的清楚起見，各種特征的尺寸可能被任意地增大或縮小了。

圖1至圖25示出了根據(jù)一些實(shí)施例的在形成封裝組件的工藝期間的中間步驟的截面圖。

具體實(shí)施方式

下面的公開內(nèi)容提供了用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的不同特征的許多不同的實(shí)施例或示例。以下描述了組件和布置的特定示例以簡化本公開。當(dāng)然，這些只是示例，并不旨在進(jìn)行限制。例如，在下面的描述中在第二特征之上或上方形成第一特征可以包括第一特征和第二特征以直接接觸方式形成的實(shí)施例，并且還可以包括可以在第一特征和第二特征之間形成附加特征，使得第一特征和第二特征可以不直接接觸的實(shí)施例。此外，本公開可以在各個(gè)示例中重復(fù)附圖標(biāo)記和/或字母。這種重復(fù)是為了簡單和清楚的目的，并且其本身并不指示所討論的各個(gè)實(shí)施例和/或配置之間的關(guān)系。