專利名稱：半導(dǎo)體器件、封裝方法和結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件、封裝方法和結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體器件用在各種電子應(yīng)用中，例如，個(gè)人計(jì)算機(jī)、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、以及其他電子設(shè)備。通常通過在半導(dǎo)體襯底上方順序沉積材料的絕緣層或介電層、導(dǎo)電層、以及半導(dǎo)體層，并且使用光刻法圖案化各種材料層來制造半導(dǎo)體器件，從而形成電路組件和其上的元件。半導(dǎo)體工業(yè)通過不斷減小最小部件尺寸繼續(xù)改善各種電子元件(例如，晶體管、·二極管、電阻器、電容器等)的集成密度，從而允許更多元件集成在給定區(qū)域中。在一些應(yīng)用中，這些更小的電子元件也需要更小的封裝件，而這些更小的封裝件利用了比過去的封裝件更小的面積。一種半導(dǎo)體封裝件的較小類型為倒裝芯片(FC)球柵陣列(BGA)封裝件，其中，將半導(dǎo)體管芯倒裝置于襯底上并且使用微凸塊將半導(dǎo)體管芯接合至襯底。襯底具有經(jīng)過引線布線，從而將位于管芯上的微凸塊連接至位于襯底上的接觸焊盤，襯底上的該接觸焊盤具有較大的器件封裝件。在襯底的相反面上形成焊料球的陣列，并且用于將封裝管芯電連接至終端應(yīng)用。然而，一些FC-BGA封裝件趨于呈現(xiàn)彎曲，其中，諸如溫度應(yīng)變期間的工藝期間產(chǎn)生襯底變形。這種彎曲導(dǎo)致可靠性問題和微凸塊的接合破裂。因此，本領(lǐng)域中亟需改善半導(dǎo)體器件的封裝技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種半導(dǎo)體器件，包括集成電路管芯，所述集成電路管芯包括表面，所述表面具有外圍區(qū)域和中心區(qū)域；多個(gè)凸塊，被設(shè)置在所述外圍區(qū)域中的所述集成電路管芯的所述表面上；以及隔離件，被設(shè)置在所述中心區(qū)域中的所述集成電路管芯的所述表面上。在該半導(dǎo)體器件中，所述多個(gè)凸塊具有第一厚度，其中，所述隔離件具有第二厚度，所述第二厚度基本上等于或小于所述第一厚度。在該半導(dǎo)體器件中，所述隔離件通過粘合劑與所述集成電路管芯相連接。在該半導(dǎo)體器件中，所述隔離件與所述多個(gè)凸塊間隔開約10 μ m或更大。在該半導(dǎo)體器件中，所述多個(gè)凸塊包括多個(gè)金屬釘狀件。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種半導(dǎo)體器件的封裝件，所述封裝件包括襯底，所述襯底具有第一表面和與所述第一表面相對(duì)的第二表面，在所述襯底的俯視圖中，所述襯底具有外圍區(qū)域、中心區(qū)域、以及被設(shè)置在所述外圍區(qū)域和所述中心區(qū)域之間的中間區(qū)域；多個(gè)接合焊盤，被設(shè)置在所述中間區(qū)域中的所述襯底的所述第一表面上；隔離件，被設(shè)置在所述中心區(qū)域中的所述襯底的所述第一表面上；多個(gè)接觸焊盤，被設(shè)置在所述外圍區(qū)域中的所述襯底的所述第二表面上；以及多個(gè)電連接件，被設(shè)置在所述襯底中，其中，所述多個(gè)電連接件被設(shè)置在所述多個(gè)接觸焊盤和所述多個(gè)接合焊盤之間，并將所述多個(gè)接觸焊盤與所述多個(gè)接合焊盤電連接。在該封裝件中，所述隔離件具有約50μπι或者更小的厚度。在該封裝件中，所述隔離件通過粘合劑與所述襯底相連接。在該封裝件中，所述襯底包括倒裝芯片球柵陣列(FC-BGA)封裝件、倒裝芯片芯片級(jí)封裝件(FC-CSP)、或者觸點(diǎn)柵格陣列(LGA)封裝件。在該封裝件中,進(jìn)一步包括多個(gè)焊球，與所述多個(gè)接觸焊盤相連接。在該封裝件中，進(jìn)一步包括集成電路管芯，所述集成電路管芯包括第三表面，所述第三表面具有第二外圍區(qū)域和第二中心區(qū)域；多個(gè)凸塊，被設(shè)置在所述第二外圍區(qū)域中·的所述集成電路管芯的所述第三表面上；其中，所述襯底與所述集成電路管芯的所述多個(gè)凸塊相連接；以及所述隔離件，被設(shè)置所述襯底和所述集成電路管芯之間靠近所述集成電路管芯的所述第二中心區(qū)域。在該封裝件中，所述隔離件包含硅。在該封裝件中，所述隔離件所包含的材料與焊料掩模材料相同，所述焊料掩模材料用于在所述集成電路管芯的所述第三表面上形成所述多個(gè)凸塊或在所述襯底上形成多個(gè)焊球。在該封裝件中，所述隔離件包括主要物質(zhì)和硬化劑。在該封裝件中，所述主要物質(zhì)選自基本上由丙烯酸樹脂、諸如二氧化硅的填充劑、光引發(fā)劑、著色顏料、環(huán)氧樹脂硬化劑、添加劑、有機(jī)溶劑、以及其組合所構(gòu)成的組。在該封裝件中，所述硬化劑含有選自基本上由諸如丙烯酸樹脂的樹脂、丙烯酸單體、環(huán)氧樹脂、填充劑、有機(jī)溶劑、以及其組合所構(gòu)成的組的材料。在該封裝件中，所述隔離件包含B級(jí)環(huán)氧樹脂。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種封裝半導(dǎo)體器件的方法，所述方法包括提供襯底，所述襯底具有中心區(qū)域；提供集成電路管芯，所述集成電路管芯具有外圍區(qū)域和中心區(qū)域，所述集成電路管芯包括被設(shè)置在所述外圍區(qū)域中的所述集成電路管芯的表面上的多個(gè)凸塊；在所述襯底的中心區(qū)域和所述集成電路管芯的中心區(qū)域之間形成隔離件；將所述集成電路管芯與所述襯底電連接；在所述集成電路管芯上方形成底部填充材料；在所述集成電路管芯上方、所述底部填充材料上方、和所述襯底上方形成模塑料；以及在所述襯底上形成多個(gè)焊球。在該方法中，形成所述隔離件包括將單個(gè)隔離件與所述集成電路管芯相連接，將單個(gè)隔離件與所述襯底相連接，或者將第一隔離件與所述集成電路管芯相連接并將第二隔離件與所述襯底相連接。在該方法中，提供所述集成電路管芯包括提供集成電路管芯，其中，被設(shè)置在所述外圍區(qū)域中的所述集成電路管芯的表面上的所述多個(gè)凸塊包括多個(gè)微凸塊。


為了更好地理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在將結(jié)合附圖所進(jìn)行的以下描述作為參考，其中圖I至圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的封裝集成電路管芯的方法的橫截面圖，其中，隔離件被附接至位于管芯的中心區(qū)域中的管芯；圖6示出了包括管芯的凸塊區(qū)域和隔離件的圖5的一部分的更詳細(xì)的橫截面圖；圖7示出了根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的封裝集成電路管芯的方法的橫截面圖，其中，隔離件被附接至位于襯底的中心區(qū)域中的封裝件的襯底；圖8示出了另一個(gè)實(shí)施例，其中，隔離件形成在集成電路管芯和襯底上；圖9示出了在襯底的接觸焊盤上形成焊料球之后的經(jīng)過封裝的半導(dǎo)體器件的橫截面圖；圖10示出了將集成電路管芯附接至襯底之后的經(jīng)過封裝的半導(dǎo)體器件的俯視 圖。除非另有說明，否則不同附圖中的相應(yīng)數(shù)字和標(biāo)號(hào)通常指的是相應(yīng)部件。為了清晰示出實(shí)施例的相關(guān)方面，繪制附圖，并且這些附圖沒有必要按比例繪制。
具體實(shí)施例方式下面，詳細(xì)討論本發(fā)明的實(shí)施例的制造和使用。然而，應(yīng)該理解，本發(fā)明提供了許多可以在各種具體環(huán)境中實(shí)現(xiàn)的可應(yīng)用的發(fā)明概念。所討論的具體實(shí)施例僅僅示出制造和使用本發(fā)明的具體方式，而不用于限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的實(shí)施例通常涉及半導(dǎo)體器件，更具體地來說，涉及集成電路封裝。公開了新型封裝半導(dǎo)體器件，其中，在封裝工藝、熱循環(huán)期間，將隔離件用于防止封裝件的襯底和半導(dǎo)體管芯的彎曲，并且在終端應(yīng)用中，使用封裝的半導(dǎo)體器件。增大了管芯厚度或者封裝件的襯底的厚度，使用隔離件填充在襯底和管芯之間的區(qū)域(本文要進(jìn)一步描述的)。圖I至圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例封裝集成電路管芯100的方法的橫截面圖。首先，參考圖1，提供了集成電路管芯100。集成電路管芯100可以包括未示出的多個(gè)電路和形成在其上的電元件。先前，已經(jīng)在半導(dǎo)體晶圓(未示出)上制造了集成電路管芯100，該半導(dǎo)體晶圓包括諸如硅或其它半導(dǎo)體的半導(dǎo)體材料，并且例如，沿劃片槽切割從而形成多個(gè)單管芯100。集成電路管芯100具有表面，其中，外圍區(qū)域132接近管芯100的邊緣(例如，接近管芯100的周圍)。集成電路管芯100表面還具有設(shè)置在外圍區(qū)域132內(nèi)的中心區(qū)域134。在俯視圖中，集成電路管芯100可以包括正方形或矩形形狀(在圖I中未示出；參見圖10)。本文中，例如，集成電路管芯100還稱作管芯或半導(dǎo)體器件。集成電路管芯100包括形成在其表面上的多個(gè)凸塊102/104。在一些實(shí)施例中，例如，凸塊102/104包括微凸塊。凸塊102/104在管芯100的外圍區(qū)域132中形成，并且該凸塊102/104在外圍區(qū)域132中被配置為一行或多行。作為實(shí)例，在圖I至圖6的集成電路管芯100的每個(gè)側(cè)面上，將凸塊102/104配置為3行。每個(gè)凸塊102/104都可以包括金屬釘狀件(metalstud) 102，該金屬釘狀件可以包含銅、銅合金、或者其他金屬，并且在金屬釘狀件102上方形成焊料104。可選地，凸塊102/104可以包含其他材料。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，使用隔離件增大位于中心區(qū)域134中的集成電路管芯100的厚度。如圖2所示，將隔離件106連接或附接至位于集成電路管芯100的中心區(qū)域134中的集成電路管芯100。隔離件106包括約小于或等于凸塊102/104的高度的厚度(本文中要進(jìn)一步描述的)。在一些實(shí)施例中，隔離件106可以包括約50 μ m或者更小的厚度，但是可選地，隔離件106可以包括其他尺寸。在一些實(shí)施例中，隔離件106所包含的材料與集成電路管芯100相同或相似。例如，隔離件106可以包括偽管芯，該偽管芯由硅、鍺、或者構(gòu)成集成電路管芯100的其他半導(dǎo)體材料組成。在其他實(shí)施例中，隔離件106所包含的材料與焊料掩模的材料相同或相似，將該焊料掩模材料用于封裝半導(dǎo)體器件的另一工藝步驟。例如，可以將焊料掩模材料用于形成凸塊102/104，例如，在形成凸塊102/104時(shí)，掩蓋(mask)集成電路管芯100的一部分，或者在襯底110上形成焊球128 (參見圖9和圖10)時(shí)，掩蓋襯底110的一部分。包含焊料掩模材料的隔離件106可以包括一種或多種主要物質(zhì)(主要試劑、主劑,main agent)。例如，主要物質(zhì)可以包括以下物質(zhì)中的一種或多種丙烯酸樹脂、諸如二氧化硅的填充劑、光引發(fā)齊IJ、著色顏料、環(huán)氧樹脂硬化劑、添加劑、和/或有機(jī)溶劑。包含焊料掩模材料的隔離件106還可以包含硬化劑。硬化劑可以包括以下材料中的一種或多種諸如丙烯酸樹脂的樹脂、丙烯酸單體、環(huán)氧樹脂、填充劑、和/或有機(jī)溶劑。在其他實(shí)施例中，隔離件106可以包含B級(jí)環(huán)氧樹脂材料。B級(jí)環(huán)氧樹脂材料可以包括在某些熱固化樹脂的反應(yīng)的中間階段，其中，該B級(jí)環(huán)氧樹脂材料當(dāng)加熱時(shí)材料變軟，并且當(dāng)與某些液體接觸時(shí)膨脹，但是不會(huì)完全熔化或溶解。例如，未固化的熱固化系統(tǒng)的樹脂通常在該階段?？蛇x地，隔離件106可以包括其他材料；本文所列舉的材料僅為實(shí)例。使用粘合劑108將隔離件106附接至集成電路管芯100。在一些實(shí)施例中，例如，粘合劑108可以包含膠水(glue)、聚合物、環(huán)氧樹脂、膜、或多層、或者其組合。粘合劑108還可以包含其他材料。接下來，如圖3所示，提供了襯底110。例如，襯底110可以包括具有約100 μ m的厚度的陶瓷、塑料、和/或有機(jī)材料，但是可選地，襯底110可以包括其他材料和尺寸。襯底110包括集成電路管芯100的封裝件。襯底110具有第一表面，例如，在圖3中的表面的頂面。襯底Iio還具有與第一表面相對(duì)的第二表面。第二表面包括在圖3中的底面。在襯底110的俯視圖(參見圖10)中，襯底具有中心區(qū)域138、外圍區(qū)域140、以及設(shè)置在外圍區(qū)域140和中心區(qū)域138之間的中間區(qū)域142。襯底110可以包括倒裝芯片球柵陣列(FC-BGA)封裝件、倒裝芯片芯片級(jí)封裝件(FC-CSP)、或者觸點(diǎn)柵格陣列(LGA)封裝的襯底，但是可選地，可以使用其他類型的襯底。將多個(gè)接合焊盤126設(shè)置在位于中間區(qū)域142中的襯底110的第一表面上。接合焊盤126適用于連接至集成電路管芯100的凸塊102/104。多個(gè)接觸焊盤129被設(shè)置在位于外圍區(qū)域140中的襯底110的第二表面上。接觸焊盤129適用于連接多個(gè)焊球128 (在圖3中未示出；參見圖9)。在附圖中未示出，多個(gè)電連接件被設(shè)置在襯底110中。多個(gè)電連接件被設(shè)置在襯底110的多個(gè)接觸焊盤129和多個(gè)接合焊盤126之間，并電連接襯底的該多個(gè)接觸焊盤129和多個(gè)接合126焊盤。例如，電連接件可以包括通過光刻法形成在襯底110中的或者形成與襯底110的表面附近的電引線的跡 線。例如，電連接件可以包含銅、鋁、其他金屬、或多層或者其組合。多個(gè)電連接件可以包括形成在襯底110中的再分布層(RDL)(未示出)，例如，在一些實(shí)施例中，位于襯底110的表面附近。RDL可以包括引線的扇出(fan-out)區(qū)域。集成電路管芯可以電連接至襯底100的RDL。襯底110可以連接至RDL的可選的凸塊下金屬(UBM)結(jié)構(gòu)(也沒有示出；參見在圖6中所示的類似的管芯100的UBM 124)。例如，可選的UBM可以便于將焊球128 (參見圖9和圖10)連接至襯底110。如圖3所示，將襯底110附接至集成電路管芯100。例如，使用焊料工藝、焊料回流工藝、和/或熱壓接合將集成電路管芯100的凸塊102/104連接至襯底110的接合焊盤126。可選地，可以使用其他方法將集成電路管芯100接合至襯底110。如圖4中所示，在集成電路管芯100上方形成底部填充材料112。例如，底部填充材料112可以包含填充劑、環(huán)氧樹脂、硬化劑、或多層或者其組合，但是可選地，底部填充材料112可以包含其他材料。如圖5所示，在集成電路、底部填充材料112、以及襯底110的上方形成復(fù)合材料114。例如，復(fù)合材料可以包含環(huán)氧樹脂、填充劑、有機(jī)材料、或多層或者其組合，但是復(fù)合材料114還可以包含其他材料。例如，復(fù)合材料114可以在集成電路管芯的頂面上方延伸約10 μ m或者更多。如果集成電路管芯100較大，則可以使用大量復(fù)合材料114，從而在一些實(shí)施例中，為封裝件提供了更強(qiáng)的強(qiáng)度(robustness)。圖6示出了包括管芯100的凸塊結(jié)構(gòu)和隔離件110的圖5的一部分的更詳細(xì)的橫 截面圖。在圖6中示出了管芯100的外圍區(qū)域132的一部分和管芯100的中心區(qū)域134的一部分，和襯底110的中間區(qū)域142的一部分和中心區(qū)域138的一部分。管芯100包括工件101，工件101包含硅或其他半導(dǎo)體材料。在工件101的上方形成絕緣材料120和122以及導(dǎo)線118。例如，導(dǎo)線118可以電連接在凸塊102/104和工件101的電元件之間。在一些實(shí)施例中，例如，導(dǎo)線118可以包括鋁焊盤，但是可以使用其他金屬。如所示，凸塊102/104可以包括可選的金屬蓋(metal cap) 116，該金屬蓋被設(shè)置在金屬釘狀件102和焊料凸塊104之間。例如，金屬蓋116可以包含鎳和其他金屬。可選地，在管芯100的導(dǎo)線118上方形成球下金屬(UBM) 124結(jié)構(gòu)。凸塊102/104/116可以包括尺寸dl的高度(在附圖中的垂直方向上)或者厚度，其中，在一些實(shí)施例中，尺寸dl可以包括約50 μ m或者更小。例如，凸塊102/104/116可以包括約35 μ m的寬度，并且例如，可以具有約60 μ m的凸塊102/104/116之間的間距(pitch)或距離。隔離件106包括在垂直方向上的尺寸d2的厚度，例如，該垂直方向上的尺寸厚度基本上等于或者小于尺寸dl。隔離件110與最近凸塊102/104/116橫向間隔開尺寸d3,在一些實(shí)施例中，尺寸d3可以包括約10 μ m或者更小?？蛇x地,尺寸dl、d2、d3和凸塊102/104/116的寬度和間距可以包括其他尺寸。集成電路管芯100的中心區(qū)域134基本上與襯底110的中心區(qū)域138的對(duì)準(zhǔn)。例如，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，隔離件106基本上被填充在集成電路管芯100的中心區(qū)域134和襯底110的中心區(qū)域138之間。圖7示出了根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的封裝集成電路管芯100的方法的橫截面圖。在該實(shí)施例中，將隔離件106附接至位于襯底110的中心區(qū)域138中的封裝件的襯底110。將相同的數(shù)字用于在圖7中的各個(gè)元件，將圖7中的各個(gè)元件用于描述圖I至圖6，并且為了避免重復(fù)，本文中沒有再次詳細(xì)描述在圖7中所示的每個(gè)參考數(shù)字。例如，隔離件106所包含的材料可以與圖2中所描述的隔離件106的材料相似。在該實(shí)施例中，使用附接在中心區(qū)域138中的隔離件106增大襯底110的厚度。如所示，將隔離件106設(shè)置在位于中心區(qū)域138中的襯底110的第一表面(例如，頂面)上。然后，如在之前實(shí)施例中所描述的，將集成電路管芯100的凸塊102/104連接至襯底110的接合焊盤126，并且完成集成電路管芯100的封裝，形成在圖5中所示的封裝的半導(dǎo)體器件130。圖8示出了另一個(gè)實(shí)施例，其中，在集成電路管芯100上形成第一隔離件106a，并且在襯底Iio上形成第二隔離件106b。通過粘合劑108a和108b將每個(gè)隔離件106a和106b分別粘合(glue)至管芯100和襯底110。隔離件106a和106b的總高度或總厚度約小于或等于位于襯底110和管芯100之間的間隔，例如，尺寸dl包括如結(jié)合圖6所描述的凸塊102/104的高度。圖9示出了在襯底110的接觸焊盤129上形成了焊球128之后封裝半導(dǎo)體器件130的橫截面圖。然后，可以使用焊球128將封裝的半導(dǎo)體器件130附接至另一器件、印刷電路板(PCB)、或者另一終端應(yīng)用(end application)。圖10示出了在將集成電路管芯100附接至襯底110之后，封裝的半導(dǎo)體器件130的俯視圖。以位于襯底110下方的虛擬件(phantom)示出了管芯100和隔離件106。示出·了焊球128和凸塊102/104的可能布局；然而，可選地，位于襯底110上的焊球128和位于集成電路管芯100上的凸塊102/104的布局可能包括根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的各種其他配置。本發(fā)明的實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)包括提供新型封裝技術(shù)，該新型封裝技術(shù)由于使用了設(shè)置在管芯100和襯底110之間的隔離件106、106a、106b而增加了可靠性和較高的成品率。封裝件提供了微間距的管芯100的高輸入/輸出(1/0)，具有低功耗，和較低的電阻/電容(R/C)延遲。由于分別在管芯100的中心區(qū)域134和襯底110的中心區(qū)域138之間存在隔離件106、106a、以及106b，因此通過本文所描述的本發(fā)明的實(shí)施例降低或去除了在可靠性測(cè)試期間的彎曲效應(yīng)和熱應(yīng)力。降低或去除了凸塊102/104的連接的斷裂和封裝件(該封裝件可以包括低介電常數(shù)(k)材料層)的各個(gè)材料層的分層，改善了可靠性。優(yōu)選地，隔離件106、106a、以及106b的存在便于在封裝工藝期間將管芯100與襯底110對(duì)準(zhǔn)。隔離件106、106a、以及106b改善了附接至襯底110的管芯100的直立高度的控制，并且改善了底部填充材料112的填充。在制造和封裝工藝流程中容易實(shí)施半導(dǎo)體器件100的新型封裝方法。本發(fā)明的實(shí)施例包括半導(dǎo)體器件或管芯100，具有形成在中心區(qū)域134中的隔離件106 ;以及襯底110，具有形成在中心區(qū)域138中的隔離件106。本發(fā)明的實(shí)施例包括封裝本文中所描述的半導(dǎo)體器件或管芯100的方法，并且還包括經(jīng)過封裝的半導(dǎo)體器件130，該經(jīng)過封裝的半導(dǎo)體器件使用本文中所描述的方法和材料進(jìn)行封裝。在一個(gè)實(shí)施例中，一種半導(dǎo)體器件包括具有表面的集成電路管芯，該集成電路管芯的表面具有外圍區(qū)域和中心區(qū)域。多個(gè)凸塊被設(shè)置在外圍區(qū)域中的集成電路管芯的表面上。隔離件被設(shè)置在中心區(qū)域中的集成電路管芯的表面上。在另一個(gè)實(shí)施例中，一種半導(dǎo)體器件的封裝件包括襯底，該襯底具有第一表面和與第一表面相對(duì)的第二表面。在俯視圖中，襯底包括外圍區(qū)域、中心區(qū)域、以及設(shè)置在外圍區(qū)域和中心區(qū)域之間的中間區(qū)域。多個(gè)接合焊盤被設(shè)置在位于中間區(qū)域中的襯底的第一表面上，并且隔離件被設(shè)置在位于中心區(qū)域中的襯底的第一表面上。多個(gè)接觸焊盤被設(shè)置在外圍區(qū)域中的襯底的第二表面上。多個(gè)電連接件被設(shè)置在襯底中。多個(gè)電連接件被設(shè)置在多個(gè)接觸焊盤和多個(gè)接合焊盤之間，并且將多個(gè)接觸焊盤與多個(gè)接合焊盤電連接。在又一個(gè)實(shí)施例中，一種封裝半導(dǎo)體器件包括集成電路管芯，該集成電路管芯具有表面，該表面具有外圍區(qū)域和中心區(qū)域。多個(gè)凸塊被設(shè)置在外圍區(qū)域中的集成電路管芯的表面上。襯底與集成電路管芯的多個(gè)凸塊相連接。隔離件被設(shè)置在在襯底和集成電路管芯之間的靠近集成電路管芯的中心區(qū)域的位置上。多個(gè)焊球被設(shè)置在襯底的表面上。在另一個(gè)實(shí)施例中，一種封裝半導(dǎo)體襯底的方法包括提供具有中心區(qū)域的襯底。提供集成電路管芯，該集成電路管芯具有外圍區(qū)域和中心區(qū)域。集成電路管芯具有多個(gè)凸塊，該多個(gè)凸塊被設(shè)置在外圍區(qū)域中的該集成電路的表面上。在襯底的中心區(qū)域和集成電路管芯之間形成隔離件，并且將集成電路管芯與襯底電連接。在集成電路管芯上方形成底部填充材料，并且在集成電路管芯、底部填充材料、以及襯底的上方形成模塑料。在襯底上形成多個(gè)焊球。盡管已經(jīng)詳細(xì)地描述了本發(fā)明的實(shí)施例及其優(yōu)勢(shì)，但應(yīng)該理解，可以在不背離所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明主旨和范圍的情況下，做各種不同的改變，替換和更改。例如，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該容易理解，本文中所述的多個(gè)部件、功能、工藝、以及材料可以改變，同時(shí)保持在本發(fā)明的范圍內(nèi)。而且，本申請(qǐng)的范圍并不僅限于本說明書中描述的工藝、機(jī)器、制 造、材料組分、裝置、方法和步驟的特定實(shí)施例。作為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)理解，通過本發(fā)明的公開，現(xiàn)有的或今后開發(fā)的用于執(zhí)行與本文所述相應(yīng)實(shí)施例基本相同的功能或獲得基本相同結(jié)果的工藝、機(jī)器、制造，材料組分、裝置、方法或步驟根據(jù)本發(fā)明可以被使用。因此，所附權(quán)利要求應(yīng)該包括在這樣的工藝、機(jī)器、制造、材料組分、裝置、方法或步驟的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件,包括 集成電路管芯，所述集成電路管芯包括表面，所述表面具有外圍區(qū)域和中心區(qū)域； 多個(gè)凸塊，被設(shè)置在所述外圍區(qū)域中的所述集成電路管芯的所述表面上；以及 隔離件，被設(shè)置在所述中心區(qū)域中的所述集成電路管芯的所述表面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述多個(gè)凸塊具有第一厚度，其中，所述隔離件具有第二厚度，所述第二厚度基本上等于或小于所述第一厚度，或者 其中，所述隔離件通過粘合劑與所述集成電路管芯相連接，或者 其中，所述隔離件與所述多個(gè)凸塊間隔開約 ο μ m或更大，或者 其中，所述多個(gè)凸塊包括多個(gè)金屬釘狀件。
3.一種半導(dǎo)體器件的封裝件，所述封裝件包括 襯底，所述襯底具有第一表面和與所述第一表面相對(duì)的第二表面，在所述襯底的俯視圖中，所述襯底具有外圍區(qū)域、中心區(qū)域、以及被設(shè)置在所述外圍區(qū)域和所述中心區(qū)域之間的中間區(qū)域； 多個(gè)接合焊盤，被設(shè)置在所述中間區(qū)域中的所述襯底的所述第一表面上； 隔離件，被設(shè)置在所述中心區(qū)域中的所述襯底的所述第一表面上； 多個(gè)接觸焊盤，被設(shè)置在所述外圍區(qū)域中的所述襯底的所述第二表面上；以及多個(gè)電連接件，被設(shè)置在所述襯底中，其中，所述多個(gè)電連接件被設(shè)置在所述多個(gè)接觸焊盤和所述多個(gè)接合焊盤之間，并將所述多個(gè)接觸焊盤與所述多個(gè)接合焊盤電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的封裝件，其中，所述隔離件具有約50μ m或者更小的厚度，或者 其中，所述隔離件通過粘合劑與所述襯底相連接，或者 其中，所述襯底包括倒裝芯片球柵陣列(FC-BGA)封裝件、倒裝芯片芯片級(jí)封裝件(FC-CSP)、或者觸點(diǎn)柵格陣列(LGA)封裝件，或者 進(jìn)一步包括多個(gè)焊球，與所述多個(gè)接觸焊盤相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的封裝件，進(jìn)一步包括 集成電路管芯，所述集成電路管芯包括第三表面，所述第三表面具有第二外圍區(qū)域和第二中心區(qū)域； 多個(gè)凸塊，被設(shè)置在所述第二外圍區(qū)域中的所述集成電路管芯的所述第三表面上；其中， 所述襯底與所述集成電路管芯的所述多個(gè)凸塊相連接；以及 所述隔離件，被設(shè)置所述襯底和所述集成電路管芯之間靠近所述集成電路管芯的所述第二中心區(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的封裝件，其中，所述隔離件包含硅，或者 其中，所述隔離件所包含的材料與焊料掩模材料相同，所述焊料掩模材料用于在所述集成電路管芯的所述第三表面上形成所述多個(gè)凸塊或在所述襯底上形成多個(gè)焊球，或者其中，所述隔離件包含B級(jí)環(huán)氧樹脂。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的封裝件，其中，所述隔離件包括主要物質(zhì)和硬化劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的封裝件，其中，所述主要物質(zhì)選自基本上由丙烯酸樹脂、諸如二氧化硅的填充劑、光引發(fā)劑、著色顏料、環(huán)氧樹脂硬化劑、添加劑、有機(jī)溶劑、以及其組合所構(gòu)成的組，或者 其中，所述硬化劑含有選自基本上由諸如丙烯酸樹脂的樹脂、丙烯酸單體、環(huán)氧樹脂、填充劑、有機(jī)溶劑、以及其組合所構(gòu)成的組的材料。
9.一種封裝半導(dǎo)體器件的方法，所述方法包括 提供襯底，所述襯底具有中心區(qū)域； 提供集成電路管芯，所述集成電路管芯具有外圍區(qū)域和中心區(qū)域，所述集成電路管芯包括被設(shè)置在所述外圍區(qū)域中的所述集成電路管芯的表面上的多個(gè)凸塊； 在所述襯底的中心區(qū)域和所述集成電路管芯的中心區(qū)域之間形成隔離件； 將所述集成電路管芯與所述襯底電連接； 在所述集成電路管芯上方形成底部填充材料； 在所述集成電路管芯上方、所述底部填充材料上方、和所述襯底上方形成模塑料；以及 在所述襯底上形成多個(gè)焊球。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，形成所述隔離件包括將單個(gè)隔離件與所述集成電路管芯相連接，將單個(gè)隔離件與所述襯底相連接，或者將第一隔離件與所述集成電路管芯相連接并將第二隔離件與所述襯底相連接，或者 其中，提供所述集成電路管芯包括提供集成電路管芯，其中，被設(shè)置在所述外圍區(qū)域中的所述集成電路管芯的表面上的所述多個(gè)凸塊包括多個(gè)微凸塊。
全文摘要
公開了半導(dǎo)體器件、封裝方法和結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施例中，一種半導(dǎo)體器件包括具有表面的集成電路管芯，該表面具有外圍區(qū)域和中心區(qū)域。多個(gè)凸塊被設(shè)置在外圍區(qū)域中的集成電路管芯的表面上。隔離件被設(shè)置在中心區(qū)域中的集成電路管芯的表面上。
文檔編號(hào)H01L23/31GK102903691SQ201210232878
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月29日
發(fā)明者陳煜仁, 曾明鴻, 賴怡仁 申請(qǐng)人:臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司