專(zhuān)利名稱(chēng)：堆疊式封裝的改進(jìn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
諸如半導(dǎo)體芯片的微電子元件通常被提供以對(duì)半導(dǎo)體芯片或其它電子元件提供物理和化學(xué)保護(hù)的封裝。這種封裝通常包括諸如由電介質(zhì)形成且其上具有導(dǎo)電端子的小電路配電板之類(lèi)的封裝基板。芯片裝在配電板上并電氣連接到封裝基板的端子上。通常芯片和基板的一部分由密封劑或上部模制件覆蓋，使得僅露出基板的端子承載外表面。這種封裝件可方便地運(yùn)載、存儲(chǔ)和處理。該封裝件可使用標(biāo)準(zhǔn)安裝技術(shù)，最通常是表面安裝技術(shù)裝到諸如電路板之類(lèi)的較大電路配電板上。在本技術(shù)領(lǐng)域人們已經(jīng)付出了很大的努力來(lái)使這種封裝件變得更小，以使封裝芯片在電路板上占據(jù)更小面積。例如，稱(chēng)為芯片比例封裝件的封裝件占據(jù)電路板上與芯片本身面積相同的面積，或僅稍大于芯片本身的面積。但是，即使用芯片比例封裝件，幾個(gè)封裝芯片占據(jù)的總面積也大于或等于單個(gè)芯片的總面積。
人們已經(jīng)提出一種“堆疊的”封裝件，其中多個(gè)芯片一個(gè)在另一個(gè)上安裝在共同封裝件內(nèi)。該共同封裝件安裝到電路配電板上的面積可等于或僅略大于通常安裝包含單芯片的單個(gè)封裝件需要的面積。
堆疊的封裝方法節(jié)約了電路配電板上的空間。彼此功能相關(guān)聯(lián)的芯片或其它元件可設(shè)置在共同的堆疊封裝件內(nèi)。該封裝件可包含這些元件之間的相互連接。這樣，封裝件所安裝的主電路配電板不需要包括用于這些相互連接的導(dǎo)體和其它元件。這又允許使用更簡(jiǎn)單的電路配電板，且在某些情況下，允許使用具有較少層金屬連接的電路配電板，由此本質(zhì)上降低電路配電板的成本。此外，堆疊的封裝件內(nèi)的相互連接可制成與裝在電路金屬板上單個(gè)封裝件之間可比的相互連接相比具有較低的電阻和較短的信號(hào)傳播延遲時(shí)間。這又可例如通過(guò)允許在這些元件之間的信號(hào)傳輸中使用較高的時(shí)鐘脈沖速度，增加堆疊的封裝件內(nèi)微電子元件的運(yùn)行速度。
迄今已經(jīng)提出一種形式的堆疊封裝，有時(shí)稱(chēng)為“球形堆疊”。球形堆疊封裝件包括兩個(gè)或多個(gè)單個(gè)單元。每個(gè)單元包含的單元基板類(lèi)似于單個(gè)封裝件的封裝基板，且一個(gè)或多個(gè)微電子元件安裝到該單元基板上并連接到單元基板上的端子上。單個(gè)單元一個(gè)堆疊到另一個(gè)上，各單個(gè)單元基板上的端子通過(guò)諸如焊接球或插腳的導(dǎo)電元件連接到另一單位基板上的端子。底部單元基板的端子可組成封裝件的端子，或者另外的基板可安裝到封裝件底部并可具有與各單元基板的端子連接的端子。例如美國(guó)公開(kāi)專(zhuān)利申請(qǐng)2003/0107118和2004/0031972的某些優(yōu)選實(shí)施例中描述了球形堆疊封裝件，其內(nèi)容援引于此以供參考。
在有時(shí)稱(chēng)為折疊堆疊封裝件的另一類(lèi)型的堆疊封裝件中，在單個(gè)基板上裝有兩個(gè)或多個(gè)芯片或其它微電子元件。該單個(gè)基板通常具有電導(dǎo)體，其沿著基板延伸以與裝在基板上的微電子元件彼此連接。該基板還具有導(dǎo)電端子，其連接到裝在基板上的微電子元件中的一個(gè)或兩個(gè)上。該基板在其自身上方折疊，使一部分上的微電子元件在另一部分的微電子元件上方，并使得封裝基板的端子暴露在折疊封裝件的底部，用于將封裝件安裝到電路配電板上。在折疊封裝件的某些變體中，在基板被折疊成其最終構(gòu)造之后，一個(gè)或多個(gè)微電子元件附連到基板上。美國(guó)專(zhuān)利6,121,676；美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.10/077,388；美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.10/655,952；美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)No.60/403,939；美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)No.60/408,664；和美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)No.60/408,644的某些優(yōu)選實(shí)施例示出了折疊堆疊的實(shí)例。折疊堆疊已用于各種目的，但已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在必須彼此通信的包裝芯片中的特殊應(yīng)用，例如在形成包含移動(dòng)電話中基帶信號(hào)處理芯片和射頻功率放大器(“RFPA”)芯片的組件時(shí)，以形成緊湊的、自包含的組件。
除了本技術(shù)領(lǐng)域的所有這些努力，還需要進(jìn)一步的改進(jìn)。尤其是，需要提供可提供類(lèi)似于折疊堆疊中實(shí)現(xiàn)的那些優(yōu)點(diǎn)的封裝件而不需實(shí)際將基板折疊。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一方面提供了一種制造多個(gè)微電子組件的方法。根據(jù)本發(fā)明該方面的方法，理想地包括以下步驟提供加工過(guò)程中的(in-process)單元，該單元包括多個(gè)微電子元件、在微電子元件上方延伸的至少一個(gè)上部基板以及在微電子元件下方延伸的至少一個(gè)下部基板，基板中的至少一個(gè)包括多個(gè)區(qū)域；以及然后切割加工過(guò)程中的單元以形成單個(gè)單元，每個(gè)所述單元均包括所述基板中的所述至少一個(gè)和所述微電子元件中的至少一個(gè)中的每一個(gè)的一區(qū)域。
本發(fā)明的另一方面提供一種加工過(guò)程中的單元。根據(jù)本發(fā)明該方面的加工過(guò)程中的單元包括上部和下部基板以及設(shè)置在兩基板之間的多個(gè)微電子元件。每個(gè)基板較佳地包括多個(gè)區(qū)域，上部基板的每個(gè)區(qū)域與下部基板的相應(yīng)區(qū)域?qū)R，使得至少一個(gè)所述微電子單元設(shè)置在其間。較佳地，所述上部和下部基板的各區(qū)域均具有導(dǎo)電元件，上部基板的每個(gè)所述區(qū)域的至少一些所述導(dǎo)電元件電連接到所述下部基板相應(yīng)區(qū)域的導(dǎo)電元件。
本發(fā)明的又另一方面提供了一種制造微電子組件的方法。根據(jù)本發(fā)明該方面的方法理想地包括將引線框附連到第一基板上，使得引線框的引線從該基板突出并將第一基板與第二基板組裝使得至少一個(gè)微電子元件設(shè)置在第一和第二基板之間，并將所述引線連接到所述第二基板上。


圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例過(guò)程中所利用元件的剖視圖。
圖2-6是類(lèi)似于圖1的圖，但示出了該過(guò)程隨后漸次的階段的元件。
圖7是示出用在根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例過(guò)程中元件的剖視圖。
圖8是示出用在根據(jù)本發(fā)明又另一實(shí)施例過(guò)程中元件的剖視圖。
圖9是類(lèi)似于圖7和8的圖，但示出了用在根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例過(guò)程中的元件。
圖10是示出了過(guò)程隨后階段的圖9所示元件。
圖11是示出了用在根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例過(guò)程中基板和引線框的視圖。
圖12是示出了過(guò)程隨后階段的圖11所示的基板和引線框。
圖13是示出了在過(guò)程更后面階段中的圖11和12所示元件的視圖。
圖14是使用圖11-13的元件制成的組件的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的組裝方法，利用方便起見(jiàn)在此稱(chēng)為下部基板20的基板，下部基板20包含限定上部表面22和下部表面24的電介質(zhì)層21。下部基板20通常是具有大量的區(qū)域26的連續(xù)或半連續(xù)的條帶或薄片的形式。如下文所解釋的那樣，每個(gè)區(qū)域26會(huì)在過(guò)程結(jié)束時(shí)組成單個(gè)封裝件，且每個(gè)區(qū)域26包括如下所述會(huì)形成單個(gè)封裝件的一部分的特征。
電介質(zhì)層21可以是單層，或可以是包括幾個(gè)內(nèi)層的疊層。電介質(zhì)層理想地主要由諸如聚酰亞胺、BT樹(shù)脂、環(huán)氧化物或其它電介質(zhì)聚合體形成，并可包括加強(qiáng)纖維，例如玻璃纖維。電介質(zhì)層21可以是柔性或剛性的。下部基板20包括在電介質(zhì)層的下表面24上露出的安裝端子28、和隨后的相互連接端子29以及在上部表面22上露出的傳導(dǎo)連接元件30。在所示的具體實(shí)施例中，端子28和29形成在與連接元件30分開(kāi)的一層，這些層通過(guò)電介質(zhì)層21彼此分開(kāi)并通過(guò)諸如延伸穿過(guò)電介質(zhì)層的通路(vias)32的傳導(dǎo)元件彼此電連接。這種設(shè)置通常稱(chēng)為“雙金屬”結(jié)構(gòu)。但是，下部基板20可形成為帶有傳導(dǎo)連接構(gòu)件30以及端子28和29構(gòu)成的單金屬層的單金屬結(jié)構(gòu)。例如，這種層可以設(shè)置在電介質(zhì)層的底部表面24上，傳導(dǎo)連接元件30通過(guò)電介質(zhì)層上的孔(未示出)露出在頂部表面22。同樣，這樣的金屬層可設(shè)置在上部表面22上，端子28和29通過(guò)電介質(zhì)層上的孔(未示出)露出在下部表面24上。在又另一替代形式中，組成傳導(dǎo)安裝元件的一個(gè)或多個(gè)金屬層、端子或兩者設(shè)置在電介質(zhì)層的厚度內(nèi)并通過(guò)孔到適當(dāng)?shù)谋砻妗?br> 下部基板20具有從上部表面到下部表面延伸穿過(guò)電介質(zhì)層的小孔34。小孔34可以是單個(gè)孔或細(xì)長(zhǎng)狹槽的形式。小孔34設(shè)置在層間連接端子29附近。微電子元件36安裝在下部基板20的上表面22上。每個(gè)區(qū)域26具有安裝在其上的一個(gè)或多個(gè)微電子元件。在所示具體實(shí)施例中，下部基板的每個(gè)區(qū)域26承載一個(gè)微電子元件。所示微電子元件為面向下定向安裝的半導(dǎo)體芯片，使得芯片的觸點(diǎn)(未示出)例如用諸如焊料的粘結(jié)材料通過(guò)將觸點(diǎn)粘結(jié)到傳導(dǎo)安裝元件而連接到基板的傳導(dǎo)連接元件30。但是，也可采用其它技術(shù)。例如，每個(gè)微電子元件36可以是包含有端子在上面的封裝基板(未示出)的封裝微電子元件，這些端子連接到下部基板上的傳導(dǎo)連接元件30。在又另一變體中，可采用諸如非均質(zhì)傳導(dǎo)粘結(jié)劑的技術(shù)。上部模制件38覆蓋每個(gè)微電子元件36露出的表面。在其它實(shí)施例中，省略了上部模制件38。下部基板的每個(gè)區(qū)域26內(nèi)的微電子元件36通過(guò)該區(qū)域的傳導(dǎo)連接元件30電連接到該區(qū)域的安裝端子28的至少一些上、連接到該區(qū)域的層間連接端子29的至少一些上或連接到兩者上。微電子元件36可用常規(guī)技術(shù)安裝在下部基板上，或者作為在此描述的組裝過(guò)程的一部分或這在分開(kāi)的操作中用于準(zhǔn)備下部基板20。
根據(jù)本發(fā)明該實(shí)施例的過(guò)程還使用包括電介質(zhì)層41的上部基板40，其可由上述相同材料形成，連接下部電介質(zhì)層，限定上部表面42和下部表面44。上部基板具有在下部表面44上露出的層間連接端子49和在上部表面露出的傳導(dǎo)安裝端子50。在這里，這些特征示出為雙層結(jié)構(gòu)，但是可由單層或多層形成，這些特征通過(guò)電介質(zhì)層上的孔露出在兩表面中的一個(gè)或兩個(gè)上。上部基板40還具有多個(gè)區(qū)域46，每個(gè)這種區(qū)域包括一系列層間連接端子49和一系列安裝端子50，至少一些安裝端子50電連接到該區(qū)域的至少一些層間連接端子49上。
在組裝過(guò)程中，上面有微電子元件36的下部基板20與上部基板40結(jié)合成一體，使得上部基板40的下部表面44擱在微電子元件36上并面向下部基板。這樣，微電子元件36設(shè)置在兩基板之間。粘結(jié)劑52涂敷在上部基板的下部表面44上，該上部基板在微電子元件36的遠(yuǎn)離下部基板的表面上，這些表面可以是環(huán)繞每個(gè)微電子元件的密封劑38限定的表面。將基板彼此組裝的過(guò)程最佳地在兩基板保持包含多個(gè)區(qū)域26和46的大基板的形式的同時(shí)進(jìn)行。例如，在基板是細(xì)長(zhǎng)帶或條形式時(shí)，基板可通過(guò)一對(duì)軋輥或通過(guò)擠壓改進(jìn)，以使上部基板與下部基板上的微電子元件36的表面嚙合?；蛘?，在兩基板都是諸如大圓形或方形薄片之類(lèi)的大薄片形式時(shí)，組裝過(guò)程可進(jìn)通過(guò)將一個(gè)薄片放置在另一薄片上進(jìn)行，以將基板彼此組裝。該基板彼此組裝使得上部基板的每個(gè)區(qū)域46與下部基板20的相應(yīng)區(qū)域26對(duì)齊。
在將基板彼此組裝后，下部基板每個(gè)區(qū)域的層互連端子29與上部基板相應(yīng)區(qū)域的層互連端子49連接。該連接通過(guò)在層互連端子之間應(yīng)用絲焊形成。絲焊延伸穿過(guò)下部基板上的小孔34。在絲焊之后，與每個(gè)下部區(qū)域相關(guān)聯(lián)的至少一些下部安裝端子28，或者芯片36上的至少一些觸點(diǎn)，通過(guò)絲焊和層互連端子連接到上部基板相應(yīng)區(qū)域的至少一些安裝端子50。
在應(yīng)用絲焊之后，在下部基板20和上部基板10之間引入密封劑54(圖4)。密封劑可以是任何與構(gòu)造材料兼容的易流動(dòng)的密封劑。最理想地，密封劑54是可定位材料，其在未處理狀態(tài)下是粘度相對(duì)低的液體，且其可處理成固體或半固體狀態(tài)。這種材料的實(shí)例包括環(huán)氧化物、硅樹(shù)脂以及在微電子封裝中通常采用作為密封劑的其它材料。這些材料通過(guò)化學(xué)反應(yīng)處理，通常通過(guò)加熱改進(jìn)?？墒褂眉訜嵋夯⑼ㄟ^(guò)冷卻處理成固體狀態(tài)的諸如熱塑材料的其它密封劑。該密封劑可通過(guò)任何適當(dāng)過(guò)程注入基板之間。在注射密封劑時(shí)，一些密封劑可通過(guò)下部基板上的小孔34(圖3)逸出。這些基板可在密封劑注入時(shí)約束在模子或其它固定設(shè)備的構(gòu)件之間，且這些構(gòu)件可密封下部基板上的開(kāi)口34。替代地或另外地，下部基板上的開(kāi)口34可由諸如在絲焊后涂敷在開(kāi)口上方的焊料掩模之類(lèi)的電介質(zhì)膜覆蓋。可在該步驟采用共同轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專(zhuān)利6,329,224和5,766,987中講授的該技術(shù)，其內(nèi)容援引于此以供參考。密封劑諸如步驟理想地也在基板40和20保持在它們初始形式的同時(shí)進(jìn)行，使得每個(gè)基板的各區(qū)域在該階段保持彼此連接。密封劑環(huán)繞絲焊53(圖3)并理想地基本上或完全填充出了微電子元件本身粘結(jié)的空間之外的上部和下部基板之間的空間。
在密封劑注入和處理之后，將一個(gè)或多個(gè)附加微電子元件56安裝在上部基板40露出的頂部表面42上，并與上部基板的安裝端子50電連接。這里，微電子元件56安裝在上部基板的各區(qū)域46上。諸如焊球58之類(lèi)的導(dǎo)電粘結(jié)材料可涂敷在下部基板的安裝端子28上。附加微電子元件56可以是“裸的”或未封裝的半導(dǎo)體芯片或其它微電子元件，或者可以是諸如封裝的半導(dǎo)體芯片之類(lèi)的封裝微電子元件。在所示實(shí)施例中，每個(gè)附加微電子元件通過(guò)直接將微電子元件上的觸點(diǎn)粘結(jié)到上部基板的安裝元件50上安裝。但是，也可使用其它安裝和連接技術(shù)。例如，在一變體中，附加微電子元件56可以以面向上的配置安裝在上部基板上并通過(guò)絲焊連接到安裝元件50上。同樣，密封劑和其它覆蓋物可涂敷到附加微電子元件上方。
在安裝附加微電子元件56和導(dǎo)電粘結(jié)材料58之后，上部和下部基板用于形成單個(gè)單元60(圖6)。每個(gè)這樣的單元包括下部基板的一個(gè)區(qū)域26和上部基板的相應(yīng)區(qū)域46，以及下部基板上的微電子元件36和上部基板上附加微電子元件56。每個(gè)這樣的單元是自包含堆疊封裝。每個(gè)單元60形成完全堆疊封裝，有一個(gè)或多個(gè)附加電子元件56連接到一個(gè)或多個(gè)微電子元件36。這樣的封裝可以與基本上常規(guī)單元件微電子封裝件相同的方式安裝在電路板上或其它較大基板上。
在上述過(guò)程的變體中，切斷后，附加的微電子元件26、連接粘結(jié)材料58或兩者都可安裝到基板上。組裝的基板或微電子元件36，有或沒(méi)有粘結(jié)材料58，在未切斷狀態(tài)或分開(kāi)的、切斷的單元，可作為商業(yè)半成品進(jìn)行處理、運(yùn)載和存儲(chǔ)。這種設(shè)置可用于例如同樣的微電子元件36包含進(jìn)大量的封裝件，但不同的附加元件56用于不同的封裝件的情況。
在又另一變體中，可省略密封劑54。在該變體中，微電子元件36設(shè)置在基板之間提供結(jié)構(gòu)支撐。附加結(jié)構(gòu)支撐可通過(guò)提供在電子元件之間未被微電子元件36或絲焊53占據(jù)的位置延伸的間隔件而設(shè)置在基板之間。
根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的過(guò)程使用參照?qǐng)D1-6與上述類(lèi)似的下部基板120和上部基板140。但是，安裝在下部基板120上的微電子元件136面向上布置安裝，而沒(méi)有上部模制件。在上部基板140組裝之前，微電子元件136上的觸點(diǎn)通過(guò)絲焊102電連接到下部基板120的上部表面上的導(dǎo)電安裝元件130。間隔件104設(shè)置在微電子元件136面向上的表面上或在上部基板140的下部表面上，以將上部基板保持在絲焊102上方。間隔件104理想地由電介質(zhì)材料形成，且可包括或由粘合層組成。這里，下部基板的層間連接端子129通過(guò)絲焊152連接到上部基板的層間連接襯墊149上。在絲焊之后，如圖7所示的組件可與參照?qǐng)D4-6上述同樣的方式進(jìn)行處理和操作。
根據(jù)本發(fā)明的又另一實(shí)施例的過(guò)程，同樣利用與上述的類(lèi)似的下部基板220和上部基板240。微電子元件236安裝在下部基板220的上部表面222上。理想地，這些微電子元件通過(guò)環(huán)繞每個(gè)微電子元件的上部模制件238覆蓋。這里，微電子元件236可以是封裝件或未封裝元件。但是，在圖8的實(shí)施例中，下部基板的層間連接端子229露出在基板的上部表面222，然而上部基板的層間連接端子249露出在上部基板的下部表面244。這些基板以與上述類(lèi)似的方式彼此組裝。但是，諸如焊球之類(lèi)的導(dǎo)電間隔件設(shè)置在基板之間下部基板層間連接端子229上或上部基板的層間連接端子249上。當(dāng)基板彼此組裝時(shí)，傳導(dǎo)元件與相對(duì)基板上的層間連接端子嚙合并粘結(jié)到其上。這樣，傳導(dǎo)元件202提供基板之間的電連接并提供基板之間的物理間隔。附加微電子元件256可在組裝之前或之后安裝到上部基板上。如上述其它實(shí)施例那樣，組裝步驟可在單次操作中用于將上部基板的無(wú)數(shù)區(qū)域與下部基板的無(wú)數(shù)區(qū)域相互連接。如上述實(shí)施例中那樣，互連的基板可用于形成單個(gè)單元。密封劑(未示出)可以可選地以上述方式注入基板之間，理想地在切斷基板之前。在另一變體(圖9)中，下部基板320上的微電子元件336是未用密封劑的“裸的”半導(dǎo)體芯片。這些芯片用類(lèi)似于參照?qǐng)D7的上述絲焊絲焊到下部基板的傳導(dǎo)安裝部件330上。上部基板340組裝到下部基板上并通過(guò)類(lèi)似于參照?qǐng)D8上述的傳導(dǎo)元件304連接到下部基板上。理想地，在用基板形成單個(gè)單元之前，密封劑354(圖10)注入基板之間?？稍诟鲗?shí)施例中采用除了焊球之外的傳導(dǎo)元件。例如，如PCT公開(kāi)國(guó)際專(zhuān)利申請(qǐng)WO2004/077525揭示的那樣，其內(nèi)容援引于此以供參考，細(xì)長(zhǎng)隆起或插腳形式的金屬傳導(dǎo)元件可用作堆疊封裝件中的單元件連接件。
如2004年6月25日提交的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)第60/583,066，號(hào)所闡述的那樣，其內(nèi)容也援引于此，同于2003年12月30日提交的共同待審查、共同轉(zhuǎn)讓的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)60/533,210、60/533,393和60/533,437(其內(nèi)容援引于此以供參考)所揭示類(lèi)型的插腳可用作堆疊封裝件內(nèi)的單元間連接。這些和其它類(lèi)型的插腳可用在上述組件中。兩基板中的一個(gè)或兩個(gè)可在組裝前設(shè)以這些插腳，使得插腳與相對(duì)基板上的層間連接端子嚙合。
根據(jù)本發(fā)明又另一實(shí)施例的過(guò)程利用包含電介質(zhì)層421的單金屬條形式的上部基板440，有由條的下部表面上的單層金屬特征限定的上部安裝端子450和層間連接端子449，安裝端子450通過(guò)電介質(zhì)層上的孔451暴露于上部基板的上部表面422。包括無(wú)數(shù)引線452的引線框附連到上部基板440上以使得每根引線452從層間連接端子449之一延伸，如圖12所示。盡管圖中僅示出兩根引線452，應(yīng)當(dāng)理解，引線框包括無(wú)數(shù)引線，并還可包括總線桿或其它元件以將引線相對(duì)于彼此保持在位置上?？稍谝€框裝到上部基板之后將總線桿或其它保持元件移除?？墒褂?003年12月24日提交的共同待審查、共同轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)第10/746,810號(hào)中講授的那種類(lèi)型的引線框，其內(nèi)容援引于此以供參考。引線框可通過(guò)諸如焊料粘結(jié)、擴(kuò)散粘結(jié)、熱壓縮粘結(jié)等粘結(jié)到上部基板的層間連接端子449上?；蛘撸瑢娱g連接端子449可制成條自動(dòng)粘結(jié)(tape-automated bonding)(″TAB″)引線，且這些引線可用使用類(lèi)似于通常用于將TAB引線粘結(jié)到諸如半導(dǎo)體芯片上的元件的處理粘結(jié)到引線框上。如圖12所清楚示出的，引線框的引線452從上部基板440向下突出。該過(guò)程還利用下部基板420，其在其下部表面424有露出的下部安裝端子428，并在其上部表面有露出的電子連接件430和也在其上部表面442露出的層間連接端子429。這里，在圖13所示的特別實(shí)施例中，下部基板示出為“雙金屬”結(jié)構(gòu)，但可以是單金屬結(jié)構(gòu)，該單金屬結(jié)構(gòu)具有通過(guò)下部基板的電介質(zhì)元件421上的孔露出的各種特征。半導(dǎo)體芯片或其它微電子元件436裝在下部基板420上。在所示實(shí)施例中，半導(dǎo)體芯片436面向上布置安裝并通過(guò)絲焊402連接到連接端子430。但是，芯片436也可面向下安裝。在另一變體中，芯片436可以是封裝芯片或其它封裝微電子元件。在圖13所示的特別實(shí)施例中，芯片436通過(guò)間隔件404支撐在下部基板的電介質(zhì)元件421上方。在另一變體中，間隔件404可用另一可面向下或面向上安裝的半導(dǎo)體芯片或其它微電子元件替代。理想地由電介質(zhì)材料形成的間隔件406設(shè)置在遠(yuǎn)離下部基板420的微電子元件436的表面上。
包括上部基板440和引線框的引線452的子組件通過(guò)將子組件朝向下部基板推進(jìn)和使用任何上述技術(shù)將引線452遠(yuǎn)離上部基板441的下端粘結(jié)到下部基板的層間連接端子429而安裝到下部基板上。在上部和下部基板組裝后，形成的單元包括下部基板420、上部基板440、微電子元件436和連接上部和下部基板的引線452，該單元例如通過(guò)環(huán)繞微電子元件436和在基板420和440之間引入的易流動(dòng)密封劑而被密封。進(jìn)行密封過(guò)程以使上部安裝端子450和下部安裝端子露出并不被密封劑454覆蓋。參照?qǐng)D11-14的上述所有步驟可使用單個(gè)上部和下部基板和/或單個(gè)引線框進(jìn)行，或可在上部基板、下部基板和引線框或這些的任意組合在諸如包含無(wú)數(shù)基板和/或無(wú)數(shù)引線框的帶或條之類(lèi)的較大組件形式的同時(shí)進(jìn)行。這種情況下，較大元件如上所述切斷，以形成單個(gè)單元，各包括下部基板、上部基板以及一個(gè)或多個(gè)微電子元件436。這里，較大單元在切斷之前可作為商業(yè)產(chǎn)品處理、運(yùn)載和存儲(chǔ)。同樣，單個(gè)單元也可這樣處理。這里，封裝或未封裝附加電子元件456可例如通過(guò)如圖14所示的焊料粘結(jié)，或通過(guò)絲焊安裝到上部安裝端子上。下部安裝端子428可設(shè)有諸如焊球408之類(lèi)的導(dǎo)電粘結(jié)材料并可用于將完成的組件安裝到電路配電板上。
在上述的每個(gè)實(shí)施例中，上部和下部基板的位置可翻轉(zhuǎn)。例如，如圖14所示的上部安裝端子450可用于將組件安裝到電路配電板上，而下部安裝端子428可用于將另一微電子元件安裝到該組件上。同樣，引線框的引線452可組裝到下部基板上而不是上部基板上。在又另一實(shí)施例中，整個(gè)上部基板可僅由引線框組成。用于互連各引線并形成自支撐引線框的引線框的總線桿或其它部分可在密封后移除。反之，下部基板420可用引線框的元件替代。在一變體中，引線框遠(yuǎn)離上部基板的端部露出以使這些端部用作組件的下部安裝端子。
如本文中所使用的諸如“上部”、“下部”、“向上”以及“向下”之類(lèi)的術(shù)語(yǔ)以及類(lèi)似表示方向的術(shù)語(yǔ)，指部件本身的參照系，而不是重力參照系。用重力參照系中定向的部件在圖中所示的方向中，重力參照系中圖的頂部是上而圖的底部是下，上部基板實(shí)際上在重力參照系中在下部基板的上方。但是當(dāng)部件翻轉(zhuǎn)時(shí)，圖的頂部在重力參照系中面向下，重力參照系中上部基板在下部基板下方。
優(yōu)選實(shí)施例中的前述說(shuō)明意味著說(shuō)明而不是限制本發(fā)明。
由于可使用上述特征的這些和其它變體以及組合而不偏離權(quán)利要求書(shū)限定的本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)通過(guò)說(shuō)明的方式而不是限制權(quán)利要求書(shū)限定的本發(fā)明的方式采用優(yōu)選實(shí)施例的前述說(shuō)明。
權(quán)利要求
1.一種制造多個(gè)微電子組件的方法，包括以下步驟(a)提供加工過(guò)程中的單元，該單元包括多個(gè)微電子元件、在所述微電子元件上方延伸的至少一個(gè)上部基板以及在所述微電子元件下方延伸的至少一個(gè)下部基板，所述基板中的至少一個(gè)包括多個(gè)區(qū)域；以及然后(b)切割所述加工過(guò)程中的單元以形成單獨(dú)的單元，每個(gè)所述單元均包括所述基板中的所述至少一個(gè)和所述微電子元件中的至少一個(gè)中的每一個(gè)的一區(qū)域。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述上部基板和所述下部基板都包括多個(gè)區(qū)域，且進(jìn)行所述切割使得每個(gè)所述單元包括所述上部基板的一部分、所述下部基板的一部分和設(shè)置在所述基板之間的多個(gè)微電子元件中的一個(gè)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，還包括將所述上部和下部基板上的傳導(dǎo)元件相互電連接的步驟。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述電連接的步驟在所述切割步驟之前進(jìn)行。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，還包括在所述切斷步驟之前將密封劑注入所述上部和下部基板之間的步驟。
6.一種加工過(guò)程中的單元，包括上部和下部基板以及設(shè)置在所述上部和下部基板之間的多個(gè)微電子元件，每個(gè)所述基板包括多個(gè)區(qū)域，所述上部基板的每個(gè)區(qū)域與所述下部基板的相應(yīng)區(qū)域?qū)R，使得至少一個(gè)所述微電子單元設(shè)置在其間，所述上部和下部基板的所述區(qū)域各具有導(dǎo)電元件，所述上部基板的每個(gè)所述區(qū)域的至少一些所述導(dǎo)電元件電連接到所述下部基板相應(yīng)區(qū)域的導(dǎo)電元件。
7.如權(quán)利要求6所述的加工過(guò)程中的單元，其特征在于，還包括設(shè)置在所述上部和下部基板之間的密封劑。
8.一種制造微電子組件的方法，包括將引線框附連到第一基板上，使得所述引線框的引線從所述基板突出并將所述第一基板與第二基板組裝使得至少一個(gè)微電子元件設(shè)置在所述第一和第二基板之間，并將所述引線連接到所述第二基板上。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，還包括在所述組裝步驟之前將所述至少一個(gè)微電子元件電連接到所述基板之一的步驟。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，在所述組裝步驟之前進(jìn)行所述電連接步驟，以將所述至少一個(gè)微電子元件連接到所述第二基板。
全文摘要
通過(guò)切斷加工過(guò)程中的單元制造多個(gè)微電子組件(60)，該加工過(guò)程中的單元包括上部基板(40)和下部基板(20)，使微電子元件(36)設(shè)置在基板之間。在另一實(shí)施例中，將引線框(452)連結(jié)到基板(440)上以使引線從該基板突出。引線框(452)連結(jié)到另一基板(470)上，使得一個(gè)或多個(gè)微電子元件(436，404，406)設(shè)置在兩基板之間。
文檔編號(hào)H01L23/498GK101053079SQ200580037814
公開(kāi)日2007年10月10日 申請(qǐng)日期2005年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月3日
發(fā)明者B·哈巴, C·S·米切爾, M·貝羅澤 申請(qǐng)人:德塞拉股份有限公司