專利名稱：層疊封裝器件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明構(gòu)思涉及制造層疊封裝器件的方法和/或通過(guò)該方法制造的層疊封裝器件。
背景技術(shù)：
隨著電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，持續(xù)需要高性能、快速和小尺寸的電子元件。響應(yīng)這些趨勢(shì)，已經(jīng)提出了各種半導(dǎo)體安裝技術(shù)。例如，多個(gè)半導(dǎo)體芯片可以安裝在一個(gè)封裝板上或者半導(dǎo)體封裝可以層疊在另一半導(dǎo)體封裝上。具體而言，層疊封裝(PoP)器件(其通過(guò)層疊半導(dǎo)體封裝形成)可以包括每個(gè)均包括半導(dǎo)體芯片和封裝板的層疊半導(dǎo)體封裝。因而，層疊封裝器件的總厚度會(huì)增加。為了減小層疊封裝器件的總厚度，可以在每個(gè)層疊封裝中使用薄的半導(dǎo)體芯片。然而，薄的半導(dǎo)體芯片和/或每個(gè)層疊封裝會(huì)翹起。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明構(gòu)思可以提供層疊封裝器件的制造方法，其能夠改善翹起問(wèn)題并且減薄了層疊封裝器件的厚度。本發(fā)明構(gòu)思還可以提供具有減小程度的翹起且具有相對(duì)薄的厚度的層疊封裝器件。根據(jù)示例實(shí)施方式，一種制造層疊封裝器件的方法可以包括:制造下半導(dǎo)體封裝，以及在下半導(dǎo)體封裝上安裝上半導(dǎo)體封裝。制造下半導(dǎo)體封裝可以包括:以倒裝芯片接合方法在下封裝板上安裝下半導(dǎo)體芯片；形成覆蓋下半導(dǎo)體芯片的至少側(cè)壁以及覆蓋下封裝板的下模制層；以及執(zhí)行研磨工藝以去除下模制層的上部分以及下半導(dǎo)體芯片的上部分。在一些實(shí)施方式中，該方法還可以包括在形成下模制層之前，在下半導(dǎo)體芯片旁邊的下封裝板上形成內(nèi)部焊球。在其它實(shí)施方式中，該方法還可以包括使用激光部分地去除下模制層以形成連接孔。所述研磨可以不暴露內(nèi)部焊球，但是通過(guò)部分地去除下模制層所形成的連接孔可以暴露內(nèi)部焊球。在其它實(shí)施方式中，上半導(dǎo)體封裝可以包括與下模制層相對(duì)的墊。此外，安裝上半導(dǎo)體封裝可以包括:將初級(jí)焊球定位在連接孔中并接觸墊，以及熔化初級(jí)焊球和內(nèi)部焊球并使其彼此接合。在其它實(shí)施方式中，執(zhí)行研磨可以暴露內(nèi)部焊球。在其它實(shí)施方式中，該方法還可包括:在形成下模制層之前，形成填充下半導(dǎo)體芯片和下封裝板之間的空間的底部填充樹(shù)脂層。該研磨工藝可以暴露底部填充樹(shù)脂層。 在其它實(shí)施方式中，下模制層可以包括樹(shù)脂層以及分散在樹(shù)脂層中的多個(gè)填充顆粒，該研磨可以研磨至少一個(gè)填充顆粒。在其它實(shí)施方式中，在下模制層的上表面暴露的填充顆?？梢酝ㄟ^(guò)研磨被去除，使得填充孔可以形成在下模制層的上表面，該填充顆粒可以具有小于約50 μ m的直徑。
在其它實(shí)施方式中，可以在相同方向上對(duì)下模制層的上部分和下半導(dǎo)體芯片的上部分執(zhí)行研磨，使得下模制層的上表面和下半導(dǎo)體芯片的上表面可以形成相同圖案。根據(jù)示例實(shí)施方式，一種層疊封裝器件可以包括下半導(dǎo)體封裝和安裝在該下半導(dǎo)體封裝上的至少一個(gè)上半導(dǎo)體封裝。該下半導(dǎo)體封裝可以包括:下封裝板；以倒裝芯片接合方法安裝在下封裝板上的下半導(dǎo)體芯片；以及覆蓋下半導(dǎo)體芯片和下半導(dǎo)體板的側(cè)壁并暴露下半導(dǎo)體芯片的上表面的下模制層。下模制層可以包括樹(shù)脂層以及分散在樹(shù)脂層中的多個(gè)填充顆粒，多個(gè)填充顆粒之中的在下模制層的上表面暴露的至少一個(gè)填充顆粒可以具有平坦化的上表面。在一些實(shí)施方式中，下模制層的上表面可以具有與下半導(dǎo)體芯片的上表面相同的圖案。在其它實(shí)施方式中，下模制層的上表面可以包括至少一個(gè)填充孔。在其它實(shí)施方式中，填充孔的直徑可以小于約50 μ m。在其它實(shí)施方式中，下模制層的上表面的表面粗糙度可以與下半導(dǎo)體芯片的上表面的表面粗糙度實(shí)質(zhì)上相同。在其它實(shí)施方式中，下半導(dǎo)體芯片的上表面的中線平均粗糙度Ra或微觀不平度十點(diǎn)高度Rz表面粗糙度可以等于或小于大約25 μ m。在其它實(shí)施方式中，該器件還可以包括設(shè)置在下模制層中的連接孔，內(nèi)部焊球設(shè)置在下封裝板上且通過(guò)該連接孔暴露。在其它實(shí)施方式中，該器件還可以包括設(shè)置在下半導(dǎo)體芯片和下封裝板之間的底部填充樹(shù)脂層。底部填充樹(shù)脂層可以延伸為設(shè)置在下半導(dǎo)體芯片的側(cè)壁與下模制層之間。在其它實(shí)施方式中，底部填充樹(shù)脂層的上表面可以具有與下模制層的上表面相同的圖案。在其它實(shí)施方式中，上半導(dǎo)體封裝可以不同于下半導(dǎo)體封裝。在其它實(shí)施方式中，上半導(dǎo)體封裝可以包括上封裝板和上模制層，至少一個(gè)上半導(dǎo)體芯片以線接合方法安裝在上封裝板上，上模制層覆蓋該至少一個(gè)上半導(dǎo)體芯片和上封裝板。在另一示例實(shí)施方式中，層疊封裝器件可以包括下半導(dǎo)體封裝和安裝在下半導(dǎo)體封裝上的至少一個(gè)上半導(dǎo)體封裝。該下半導(dǎo)體封裝具有:下封裝板；下半導(dǎo)體芯片，以倒裝芯片接合方法安裝在下封裝板上；以及下模制層，覆蓋下半導(dǎo)體芯片和下封裝板的側(cè)壁并暴露下半導(dǎo)體芯片的上表面。該至少一個(gè)上半導(dǎo)體封裝具有:上封裝板；至少一個(gè)上半導(dǎo)體芯片，以線接合方法安裝在上封裝板上；以及上模制層，覆蓋至少一個(gè)上半導(dǎo)體芯片和上封裝板。下模制層可以包括樹(shù)脂層以及分散在樹(shù)脂層中的多個(gè)填充顆粒，多個(gè)填充顆粒之中的在下模制層的上表面暴露的至少一個(gè)填充顆粒可以具有平坦化的上表面。根據(jù)示例實(shí)施方式，一種制造半導(dǎo)體封裝的方法可以包括:將第一半導(dǎo)體芯片倒裝芯片接合到第一封裝板上；形成模制層以覆蓋第一半導(dǎo)體芯片的至少側(cè)壁以及第一封裝板；以及去除模制層的上部分以及第一半導(dǎo)體芯片的上部分至目標(biāo)厚度。在示例實(shí)施方式中，該方法還可包括:在第一封裝板上形成第一焊球，在形成模制層之前，第一焊球形成在第一半導(dǎo)體芯片周?chē)?。在示例?shí)施方式中，該方法還可包括形成貫穿模制層的連接孔，該連接孔可暴露第一焊球。在示例實(shí)施方式中，形成連接孔可以在所述去除之前和之后的至少之一的情況下執(zhí)行。在示例實(shí)施方式中，所述去除可以暴露第一焊球的上表面。在示例實(shí)施方式中，該方法還可包括:將第二半導(dǎo)體封裝安裝在第一半導(dǎo)體封裝上，第二半導(dǎo)體封裝可以包括:第二封裝板以及在其上的第二半導(dǎo)體芯片。第一半導(dǎo)體封裝和第二半導(dǎo)體封裝可以彼此電耦接，并因而組成層疊封裝器件。在示例實(shí)施方式中，該方法還可包括在第二封裝板的表面上形成第二焊球，該表面面對(duì)第一半導(dǎo)體封裝。在示例實(shí)施方式中，形成在第一半導(dǎo)體封裝上的第一焊球可接觸形成在第二半導(dǎo)體封裝上的第二焊球。在示例實(shí)施方式中，第一焊球可以連接到連接孔中的第二焊球，其中連接孔形成在第一半導(dǎo)體封裝中。在示例實(shí)施方式中，該方法還可包括在所述去除之前，減薄第一半導(dǎo)體芯片至中間厚度。


從以下結(jié)合附圖對(duì)示例實(shí)施方式的描述，本發(fā)明構(gòu)思將變得更明顯且更易于理解，在附圖中:圖1是流程圖，示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施方式的制造層疊封裝器件的方法；圖2、圖3A、圖4A、圖5A以及圖6至圖10是截面圖，示出根據(jù)圖1的示例實(shí)施方式的制造層疊封裝器件的方法；圖3B是截面圖，示出圖3A的修改示例；圖4B和圖5B是截面圖，示出圖1的示例實(shí)施方式的修改示例；圖1lA至圖1lD是圖5A或圖10的部分‘A’的放大圖；圖12至圖14是截面圖，示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施方式的制造層疊封裝器件的方法；圖15至圖17是截面圖，示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施方式的制造層疊封裝器件的方法；圖18是截面圖，示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施方式的層疊封裝器件；圖19是截面圖，示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施方式的層疊封裝器件；圖20是透視圖，示出包括根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施方式的至少一個(gè)層疊封裝器件的電子設(shè)備；圖21系統(tǒng)框圖，示出應(yīng)用有根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施方式的至少一個(gè)層疊封裝器件的電子設(shè)備的另一示例；以及圖22是框圖，示出包括根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施方式的至少一個(gè)層疊封裝器件的電子系統(tǒng)的示例。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在，將參考附圖更全面地描述本發(fā)明構(gòu)思，在附圖中示出了本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施方式。本發(fā)明構(gòu)思的優(yōu)點(diǎn)和特征及其實(shí)現(xiàn)方法將從以下示例實(shí)施方式明顯，其中將參考附圖更詳細(xì)地描述以下示例實(shí)施方式。然而，應(yīng)該理解，本發(fā)明構(gòu)思不限于以下示例實(shí)施方式，而是可以以各種形式實(shí)現(xiàn)。因此，示例實(shí)施方式僅被提供用于公開(kāi)本發(fā)明構(gòu)思并且讓本領(lǐng)域的技術(shù)人員了解本發(fā)明構(gòu)思的范疇。在圖中，本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施方式不限于在此提供的特定示例，而是為了清晰被放大了。在此使用的術(shù)語(yǔ)僅用于描述具體實(shí)施方式
，不意欲限制本發(fā)明。在此使用時(shí)，單數(shù)術(shù)語(yǔ)也旨在包括復(fù)數(shù)術(shù)語(yǔ)，除非上下文清晰地另外表示。在此使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)列舉項(xiàng)目的任意和所有組合。將理解，當(dāng)元件被稱為“連接”或“耦接”到另一元件時(shí)，它可以直接連接或耦接到所述另一元件或者可以存在居間元件。類似地，將理解，當(dāng)元件諸如層、區(qū)域或基板被稱為在另一元件“上”時(shí)，它能直接在所述另一元件上，或者可以存在居間元件。相反，術(shù)語(yǔ)“直接”指的是不存在居間元件。還將理解，當(dāng)在此使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”表示所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或部件的存在，而不排除一個(gè)或更多其它特征、整體、步驟、操作、元件、部件和/或其組的存在或添加。另外，將關(guān)于作為本發(fā)明構(gòu)思的理想示例視圖的截面圖描述在詳細(xì)說(shuō)明書(shū)中的示例實(shí)施方式。因此，示例視圖的形狀可以根據(jù)生產(chǎn)技術(shù)和/或容許誤差改變。因此，本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施方式不限于示例視圖中示出的特定形狀，而是可以包括可以根據(jù)制造工藝產(chǎn)生的其它形狀。在圖中例示的區(qū)域具有一般的性質(zhì)，用于示出元件的特定形狀。因而，這不應(yīng)被理解為限于本發(fā)明構(gòu)思的范圍。還將理解，雖然術(shù)語(yǔ)第一、第二、第三等可以在此使用以說(shuō)明不同的元件，但是這些元件不應(yīng)受這些術(shù)語(yǔ)限制。這些術(shù)語(yǔ)僅用于區(qū)分一個(gè)元件與另一元件。因而，在一些實(shí)施方式中的第一元件可以在其它實(shí)施方式中被稱為第二元件，而不偏離本發(fā)明構(gòu)思的教導(dǎo)。在此說(shuō)明和示出的本發(fā)明構(gòu)思的多個(gè)方面的示例實(shí)施方式包括它們的補(bǔ)充對(duì)應(yīng)物。相同或類似的附圖標(biāo)記或相同的參考符號(hào)在整個(gè)說(shuō)明書(shū)中表示相同的元件。此外,在此參考作為理想示例圖示的截面圖示和/或平面圖示描述示例實(shí)施方式。因此，由于例如制造技術(shù)和/或公差引起的圖示形狀的偏離是可以預(yù)期的。因而，示例實(shí)施方式不應(yīng)被理解為限于在此示出的區(qū)域形狀，而是將包括例如由制造引起的形狀的偏離。例如，被示為矩形的蝕刻區(qū)域通常將具有圓化或彎曲的特征。因而，在圖中示出的區(qū)域本質(zhì)上是示意性的，它們的形狀不旨在示出裝置的區(qū)域的實(shí)際形狀，并且不旨在限制示例實(shí)施方式的范圍。第一實(shí)施方式圖1是流程圖，示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施方式的制造層疊封裝器件的方法。圖2、圖3A、圖4A、圖5A以及圖6至圖10是截面圖，示出根據(jù)圖1的示例實(shí)施方式的制造層疊封裝器件的方法。圖3B是示出圖3A的修改示例的截面圖。圖4B和圖5B是示出圖1的示例實(shí)施方式的修改示例的截面圖。圖1lA至圖1lD是圖5A或圖10的部分‘A’的放大圖。參考圖1和圖2，首先，可以制造下半導(dǎo)體封裝(S10)。可以準(zhǔn)備下封裝板I。下封裝板I可以包括彼此相反的第一表面Ia和第二表面lb。多個(gè)第一下球焊盤(pán)(lower ballland)3以及部分地覆蓋第一下球焊盤(pán)3的第一絕緣層5可以設(shè)置在第一表面Ia上。多個(gè)第二下球焊盤(pán)7以及部分地覆蓋第二下球焊盤(pán)7的第二絕緣層9可以設(shè)置在第二表面Ib上。即使圖中未示出，電連接下球焊盤(pán)3和7的通孔和/或電路圖案也可以形成在下封裝板I中。例如，下封裝板I可以是具有板/條尺寸的單層或多層印刷電路板。下半導(dǎo)體芯片20可以通過(guò)利用第一內(nèi)部焊球11以倒裝芯片接合方法安裝在下封裝板I上(S11)。因而，下半導(dǎo)體芯片20和下封裝板I之間的電路徑長(zhǎng)度可以減短，由此改善下半導(dǎo)體芯片20和下封裝板I之間的信號(hào)傳輸速度。多個(gè)下半導(dǎo)體芯片20可以安裝在板/條尺寸的下封裝板I上。例如，板/條尺寸的一個(gè)下封裝板I可以包括多個(gè)單元封裝區(qū)域，每個(gè)下半導(dǎo)體芯片20可以安裝在每個(gè)單元封裝區(qū)域上。在下半導(dǎo)體芯片20安裝在下封裝板I上之前，可以不執(zhí)行研磨一部分下半導(dǎo)體芯片20的背部研磨工藝。備選地，即使可以執(zhí)行背部研磨工藝，下半導(dǎo)體芯片20也可具有比其目標(biāo)厚度厚的厚度。例如，下半導(dǎo)體芯片20可具有第一厚度Tl，第一厚度Tl可具有例如大約300 μ m至大約700 μ m的范圍。第二內(nèi)部焊球13可以形成在與下半導(dǎo)體芯片20相鄰的第一下球焊盤(pán)3上。參考圖1、圖3A和圖3B，下模制層22可以形成為覆蓋下封裝板I以及下半導(dǎo)體芯片20的至少側(cè)壁(S12)。下模制層22可以覆蓋下半導(dǎo)體芯片20的上表面，如圖3A所示。備選地，下模制層22可以不覆蓋下半導(dǎo)體芯片20的上表面，如圖3B所示。下模制層22可以包括樹(shù)脂層以及分散在樹(shù)脂層內(nèi)部的多個(gè)填充顆粒。樹(shù)脂層可包括至少一種聚合物材料。填充顆?？砂ㄖT如二氧化硅或氧化鋁的材料。形成下模制層22的工藝的工藝溫度可具有大約150攝氏度至200攝氏度的范圍。如上所述，下模制層22可以形成在下半導(dǎo)體芯片20和下封裝板I上。因?yàn)橄掳雽?dǎo)體芯片具有厚度Tl，其中該厚度Tl比下半導(dǎo)體芯片20的目標(biāo)厚度厚，所以可以減輕或減少可能由下模制層22形成工藝的溫度引起的下半導(dǎo)體芯片20翹起現(xiàn)象。另外，因?yàn)樵谟糜趯?shí)現(xiàn)目標(biāo)厚度的后續(xù)研磨之前，下半導(dǎo)體芯片20相對(duì)較厚，所以包括相對(duì)較厚的下半導(dǎo)體芯片20的結(jié)構(gòu)可以易于處理。因而，可以改善工藝便利性。參考圖1、圖4A和圖5A，可以執(zhí)行使用諸如金剛石砂輪或切割器的研磨工具30的研磨工藝，以去除下模制層22的上部分以及下半導(dǎo)體芯片20的上部分(S13)。于是，下半導(dǎo)體芯片20可以形成為具有與目標(biāo)厚度相應(yīng)的第二厚度T2。例如，第二厚度T2可以等于或小于大約ΙΟΟμπι。在當(dāng)前示例實(shí)施方式中，第二內(nèi)部焊球13可以不通過(guò)研磨工藝暴露。在研磨工藝之后，下模制層22和下半導(dǎo)體芯片20的上表面可以實(shí)質(zhì)上與圖1lA至圖1lD相同。下半導(dǎo)體芯片20可具有第一上表面SI。下模制層22可包括樹(shù)脂層22a以及填充顆粒22b，并具有第二上表面S2。第一和第二上表面SI和S2的每個(gè)的中線平均粗糙度Ra或微觀不平度十點(diǎn)高度(tenpoint height of irregularity) Rz可以等于或小于大約25 μ m。可以在相同方向上對(duì)下模制層22和下半導(dǎo)體芯片20的上部分執(zhí)行研磨工藝。因此，相同的圖案可以形成到第一上表面SI和第二上表面S2,如圖1lA所不。備選地,如圖1lC所示，第一和第二上表面SI和S2可以被平坦化以具有比圖1lA所示的第一和第二上表面SI和S2的表面粗糙度小的表面粗糙度。填充顆粒22b可以通過(guò)研磨工藝被研磨。因而，在第二上表面S2暴露的每個(gè)填充顆粒22b具有平坦化的上表面22s。同時(shí)，如圖1lB和圖1lD所示，如果直徑小于大約50 μ m的填充顆粒22b在第二上表面S2暴露，則其可能在研磨工藝期間/之后從下模制層22分離和去除。因而，可以在第二上表面S2形成填充孔22h。填充孔22h可以形成在直徑小于大約50 μ m的填充顆粒22b的設(shè)置位置處。因而，填充孔22h的直徑可以小于大約50 μ m。參考圖6，在完成研磨工藝之后，可以使用激光去除一部分下模制層22以形成連接孔24，第二內(nèi)部焊球13通過(guò)該連接孔24暴露。備選地，可以使用激光去除一部分下模制層22，以在執(zhí)行研磨工藝之前形成暴露第二內(nèi)部焊球13的連接孔24，如圖4B所示。參考圖5B，在形成連接孔24之后，可以執(zhí)行使用研磨工具30的研磨工藝以去除下模制層22和下半導(dǎo)體芯片20的上部分。于是，可以形成圖6的結(jié)構(gòu)。參考圖7，每個(gè)外部焊球26可以分別形成在第二下球焊盤(pán)7上。參考圖8,可以執(zhí)行封裝切割工藝(singulation process)以沿單元封裝區(qū)域之間的界線切割下模制層22和下封裝板1，由此形成下半導(dǎo)體封裝50。參考圖1和圖9，上半導(dǎo)體封裝60可以安裝在下半導(dǎo)體封裝50上(S20)。首先，上半導(dǎo)體封裝60可以位于下半導(dǎo)體封裝50上，初級(jí)焊球30位于其間。上半導(dǎo)體封裝60可包括例如以線接合方法安裝在上封裝板32上的兩個(gè)上半導(dǎo)體芯片38和40。第一上墊34可以設(shè)置在上封裝板32的上表面上，第二上墊36可以設(shè)置在上封裝板32的下表面上。上半導(dǎo)體芯片38和40可以通過(guò)線電連接到第一上墊34。上模制層42可以覆蓋上半導(dǎo)體芯片38和40以及上封裝板32。初級(jí)焊球30可以設(shè)置在連接孔24中。具有球狀或類球狀的初級(jí)焊球30可以通過(guò)連接孔24來(lái)防止被移動(dòng)到不期望的位置。初級(jí)焊球30可以與第二上墊36接觸。參考圖10，例如大約180攝氏度至大約240攝氏度的熱可以施加到圖9的結(jié)構(gòu)。因而，初級(jí)焊球30和第二內(nèi)部焊球13可以熔化且彼此接合，由此形成連接焊球33。結(jié)果，上半導(dǎo)體封裝60可以安裝在下半導(dǎo)體封裝50上，由此形成層疊封裝器件100。此時(shí)，連接孔24可以固定初級(jí)焊球30的位置。在當(dāng)前示例實(shí)施方式中，在形成下模制層22之后，可以執(zhí)行研磨工藝。因而，用于具有相對(duì)薄的厚度(例如，目標(biāo)厚度T2)的下半導(dǎo)體封裝50的加熱工藝的數(shù)量和/或熱預(yù)算可以減少。更詳細(xì)地，如果具有目標(biāo)厚度的下半導(dǎo)體芯片安裝在下封裝板上，則下半導(dǎo)體芯片會(huì)經(jīng)受兩個(gè)加熱工藝，例如用于形成下模制層22的工藝和用于形成外部焊球26的工藝。因而，由于下半導(dǎo)體芯片和下模制層之間的物理特性(例如，熱膨脹系數(shù)、硬度等)的差異，翹起現(xiàn)象可能相對(duì)較大。然而，在當(dāng)前示例實(shí)施方式中，具有厚度Tl的下半導(dǎo)體芯片20可以經(jīng)受用于形成下模制層22的工藝，其中厚度Tl比目標(biāo)厚度T2厚，在研磨工藝之后具有目標(biāo)厚度T2的下半導(dǎo)體芯片20可以經(jīng)受形成外部焊球26的工藝。因?yàn)榫哂邢鄬?duì)薄的厚度(例如，目標(biāo)厚度T2)的下半導(dǎo)體芯片20不暴露于例如用于形成下模制層22的工藝，所以可以減少引起翹起現(xiàn)象的工藝元素。因而，可以防止或減少層疊封裝器件100的翹起。參考圖10、圖1lA和圖11D，根據(jù)示例實(shí)施方式的層疊封裝器件100可以包括下半導(dǎo)體封裝50以及安裝在下半導(dǎo)體封裝50上的上半導(dǎo)體封裝60。下半導(dǎo)體封裝50可以包括下封裝板1、以倒裝芯片接合方法安裝在下封裝板I上的下半導(dǎo)體芯片20以及下模制層22。下模制層22可以覆蓋下半導(dǎo)體芯片20和下封裝板I的側(cè)壁。下模制層22可以暴露下半導(dǎo)體芯片20的上表面。下模制層22可以包括樹(shù)脂層22a以及分散在樹(shù)脂層22a內(nèi)的多個(gè)填充顆粒22b。在填充顆粒22b中在下模制層22的第二上表面S2處被暴露的至少一個(gè)填充顆粒22b可具有平坦化的上表面22s。下模制層22的第二上表面S2可具有與下半導(dǎo)體芯片20的第一上表面SI相同的圖案。第二上表面S2可以包括至少一個(gè)填充孔22h。填充孔22h的直徑可以小于大約50 μ m。第一和第二上表面SI和S2的每個(gè)的中線平均粗糙度Ra或微觀不平度十點(diǎn)高度Rz可以等于或小于大約25 μ m。下半導(dǎo)體封裝50還可以包括設(shè)置在下模制層22中的連接孔24、和設(shè)置在下封裝板I上且通過(guò)連接孔24暴露的第二內(nèi)部焊球13。上半導(dǎo)體封裝60可以不同于下半導(dǎo)體封裝50。上半導(dǎo)體封裝60可以包括上封裝板32、以線接合方法安裝在上封裝板32上的兩個(gè)上半導(dǎo)體芯片38和40、以及覆蓋上半導(dǎo)體芯片38和40以及上封裝板32的上模制層42。通過(guò)上述方法形成的圖10的層疊封裝器件100可以實(shí)現(xiàn)具有改善的共平面性、改善的抗翹起性和/或提高的工藝便利性的相對(duì)薄厚度的層疊封裝器件。圖12至圖14是截面圖，示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施方式的制造層疊封裝器件的方法。參考圖12，可以形成底部填充樹(shù)脂層28以填充圖2的結(jié)構(gòu)中的下半導(dǎo)體芯片20和下封裝板I之間的空間。底部填充樹(shù)脂層28可以形成為覆蓋下半導(dǎo)體芯片20的側(cè)壁，下模制層22形成在其上。底部填充樹(shù)脂層28可以包括包含聚合物材料的樹(shù)脂層和/或分散在樹(shù)脂層中的底部填充樹(shù)脂填料。參考圖13，可以執(zhí)行研磨工藝以去除下模制層22、底部填充樹(shù)脂層28和下半導(dǎo)體芯片20的上部分。因而，下模制層22、底部填充樹(shù)脂層28和下半導(dǎo)體芯片20的厚度可以減小，同時(shí)其上表面可以被暴露。下模制層22、底部填充樹(shù)脂層28和下半導(dǎo)體芯片20的上表面可以與參考圖1lA至圖1lD在以上所述的類似。例如，底部填充樹(shù)脂層280的上表面可以類似于第二上表面S2。底部填充樹(shù)脂層28的上表面可具有與第一上表面SI和第二上表面S2相同的表面粗糙度和/或相同的圖案。參考圖14，可以執(zhí)行圖1的示例實(shí)施方式中描述的后續(xù)工藝以形成下半導(dǎo)體封裝51a,然后在下半導(dǎo)體封裝51a上安裝上半導(dǎo)體封裝60。因而,可以制造層疊封裝器件101。根據(jù)示例實(shí)施方式的層疊封裝器件101還可以包括設(shè)置在下半導(dǎo)體芯片20和下封裝板I之間的底部填充樹(shù)脂層28。底部填充樹(shù)脂層28可以延伸以設(shè)置在下模制層22與下半導(dǎo)體芯片20的側(cè)壁之間。底部填充樹(shù)脂層22的上表面可具有與下模制層22的上表面相同的圖案。用于層疊封裝器件101的其它工藝/其它元件可以與圖1至圖10的示例實(shí)施方式的相應(yīng)工藝/相應(yīng)元件相同或類似。圖15至圖17是截面圖，示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施方式的制造層疊封裝器件的方法。參考圖15，如在圖12至圖14的示例實(shí)施方式中所描述的，在下封裝板I中安裝下半導(dǎo)體芯片20之后，可以形成底部填充樹(shù)脂層28。具體而言，直徑比圖12至圖14的示例實(shí)施方式的第二內(nèi)部焊球13的直徑大的第二內(nèi)部焊球13可以形成在下半導(dǎo)體芯片20旁邊的每個(gè)第一下球焊盤(pán)3上。參考圖16，可以執(zhí)行研磨工藝以去除下模制層22、底部填充樹(shù)脂層28和下半導(dǎo)體芯片20的上部分。此時(shí)，第二內(nèi)部焊球13的上部分可以被部分地去除以暴露其上表面。在研磨工藝之后暴露的第二內(nèi)部焊球13的上表面可以類似于參考圖1lA至圖1lD所述的第
一表面SI之一ο參考圖17，因?yàn)樵谘心スに囍蟊┞读说诙?nèi)部焊球13的上表面，所以可以不需要在第一實(shí)施方式中描述的形成連接孔24。接著，可以形成外部焊球26并且可以執(zhí)行封裝切割(singulation)工藝以形成下半導(dǎo)體封裝51b。上半導(dǎo)體封裝60可以設(shè)置在下半導(dǎo)體封裝51b上，其間具有初級(jí)焊球30。然后，可以執(zhí)行加熱工藝以熔化并接合初級(jí)焊球30和第二內(nèi)部焊球13。于是，可以形成連接焊球33。結(jié)果，制造了層疊封裝器件102。在根據(jù)當(dāng)前示例實(shí)施方式的層疊封裝器件102中，連接焊球33可具有雪人形狀?？梢圆辉谙履Ｖ茖?2中設(shè)置連接孔24。用于層疊封裝器件102的其它工藝/其它元件可以與圖12至圖14的示例實(shí)施方式的相應(yīng)工藝/相應(yīng)元件相同/類似。圖18是截面圖，示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施方式的層疊封裝器件。參考圖18，上半導(dǎo)體封裝70可以安裝在圖12至圖14的示例實(shí)施方式的下半導(dǎo)體封裝51a上。根據(jù)當(dāng)前示例實(shí)施方式的上半導(dǎo)體封裝70可以包括上封裝板32以及多個(gè)上半導(dǎo)體芯片52。多個(gè)上半導(dǎo)體芯片52可以通過(guò)上內(nèi)部焊球56以倒裝芯片接合方法安裝在上封裝板32上。每個(gè)上半導(dǎo)體芯片52，如果不是所有的，可以包括分別與上內(nèi)部焊球56重疊且設(shè)置在每個(gè)上半導(dǎo)體芯片52中的通孔54。用于層疊封裝器件103的其它工藝/其它元件可以與圖12至圖14的示例實(shí)施方式的相應(yīng)工藝/相應(yīng)元件相同/類似。圖19是截面圖，示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施方式的層疊封裝器件。參考圖19，三個(gè)半導(dǎo)體封裝50a、50b和50c可以層疊在一起。每個(gè)半導(dǎo)體封裝50a、50b和50c可以與圖1至圖10的不例實(shí)施方式的下半導(dǎo)體封裝50相同。用于層疊封裝器件104的其它工藝/其它元件可以與圖1至圖10的示例實(shí)施方式的相應(yīng)工藝/相應(yīng)元件相同/類似。上述半導(dǎo)體封裝技術(shù)可以應(yīng)用到各種類型的半導(dǎo)體器件以及包括該半導(dǎo)體器件的封裝模塊。圖20是透視圖，示出包括根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施方式的至少一個(gè)層疊封裝器件的電子設(shè)備。參考圖20，根據(jù)示例實(shí)施方式的層疊封裝器件100至104可以應(yīng)用于電子設(shè)備1000，例如，智能手機(jī)。因?yàn)樯鲜龈鶕?jù)示例實(shí)施方式的層疊封裝器件在減小尺寸和性能方面具有優(yōu)良的特性，所以具有層疊封裝器件(其同時(shí)執(zhí)行不同的功能)的電子設(shè)備1000可以有利于輕、薄、短且小的電子設(shè)備1000。電子設(shè)備1000不限于圖20所示的智能手機(jī)。在其它實(shí)施方式中，電子設(shè)備1000可以實(shí)現(xiàn)為諸如可移動(dòng)電子設(shè)備、膝上型計(jì)算機(jī)、便攜式計(jì)算機(jī)、便攜式多媒體播放器(PMP)、MP3播放器、攝像機(jī)、上網(wǎng)本、無(wú)線電話、導(dǎo)航和/或個(gè)人數(shù)字助理(PDA)的各種電子設(shè)備。圖21系統(tǒng)框圖，示出應(yīng)用有根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施方式的至少一個(gè)層疊封裝器件的電子設(shè)備的另一示例。參考圖21，層疊封裝器件100至104可以應(yīng)用于電子設(shè)備1100。電子設(shè)備1100可以包括主體1110、微處理器單元1120、電源單元(power unit) 1130、功能單元1140和顯示控制器單元1150。主體1110可以是由印刷電路板形成的設(shè)置板。微處理器單元1120、電源單元1130、功能單元1140和顯示控制器單元1150可以安裝在主體1110上。電源單元1130可以裝備有來(lái)自外部電池(未示出)的預(yù)定電壓，然后將預(yù)定電壓劃分成期望的電壓電平。電源單元1130可以向微處理器單元1120、功能單元1140和顯示控制器單元1150提供期望的電壓電平。微處理器單元1120可以裝備有來(lái)自電源單元1130的電壓，然后控制功能單元1140和顯示單元1160。功能單元1140可以執(zhí)行電子設(shè)備1100的各種功能。例如，如果電子設(shè)備1100是便攜式電話，則功能單元1140可以包括能夠執(zhí)行便攜式電話功能諸如撥號(hào)、通過(guò)與外部設(shè)備1170通信而產(chǎn)生的顯不單兀1160的圖像輸出、以及揚(yáng)聲器的聲音輸出的各種元件。如果電子設(shè)備1100包括照相機(jī)，則功能單元1140可以是照相機(jī)圖像處理器。例如，如果電子設(shè)備1100連接到存儲(chǔ)卡以擴(kuò)充存儲(chǔ)容量，則功能單元1140可以是存儲(chǔ)卡控制器。功能單元1140可以通過(guò)通信單元1180與外部設(shè)備1170通信，該通信單元1180可以是例如無(wú)線單元或者電纜單元或光纜單元。例如，如果電子設(shè)備1100需要用于延伸功能的通用串行總線(USB)，則功能單元1140可以是接口控制器。根據(jù)上述實(shí)施方式的層疊封裝器件100至104可以用作微處理器單元1120和功能單元1140的至少之一。上述半導(dǎo)體封裝技術(shù)也可以應(yīng)用于電子系統(tǒng)。圖22是框圖，示出包括根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施方式的至少一個(gè)層疊封裝器件的電子系統(tǒng)的示例。參考圖22，電子系統(tǒng)1300可以包括控制器1310、輸入/輸出器件1320以及存儲(chǔ)器件1330?？刂破?310、輸入/輸出器件1320和存儲(chǔ)器件1330可以通過(guò)總線1350彼此組合?？偩€1350可以相應(yīng)于電信號(hào)通過(guò)其被傳輸?shù)穆窂?。例如，控制?310可以包括微處理器、數(shù)字信號(hào)處理器、微控制器或其它邏輯裝置的至少之一。其它邏輯器件可具有與微處理器、數(shù)字信號(hào)處理器和微控制器中的任何一個(gè)類似的功能?？刂破?310和存儲(chǔ)器件1330可以包括根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施方式的層疊封裝器件。輸入/輸出器件1320可以包括鍵區(qū)、鍵盤(pán)和/或顯示單元。存儲(chǔ)器件1330可以是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的器件。存儲(chǔ)器件1330可以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和/或由控制器1310執(zhí)行的命令。存儲(chǔ)器件1330可以包括易失性存儲(chǔ)器件和/或非易失性存儲(chǔ)器件。存儲(chǔ)器件1330可以由快閃存儲(chǔ)器形成。例如，通過(guò)以上示例實(shí)施方式形成的快閃存儲(chǔ)器可以安裝在例如移動(dòng)器件或臺(tái)式計(jì)算機(jī)的電子系統(tǒng)1300中?？扉W存儲(chǔ)器可以實(shí)現(xiàn)為固態(tài)盤(pán)(SSD)。在該情形下，電子系統(tǒng)1300可以在存儲(chǔ)器件1330中穩(wěn)定地存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)。電子系統(tǒng)1300還可以包括可以將電數(shù)據(jù)傳送到通信網(wǎng)絡(luò)或可以從通信網(wǎng)絡(luò)接收電數(shù)據(jù)的接口 1340。接口 1340可以無(wú)線或通過(guò)電纜操作。例如，接口單元1340可以包括用于無(wú)線通信的天線或用于電纜通信的收發(fā)器。雖然在圖中未示出，但是還可以向電子系統(tǒng)1300提供應(yīng)用芯片組和照相機(jī)圖像處理器(CIS)。在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施方式的制造層疊封裝器件的方法中，可以在形成下模制層之后研磨下半導(dǎo)體芯片至具有目標(biāo)厚度。因?yàn)橄履Ｖ茖釉谙掳雽?dǎo)體芯片具有比目標(biāo)厚度厚的厚度時(shí)形成，所以可以減輕由例如下模制層的工藝溫度引起的翹起現(xiàn)象。另外，因?yàn)樵谛纬上履Ｖ茖又髨?zhí)行研磨工藝，所以可以相對(duì)減少用于具有相對(duì)薄的厚度的下半導(dǎo)體封裝的加熱工藝的數(shù)量和/或熱預(yù)算。因而，可以減少引起翹起現(xiàn)象的工藝的數(shù)量和/或熱預(yù)算。因而，可以防止或減少層疊封裝器件的翹起。因此，通過(guò)上述方法形成的層疊封裝器件可具有薄的厚度，可以表現(xiàn)出改善的共平面性、改善的抗翹起性和/或提聞的工藝便利性。此外，因?yàn)樵趫?zhí)行研磨工藝之前，下半導(dǎo)體封裝相對(duì)較厚，所以下半導(dǎo)體封裝可以易于處理。因而，可以改善工藝便利性。此外，因?yàn)橄掳雽?dǎo)體芯片以倒裝芯片接合方法安裝在下封裝板上，所以下半導(dǎo)體芯片和下封裝板之間的電路徑長(zhǎng)度可以減短，由此改善其間的信號(hào)傳輸速度。雖然已經(jīng)參考示例實(shí)施方式描述了本發(fā)明構(gòu)思，但是對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯然地是，可以進(jìn)行各種改變和變形而不脫離本發(fā)明構(gòu)思的精神和范圍。因此，應(yīng)該理解，以上實(shí)施方式不是限制性的，而是說(shuō)明性的。因而，本發(fā)明構(gòu)思的范圍將由權(quán)利要求書(shū)及其等效物的最寬可允許解釋確定，而不會(huì)受前述描述約束或限制。本申請(qǐng)要求享有2012年I月11日提交的第10-2012-0003434號(hào)韓國(guó)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)弓I用結(jié)合于此。
權(quán)利要求
1.一種制造層疊封裝器件的方法，包括: 制造下半導(dǎo)體封裝；以及 在所述下半導(dǎo)體封裝上安裝上半導(dǎo)體封裝， 其中制造所述下半導(dǎo)體封裝包括: 以倒裝芯片接合方法在下封裝板上安裝下半導(dǎo)體芯片， 形成覆蓋所述下半導(dǎo)體芯片的至少側(cè)壁以及覆蓋所述下封裝板的下模制層，以及 執(zhí)行研磨以去除所述下模制層的上部分以及所述下半導(dǎo)體芯片的上部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括: 在形成所述下模制層之前，在所述下封裝板上在所述下半導(dǎo)體芯片旁邊形成內(nèi)部焊球。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，還包括: 使用激光部分地去除所述下模制層以形成連接孔， 其中所述研磨不暴露所述內(nèi)部焊球，但是通過(guò)部分地去除所述下模制層形成的所述連接孔暴露所述內(nèi)部焊球。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述上半導(dǎo)體封裝包括與所述下模制層相對(duì)的墊，以及 其中安裝所述上半導(dǎo)體封裝包括: 將初級(jí)焊球定位在所述連接孔中接觸所述墊，以及 熔化所述初級(jí)焊球和所述內(nèi)部焊球并使其彼此接合。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述研磨暴露所述內(nèi)部焊球。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括: 在形成所述下模制層之前，形成填充所述下半導(dǎo)體芯片和所述下封裝板之間的空間的底部填充樹(shù)脂層， 其中所述研磨暴露所述底部填充樹(shù)脂層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述下模制層包括樹(shù)脂層以及分散在所述樹(shù)脂層中的多個(gè)填充顆粒；以及 其中所述研磨將至少一個(gè)所述填充顆粒研磨。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中在所述下模制層的上表面暴露的所述填充顆粒通過(guò)所述研磨被去除，使得填充孔形成在所述下模制層的所述上表面，所述填充顆粒具有小于大約50 μ m的直徑。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在相同的方向上對(duì)所述下模制層的所述上部分和所述下半導(dǎo)體芯片的所述上部分執(zhí)行所述研磨，使得在所述下模制層的上表面和所述下半導(dǎo)體芯片的上表面形成相同圖案。
10.一種制造半導(dǎo)體封裝的方法，包括: 將第一半導(dǎo)體芯片倒裝芯片接合到第一封裝板上； 形成模制層以覆蓋所述第一半導(dǎo)體芯片的至少側(cè)壁以及所述第一封裝板；以及 去除所述模制層的上部分以及所述第一半導(dǎo)體芯片的上部分至目標(biāo)厚度。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括: 在所述第一封裝板上形成第一焊球，在形成模制層之前，所述第一焊球形成在所述第一半導(dǎo)體芯片周?chē)?br> 12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括: 形成貫穿所述模制層的連接孔，所述連接孔暴露所述第一焊球。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述形成連接孔在所述去除之前和之后的至少之一的情況下執(zhí)行。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述去除暴露所述第一焊球的上表面。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括: 將第二半導(dǎo)體封裝安裝在所述第一半導(dǎo)體封裝上，所述第二半導(dǎo)體封裝包括: 第二封裝板，以及 在其上的第二半導(dǎo)體芯片，以及 其中所述第一半導(dǎo)體封裝和所述第二半導(dǎo)體封裝彼此電耦接且組成層疊封裝器件。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，還包括: 在所述第二封裝板的表面上形成第二焊球，該表面面對(duì)所述第一半導(dǎo)體封裝。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中形成在所述第一半導(dǎo)體封裝上的所述第一焊球接觸形成在所述第二半導(dǎo)體封裝上的所述第二焊球。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述第一焊球連接到所述連接孔中的所述第二焊球，所述連接孔形成在所述第一半導(dǎo)體封裝中。
19.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括: 在所述去除之前，減薄所述第一半導(dǎo)體芯片至中間厚度。
全文摘要
可以提供制造層疊封裝器件的方法以及通過(guò)該方法制造的層疊封裝器件。根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思，可以在通過(guò)模制層模制半導(dǎo)體芯片之后，執(zhí)行半導(dǎo)體芯片的背部研磨至目標(biāo)厚度。因此，在形成模制層時(shí)，半導(dǎo)體芯片相對(duì)較厚，因而不易產(chǎn)生翹起現(xiàn)象，該翹起現(xiàn)象例如會(huì)在形成模制層期間產(chǎn)生。因而，可以實(shí)現(xiàn)相對(duì)薄的層疊封裝器件，其不易產(chǎn)生翹起現(xiàn)象。
文檔編號(hào)H01L21/58GK103208432SQ20131001155
公開(kāi)日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月11日
發(fā)明者任忠彬, 安殷徹, 樸泰成, 邊鶴均, 李镕官 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社