本公開大體涉及電子裝置封裝,并且更具體地,涉及電子裝置的扇出晶片級封裝。
背景技術(shù):
扇出晶片級封裝(fo-wlp)過程通常引起在管芯封裝的表面上的再分布層形成,該管芯封裝包括一個或多個微電子裝置被嵌入在其中的模制封裝體。例如,fo-wlp過程可被用于生產(chǎn)封裝內(nèi)系統(tǒng)(sip)類型的裝置,其中,多個微電子裝置,例如承載ic的半導(dǎo)體管芯、微機電系統(tǒng)(mems)、光學(xué)裝置、無源電子組件等等被嵌入在既緊湊又結(jié)構(gòu)穩(wěn)固的單個封裝中。
在fo-wlp裝置中,再分布層提供在位于嵌入式微電子裝置上的接觸墊和接觸陣列,例如在已完成的fo-wlp封裝的表面上形成的球柵陣列之間的電互連。以此方式,再分布層允許接觸墊具有相對緊密的墊到墊間隔或間距,同時又提供比較大的表面積,接觸陣列可以被分布或扇出在該表面積上。為產(chǎn)生再分布層,一層或多層的電介質(zhì)或鈍化材料被初始沉積在嵌入式微電子組件上并覆蓋接觸墊。在一種常規(guī)方法中,單獨通孔被穿過電介質(zhì)層蝕刻以暴露每個接觸墊的一部分,接著金屬插塞或其它導(dǎo)體在每個通孔中形成以提供與該接觸墊的歐姆接觸,且接著形成與每個導(dǎo)體接觸的電路或互連線。
常規(guī)的fo-wlp裝置包括嵌入在模制封裝體內(nèi)部的僅單面的微電子裝置。因此,在對微電子組件的小型化限制的情況下,增加嵌入式組件的數(shù)量或復(fù)雜度產(chǎn)生fo-wlp裝置占用面積的增加。隨著減少而不是增加裝置占用面積的始終存在的需要,進(jìn)一步提高在fo-wlp裝置中的裝置密度是合乎需要的。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
具有互連層的封裝半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。封裝半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)另外包括在互連層的第一主表面上的第一微電子裝置。封裝半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)另外包括具有空腔的基板,其中,該空腔由垂直部分和水平部分限定,其中,該垂直部分圍繞第一微電子裝置,該水平部分在該第一微電子裝置上面,并且該第一微電子裝置在該水平部分和該互連層的第一主表面之間,使得該第一裝置在該空腔中。封裝半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)另外包括附接到基板的水平部分的第二微電子裝置。封裝半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)另外包括包封劑,該包封劑在互連層上并且圍繞第一微電子裝置、基板和第二微電子裝置,使得該基板被嵌入在該包封劑中。封裝半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可具有第二微電子裝置在空腔中的另外特性。封裝半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可具有水平部分在第一微電子裝置和第二微電子裝置之間的另外特性。封裝半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可具有水平部分具有開口的另外特性。封裝半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可具有第二微電子裝置在鄰接開口的水平部分上的另外特性。封裝半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可具有另外特性,即:基板具有第二空腔,其中,第二微電子裝置在第二空腔中以及水平部分在第一空腔和第二空腔之間。封裝半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可具有另外特性,即:基板包括在互連層上的第一內(nèi)插層,該第一內(nèi)插層具有圍繞第一微電子裝置的開口,該開口限定空腔的至少一部分,以及第二內(nèi)插層,其包括該基板的水平部分。封裝半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可另外包括在第一內(nèi)插層和第二內(nèi)插層之間的多個導(dǎo)電互連件。封裝半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可另外包括在基板的垂直部分上的多個互連件,其中,包封劑暴露該多個互連件中的每個互連件的一部分。封裝半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可另外包括附接到每個互連件的部分的第三微電子裝置。封裝半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可另外包括在互連層的第二主表面上的第二多個互連件。封裝半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可另外包括第三微電子裝置,其中,第三微電子裝置在水平部分與第二微電子裝置被附接到的表面相反的表面上。
還公開了用于形成封裝半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法。該方法包括將第一微電子裝置放置在載體上,其中,該第一微電子裝置的第一主表面與該載體接觸。該方法另外包括將具有空腔的基板放置在第一微電子裝置上面,其中,該基板具有圍繞第一微電子裝置的垂直部分,以及該第一微電子裝置和被附接到該基板的水平部分的第二微電子裝置上面的水平部分。該方法另外包括在基板上面形成包封劑,其中,該包封劑圍繞第一微電子裝置、第二微電子裝置和該基板。該方法另外包括去除載體,其中,去除該載體暴露第一微電子裝置的第一主表面和基板的垂直部分。該方法另外包括在第一微電子裝置的第一主表面上、在基板的暴露垂直部分上并且在包封劑的一部分上形成互連層。該方法可具有在將基板放置在第一微電子裝置上面之前,該方法包括將第二微電子裝置附接到該基板的水平部分的另外特性。該方法可具有在將基板放置在第一微電子裝置上面之前,該方法包括將第二微電子裝置附接到該基板的第一內(nèi)插層并將該基板的第二內(nèi)插層附接到第一內(nèi)插層的另外特性,其中,該第二內(nèi)插層具有圍繞第二微電子裝置的開口,并且其中,該第一內(nèi)插層包括該基板的水平部分。該方法可另外包括,在形成包封劑之前,將多個互連件附接到基板,其中,該基板在多個互連件和互連層之間,其中,形成包封劑被執(zhí)行使得該包封劑也在多個互連件上面形成,并且研磨半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)以暴露多個互連件中的每個互連件的一部分。該方法可另外包括將第三微電子裝置附接到多個互連件中的每個互連件的部分。該方法可另外包括在互連層上形成第二多個互連件,其中,該互連層在該第二多個互連件和包封劑之間。
還公開了用于形成封裝半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法。該方法包括將第一微電子裝置放置在載體上,其中,該第一微電子裝置的第一主表面與該載體接觸。該方法另外包括:將具有附接到第二內(nèi)插層的第一內(nèi)插層的基板放置在載體上,每個內(nèi)插層具有對齊以形成空腔的開口,其中,該空腔圍繞第一微電子裝置,并且其中,該第一微電子裝置具有大于第一內(nèi)插層和第二內(nèi)插層中的每個內(nèi)插層的厚度。該方法另外包括在基板上面形成包封劑,其中,該包封劑圍繞第一微電子裝置和基板。該方法另外包括去除載體,其中,去除該載體暴露第一微電子裝置的第一主表面和基板的第一內(nèi)插層。該方法另外包括在第一微電子裝置的第一主表面上、在基板的第一內(nèi)插層上并且在包封劑的一部分上形成互連層。該方法可另外包括,在形成包封劑之前,將多個互連件附接到基板的第二內(nèi)插層,其中,該基板在多個互連件和互連層之間,其中,形成該包封劑被執(zhí)行使得該包封劑也在多個互連件上面形成,研磨半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)以暴露該多個互連件中的每個互連件的一部分,并在該互連層上形成第二多個導(dǎo)電互連件,其中,該互連層在該第二多個互連件和該包封劑之間。
附圖說明
通過參考附圖,可以更好地理解本發(fā)明,并且使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員清楚本發(fā)明的多個目的、特征和優(yōu)點。
圖1至圖10為在處理次序中的各個階段的結(jié)構(gòu)的實施例的橫截面;
圖11為由使用與圖1至圖10所示的方法類似的方法產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)的另一實施例的橫截面;
圖12為由使用與圖1至圖10所示的方法類似的方法產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)的又一實施例的橫截面;
圖13為由使用與圖1至圖10所示的方法類似的方法產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)的又一實施例的橫截面;
圖14至圖24為在處理次序中的各個階段的結(jié)構(gòu)的又一實施例的橫截面;
圖25為由使用與圖14至圖24所示的方法類似的方法產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)的另一實施例的橫截面;
圖26為由使用與圖14至圖24所示的方法類似的方法產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)的又一實施例的橫截面;
圖27為由使用與圖14至圖24所示的方法類似的方法產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)的又一實施例的橫截面;
圖28為由使用與圖14至圖24所示的方法類似的方法產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)的又一實施例的橫截面;以及
圖29為由與圖14至圖24所示的方法類似的方法產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)的又一實施例的橫截面。
除非以其它方式指出,否則在不同附圖中使用相同附圖標(biāo)號指示相同的物件。附圖不一定按比例繪制。
具體實施方式
扇出晶片級封裝(fo-wlp)裝置的實施例包括帶腔基板(swc)結(jié)構(gòu)以及安置于該空腔內(nèi)的一個或多個微電子裝置。swc包括垂直部分和一個或多個水平部分,它們限定可被分別稱為該空腔的底部、一個或多個表面的側(cè)壁和水平面。一個或多個另外的微電子裝置可被耦合至swc的一個或多個水平部分,可以至限定該空腔的一個或多個底表面的一個或多個水平表面,和/或至該空腔的一個或多個底表面的相對側(cè)面上的一個或多個水平表面。swc和微電子裝置被嵌入在模制化合物中。fo-wlp裝置也包括在該模制化合物上和在微電子裝置中的至少一些微電子裝置的暴露接觸墊上形成的再分布層。再分布層為通過通孔互連的交替電介質(zhì)和金屬層的堆積,該再分布層在嵌入式微電子裝置的接觸墊和fo-wlp裝置的外部底表面上的外部可接近的接觸墊之間分布或扇出電連接,該fo-wlp裝置的外部底表面可為再分布層的外表面。施加到外部可接近的接觸墊的可為焊料球的焊料互連件提供將fo-wlp封裝互連到印刷電路板(pcb)的手段。swc也可包括嵌入式的、導(dǎo)電的穿基板通孔(tsv),該穿基板通孔可為延伸穿過swc的垂直部分的填充或預(yù)放置通孔。tsv允許一個或多個另外的封裝或未封裝微電子裝置物理地和電氣地連接到fo-wlp裝置的頂表面,在此情況下,該頂表面為與底表面相對的表面。穿過swc的嵌入式tsv允許在fo-wlp裝置的頂表面上的一個或多個微電子裝置穿過該swc和再分布層被電連接到該fo-wlp裝置的底表面。通過參考附圖和以下的書面描述能更好地理解這一點。
下面的具體實施方式在本質(zhì)上僅為示例性且并不意欲限制本發(fā)明或本申請及本發(fā)明的用途。此外,并不意欲受到前述技術(shù)領(lǐng)域、背景技術(shù)、發(fā)明內(nèi)容或下面的具體實施方式中存在的任何明確或暗示的理論束縛。在一些例子中,用于從裝置封裝的一側(cè)向另一側(cè)傳送信號的信號管道被描述為導(dǎo)電通孔或?qū)е?。?yīng)認(rèn)識到此類例子并不意欲將本發(fā)明的實施例限制在導(dǎo)電材料,因為信號管道可以包括另外的材料,例如用于傳送光信號的波導(dǎo)。
圖1至圖10為在處理次序中的各個階段的結(jié)構(gòu)的實施例的橫截面。圖1所示的為在基板14中具有空腔12的帶腔基板(swc)結(jié)構(gòu)10的橫截面。一般來說,基板14的本體由非導(dǎo)電材料形成?;?4包括在圖1的左側(cè)和右側(cè)上示出的垂直部分13和垂直部分15,以及在圖1的底部上示出并在垂直部分13和垂直部分15之間延伸的水平部分17?;?4的本體具有未在該橫截面中示出的兩個另外的垂直部分,以使得四個垂直部分包圍空腔12。如果從頂部觀看,則空腔12將具有由四個側(cè)壁和底表面限定的方形或矩形形狀。在空腔12的一側(cè)上示出穿過第一垂直部分13的導(dǎo)電通孔16,以及在相對側(cè)上示出穿過第二垂直部分15的兩個另外導(dǎo)電通孔20和22,其中,通孔20鄰接于空腔12。無論是否被明確表征為導(dǎo)電還是不導(dǎo)電,本文中所描述的所有通孔為導(dǎo)電的。另外的導(dǎo)電通孔可穿過未在圖1中示出的空腔12的垂直部分存在。如圖所示的通孔16和22穿過基板14并因此可被視為是導(dǎo)電的穿基板通孔(tsv)。通孔20從基板14的頂部表面延伸,僅部分延伸穿過基板14。空腔12的相對表面可被稱為垂直表面或側(cè)壁,以及由該垂直表面包圍的表面可被稱作空腔12的水平表面19或底表面19?;?4的水平部分17限定空腔12的水平表面。另外,基板14具有在空腔12的水平表面19的相對面上的底表面21,該底表面21也可被稱作水平表面21,其中基板14的底表面由基板14的水平部分17與垂直部分13和15限定。基板14自身具有在空腔12的區(qū)域中的電互連,空腔12包括在空腔12的水平表面上的接觸例如接觸2和4,并且可具有在空腔12的水平表面19上的金屬跡線。該電互連也可具有在空腔12的水平表面19下面的一個或多個互連層,該一個或多個互連層可包括跡線,例如將接觸4連接到通孔20的互連線6。通孔20并不全部延伸穿過基板14而是停在互連線6上。因此,接觸4、互連線6和通孔20提供在空腔12的底表面19和基板14的頂表面之間的電氣連通性。另一接觸18在基板14的底表面19被暴露?;ミB線3從接觸18延伸到在空腔12的水平表面19上的接觸2。因此,接觸2、互連線3和接觸18提供在空腔12的底表面19和基板14的底表面21之間的電氣連通性。
圖2所示的為以下步驟之后的swc結(jié)構(gòu)10:安裝裝置24,該裝置24可為在空腔12的水平表面19上的集成電路或一些其它類型的微電子裝置;連接在裝置24的接觸墊和接觸4之間的線接合26,并連接在裝置24的接觸墊和在空腔12的水平表面上的接觸2之間的線接合28。線接合26、28為形成電連接的例子,但是可以使用利用倒裝芯片技術(shù)或其它表面安裝技術(shù)的連接。另外,應(yīng)指出,多個微電子裝置可以被耦合至空腔12的水平表面19。多個微電子裝置可以與在空腔12的底表面21被暴露的在swc結(jié)構(gòu)10中的另外接觸(未示出)電連接。另外,多個微電子裝置可以使用在swc結(jié)構(gòu)10中的線接合和/或?qū)щ娵E線彼此電互連。
圖3所示的為在將互連件30、32和36分別附接到基板14的水平表面21上的通孔16、接觸18和通孔22之后的swc結(jié)構(gòu)10,該互連件30、32和36可為焊料球,該水平表面21與空腔12相對,該水平表面21為與空腔12的底表面19相對的基板14的表面21。在通孔16和22以及互連件30和36之間并且在接觸18和互連件32之間分別提供導(dǎo)電墊可能是有利的。應(yīng)注意,雖然一個實施方案可使用用于互連件30、32、36的焊料球,但是另一實施方案可使用導(dǎo)電柱或其它結(jié)構(gòu)。
圖4所示的為對應(yīng)于單裝置區(qū)域的臨時載體38的一部分。臨時載體38具有表面39,以及裝置42、44、40、46和48被非永久地附接到該表面,該附接可使用非永久性粘合劑或帶。裝置44、40和46被一起相對緊密地隔開并接近載體38的中間部分。裝置42和48接近載體38的相對端。臨時載體38的大小可足以允許同時并行制造多個裝置。然而,為了清楚起見,僅在圖4中示出對應(yīng)于單裝置位點的臨時載體38的一部分。本文所述的方法適用于面板級封裝,并且在圖4中所示的為在位點陣列中的一個封裝位點。圖4的單封裝位點在更大載體的陣列上重復(fù)。
圖5所示的為中間結(jié)構(gòu)49,其中,圖3的swc結(jié)構(gòu)10被附接到載體38,使得裝置44、40和46在空腔12內(nèi)并且裝置42和48與swc結(jié)構(gòu)10隔開。
圖6所示的為在施加覆蓋載體38的頂表面并因此覆蓋swc結(jié)構(gòu)10、裝置42和裝置48的包封劑50之后的中間結(jié)構(gòu)49。在此過程中,借助于流過swc結(jié)構(gòu)10中的開口(未示出)的包封劑,空腔12也以包封劑50填充。這具有包封劑50粘合到并與swc結(jié)構(gòu)10一起包封裝置24、44、40和46的效果。
圖7所示的為在背面研磨包封劑50之后并在暴露焊料互連件30、32和36之后停止研磨的中間結(jié)構(gòu)49。該研磨也可能部分研磨背面互連件30、32和36。
圖8所示的為通過去除載體38并形成互連層52所產(chǎn)生的扇出晶片級封裝(fo-wlp)51,其中,載體38已在圖7中呈現(xiàn)。互連層52具有至少一個電介質(zhì)層53,其具有與存在裝置40、44和46的swc結(jié)構(gòu)10的表面接觸的內(nèi)表面?;ミB層52可被稱為再分布層。裝置40、44和46中的每個裝置可具有接觸墊,其接觸互連層52的內(nèi)表面,或更具體地,在互連層52內(nèi)的導(dǎo)電結(jié)構(gòu),如下文進(jìn)一步描述?;ミB層52也具有與內(nèi)表面相對的外表面,并具有互連件,例如互連件54、56、58、60、62和64,其由被嵌入在一個或多個電介質(zhì)層53中的一個或多個導(dǎo)電層的部分形成。裝置42、48不位于swc結(jié)構(gòu)10的包封劑填充的空腔12內(nèi),但實際上與一個或多個電介質(zhì)層53的表面接觸,因此,它們可以電接觸,其被示出互連件64接觸裝置48。該互連件用于電連接到通孔16、20、22,裝置40、42、44、46、48以及互連層52的外表面。雖然僅示出一個互連層,但是可在一個或多個電介質(zhì)層53內(nèi)存在許多導(dǎo)電互連層。
圖9所示的為在形成多個焊料球66(包括焊料球68、70、72、74、76、78、80、82和84)之后的fo-wlp51。焊料球提供至裝置24、40、42、44、46和48的高度可用的外部電連接。在典型應(yīng)用中,所有或幾乎所有的焊料球?qū)⒈浑娺B接到fo-wlp51內(nèi)的互連件。此類連接的例子為焊料球68至互連件54以及焊料球72至互連件56。在此階段,可視為完成封裝,以使得fo-wlp51準(zhǔn)備好裝配到印刷電路板。fo-wlp51包括微電子裝置的兩個平面,其中,第一平面包括裝置24,以及第二平面包括裝置40、42、44、46、48。如本文所使用,“微電子裝置的平面”被定義為一組一個或多個微電子裝置,每個微電子裝置具有與該組中其它微電子裝置(如果存在的話)的表面共面的表面。
圖10所示的為在分別使用先前研磨的互連件30、32和36形成另外的焊料互連件88、90和94,并且附接另外的封裝或未封裝電子裝置86到焊料互連件88、90和94之后的fo-wlp51,其中,該另外的封裝或未封裝電子裝置86可包括集成電路和/或其它電子組件??商鎿Q的是,不是將裝置86連接到焊料互連件88、90和84,焊料互連件88、90和94可以被用于將fo-wlp51連接到印刷電路板。裝置24可被視為第三微電子裝置平面。
圖11所示的為作為fo-wlp51的變體的fo-wlp100,其保持指代與fo-wlp51共同的特征的標(biāo)號。fo-wlp100包括類似于基板14的基板101,該基板101具有兩個空腔:從第一基板表面部分地穿過基板14延伸并包含裝置24的第一空腔111;以及從第二基板表面部分地穿過基板14延伸并包含裝置40、44和46的第二空腔112。在此情況下,空腔111在距空腔112的基板101的水平部分的相對側(cè)面上。在制造fo-wlp的實施例期間,具有在包封之前接近存在裝置24的位置可為有利的情況。如圖5所示,在裝置24被耦合至基板14并且基板14被向上翻轉(zhuǎn)并耦合至臨時載體38時,裝置24不易于接近,即使還沒有發(fā)生包封。相比而言,在圖11的實施例中,甚至在基板101被耦合至臨時載體之后,在包封之前,空腔111可以是開放的并且面朝上。例如,空腔112實際上可面向臨時載體38。因此,在基板101被耦合至臨時載體時,裝置24可能是可接近的。
圖12所示的為作為fo-wlp100的變體的fo-wlp120,其具有在空腔111的位置中的空腔124,但是如圖所示,空腔124比空腔111更淺,更具體地,如圖11所示的空腔111足夠深以使得裝置24和線接合26、28并不從空腔111伸出,而如圖12所示的空腔124更淺以使得裝置24和/或線接合26、28從空腔124伸出。另外,fo-wlp120的基板具有在空腔112的位置中的空腔126,其比如圖11所示的空腔112更深。更深的空腔126允許多個裝置平面被包括于空腔126中。更具體地,包括裝置128、130、132和134的微電子裝置的第一平面在空腔126中從裝置24被耦合至的表面被耦合至基板的水平部分的相對表面。裝置24在fo-wlp120內(nèi)形成微電子裝置的第三平面的一部分。另外,包括裝置40、44、46的微電子裝置的第二平面被包封劑50固定在空腔126內(nèi)。如圖所示,裝置128、130、132、134為表面安裝裝置,其可以不需要被線焊至基板內(nèi)的接觸以提供至該基板的電連接,但是不排除該可能性。圖12的實施例示出線接合(例如,線接合26、28)可以延伸到空腔,例如空腔124的外面,并且裝置24仍然可被成功包封。可替換的是,作為變體,fo-wlp120的基板可以用相同的上部空腔124制成,但具有允許甚至更深的下部空腔112的增加的基板厚度。
圖13所示的為作為fo-wlp120的變體的fo-wlp127,其通過具有在空腔124和126兩者中的在基板的水平部分的相對表面上的表面安裝微電子裝置128、134、136、138(例如,無源裝置和/或其它類型的裝置),而不是在空腔124中包括線接合的裝置(例如,如圖12所示)來作為fo-wlp120的變體。在此情況下,裝置136和138被安置在空腔124中的基板的水平部分上,以及裝置128和134被安置在空腔126中的基板的水平部分上。在圖13的實施例中,在裝置136和裝置138之間的基板的水平部分中的開口連接兩個空腔124、126。該開口的存在產(chǎn)生基板的兩個水平部分,在該開口的相對側(cè)面上的水平部分,或者可替換的是,采用包圍空腔124、126的周界的架子的形式的單個水平部分。而且,該裝置可為表面安裝裝置,其可為無源裝置或其它表面安裝裝置或可為導(dǎo)線接合裝置,并且該裝置可以在空腔124或空腔126中的任一者中。結(jié)果為存在上部空腔124、下部空腔126和裝置的第三平面,在上部空腔124中,該裝置的第一平面被安裝至基板的水平部分的第一表面,在下部空腔126中,該裝置的第二平面被安裝至該基板的水平部分的第二表面,該裝置的第三平面在下部空腔126內(nèi)并與互連層52接觸。
圖14至圖24為在處理次序中的各個階段的結(jié)構(gòu)的另一實施例的橫截面。圖14所示的為結(jié)構(gòu)200,其包括基板202;穿過基板202的導(dǎo)電通孔219、221和223;分別在通孔219、221和223上的導(dǎo)電墊213、215和217;分別安裝在基板202的第一主表面上的導(dǎo)電墊213、215和217上的導(dǎo)電互連件(例如,焊料球或?qū)щ娭?212、214和216;分別在基板202的第二主表面上的通孔219、221和223上的導(dǎo)電墊225、203和229;以及在接近導(dǎo)電墊229的第二主表面上的導(dǎo)電墊227。結(jié)構(gòu)200可被視為內(nèi)插層。通孔219和221為接近基板202的一端的相鄰對,以及通孔223接近基板202的相對端。導(dǎo)電墊227充當(dāng)跡線。導(dǎo)電墊215充當(dāng)襯墊和跡線這兩者。
圖15所示的為結(jié)構(gòu)220,其包括基板222;穿過基板222的導(dǎo)電通孔237、239和241;分別在基板222的第一主表面上的通孔237、239和241上的導(dǎo)電墊231、233和235;分別在導(dǎo)電墊231、233和235上的焊料球236、232和234;以及分別在基板222的第二主表面上的通孔237、239和241上的導(dǎo)電墊243、245和247。結(jié)構(gòu)220可被視為類似于先前結(jié)合圖1至圖13所述的基板的水平部分的內(nèi)插層。通孔239和241為接近基板222的一端的相鄰對,以及通孔237接近基板222的相對端。相鄰對的通孔239和241由在基板222中的開口240與通孔237間隔開。如本文所使用,開口被視為一種空腔類型。在材料中的開口可被看作完全穿過該材料延伸的空腔。
圖16所示的為在安裝裝置242之后的取向與圖14所示相反的結(jié)構(gòu)200,該裝置242可為在導(dǎo)電墊253和227之間的結(jié)構(gòu)200的第二主表面上的集成電路或一些其它類型的微電子裝置。此外,所示的為在連接第一線接合244和連接第二線接合246之后的結(jié)構(gòu)200,其中,該第一線接合244在裝置242的上表面上的第一接觸墊和導(dǎo)電墊253之間,以及該第二線接合246在裝置242的上表面上的第二接觸墊和導(dǎo)電墊227之間。
圖17所示的為結(jié)構(gòu)200和220的組合,該組合產(chǎn)生與圖3的swc結(jié)構(gòu)10類似的結(jié)構(gòu),其中,結(jié)構(gòu)200和220用焊料球236、232和234連接在一起,雖然可替換的是可使用導(dǎo)電柱或其它導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。焊料球236被連接在導(dǎo)電墊231和225之間。焊料球232被連接在導(dǎo)電墊233和227之間。焊料球234被連接在導(dǎo)電墊235和229之間。開口240產(chǎn)生包圍裝置242的空腔,其類似于swc結(jié)構(gòu)10的空腔12。線接合244和246延伸到開口240中,雖然可替換的是線接合244和246可具有不足以促使它們也延伸到開口240中的高度。如圖17所示的組合結(jié)構(gòu)200和220的結(jié)果在本文中被稱作swc結(jié)構(gòu)250。
圖18所示的為臨時載體260的部分,其大體類似于對應(yīng)于單裝置區(qū)域的圖4的載體38。臨時載體260具有表面,以及非永久地附接到該表面(例如,使用非永久性粘合劑或帶)的裝置262、264、266、268和270。裝置264、266、270被在一起相對緊密地隔開并接近載體260的部分的中間區(qū)域。裝置262和268接近載體260的部分的相對端。臨時載體260的大小可足以允許同時并行制造多個裝置。然而,為了清楚起見,僅在圖18中示出對應(yīng)于單裝置位點的臨時載體260的一部分。本文所述的方法適用于面板級封裝,并且在圖18中所示的為在位點陣列中的一個封裝位點。圖18的單封裝位點在更大載體的陣列中重復(fù)。
圖19所示的為與圖17的取向相反的由圖17的swc結(jié)構(gòu)250形成并被附接到載體260的中間結(jié)構(gòu)271,使得裝置264、270和266在開口240內(nèi)并且裝置262和268在swc結(jié)構(gòu)250的周界外面被隔開。在圖示的實施例中,裝置270比裝置264和266更厚,但是未厚到足以延伸到線接合244和246。
圖20所示的為在施加覆蓋載體260的頂表面并因此覆蓋swc結(jié)構(gòu)250、裝置262和裝置268的包封劑272之后的中間結(jié)構(gòu)271。包封劑272也填充在空間中并且包圍裝置264、270、266和242。
圖21所示的為在背面研磨包封劑272之后并在暴露互連件212、214和216之后停止研磨的中間結(jié)構(gòu)271。該研磨也部分背面研磨互連件212、214和216。
圖22所示的為通過去除載體260并形成互連層275所產(chǎn)生的fo-wlp273,其中,載體260已存在于如圖21所示的swc結(jié)構(gòu)250上。swc250被示出與圖21的取向相反?;ミB層275具有一個或多個電介質(zhì)層274,其具有接觸swc結(jié)構(gòu)250的表面的可被稱作內(nèi)表面的第一主表面,其中,裝置262、264、266、268和270存在于該swc結(jié)構(gòu)250的表面上。裝置262、264、266、268和270中的每個可具有接觸互連層275的內(nèi)表面,或更具體地,在互連層275內(nèi)的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)(下文所述)的接觸墊?;ミB層275也具有與該內(nèi)表面相對的可被稱作外表面的另一主表面?;ミB層275另外具有互連件,例如由嵌入在一個或多個電介質(zhì)層274中的一個或多個導(dǎo)電層的部分形成的互連件278、280、282、284、286和288。該互連件用于連接至通孔、裝置和互連層275的外表面。雖然僅示出一個互連層,但是可在一個或多個電介質(zhì)層274內(nèi)存在多個互連層。
圖23所示的為在互連層275的外表面上形成多個焊料球290之后的fo-wlp273。焊料球提供至裝置262、264、266、268和270的高度可用的外部電連接。在典型應(yīng)用中,所有或幾乎所有的焊料球?qū)⒈浑娺B接到互連件。在此階段,可視為完成封裝,以使得fo-wlp273準(zhǔn)備好裝配到印刷電路板。fo-wlp273包括微電子裝置的兩個平面,其中,第一平面包括裝置224,以及第二平面包括裝置262、264、266、268、270。
圖24所示的為在分別使用先前接地互連件212、214和216形成另外的焊料互連件292、294和298之后的與圖23的取向相反的fo-wlp273。另外,可包括集成電路和/或其它電子組件的另外的封裝或未封裝電子裝置299被附接到焊料互連件292、294和298。裝置299可被視為裝置的第三平面。
圖25所示的為圖24的變體,在于圖23的fo-wlp273具有安裝在與安裝裝置242的側(cè)面相對的基板202的表面上的另外裝置300、302、304和306。在實施例中,裝置300、302、304和306為表面安裝裝置。
圖26至圖28所示的為作為fo-wlp273的變體的fo-wlp309、320和330。在fo-wlp309的情況下,開口310足以容納裝置308,該裝置308具有足以促使裝置308延伸到開口310中的高度。在fo-wlp320的情況下,類似于直接在其下面的結(jié)構(gòu)的另外結(jié)構(gòu)319表明可以實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的另外堆疊。fo-wlp330包括裝置308和另外結(jié)構(gòu)319的組合,該裝置308具有足以促使裝置308延伸到開口310中的高度。
圖29所示的為在裝置270上具有散熱器406的fo-wlp400,該散熱器406可為銅或另一種合適材料;在散熱器406上并經(jīng)過該散熱器406延伸的導(dǎo)電墊405;在導(dǎo)電墊405上并經(jīng)過該導(dǎo)電墊405延伸的載體407;穿過載體407的導(dǎo)電通孔,例如通孔401和402;以及耦合至該通孔的導(dǎo)電互連件,例如焊料球403和404。接觸導(dǎo)電墊405的通孔,例如通孔401和402可用于另外的散熱。例如,在導(dǎo)電墊405外面的其它通孔可被用于例如傳送信號、電力和接地參考。
因此,發(fā)現(xiàn)對于給定的裝置占用面積大小,通過允許裝置包括微電子裝置的多個平面,使用swc結(jié)構(gòu)作為fo-wlp的一部分在實現(xiàn)更高裝置密度的方面可以是有效的。如圖1至圖14所示的空腔或類似的事物例如圖14至圖29所示的開口在使得裝置平面能夠以允許更高的裝置密度的方式布置的方面是有效的。
到目前為止,已明確公開了具有互連層的封裝半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。封裝半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)另外包括在互連層的第一主表面上的第一微電子裝置。封裝半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)另外包括具有空腔的基板,其中,該空腔由垂直部分和水平部分限定,其中,該垂直部分圍繞第一微電子裝置,該水平部分在該第一微電子裝置上面,并且該第一微電子裝置在該水平部分和該互連層的第一主表面之間,使得該第一裝置在該空腔中。封裝半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)另外包括附接到基板的水平部分的第二微電子裝置。封裝半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)另外包括包封劑,該包封劑在互連層上并且圍繞第一微電子裝置、基板和第二微電子裝置,使得該基板被嵌入在該包封劑中。封裝半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可具有第二微電子裝置在空腔中的另外特性。封裝半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可具有水平部分在第一微電子裝置和第二微電子裝置之間的另外特性。封裝半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可具有水平部分具有開口的另外特性。封裝半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可具有第二微電子裝置在鄰接開口的水平部分上的另外特性。封裝半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可具有另外特性,即:基板具有第二空腔,其中,第二微電子裝置在第二空腔中以及水平部分在第一空腔和第二空腔之間。封裝半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可具有另外特性,即:基板包括在互連層上的第一內(nèi)插層,該第一內(nèi)插層具有圍繞第一微電子裝置的開口,該開口限定空腔的至少一部分,以及第二內(nèi)插層,其包括該基板的水平部分。封裝半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可另外包括在第一內(nèi)插層和第二內(nèi)插層之間的多個導(dǎo)電互連件。封裝半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可另外包括在基板的垂直部分上的多個互連件,其中,包封劑暴露該多個互連件中的每個互連件的一部分。封裝半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可另外包括附接到每個互連件的部分的第三微電子裝置。封裝半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可另外包括在互連層的第二主表面上的第二多個互連件。封裝半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可另外包括第三微電子裝置,其中,第三微電子裝置在水平部分的與第二微電子裝置被附接到的表面相反的表面上。
還公開了用于形成封裝半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法。該方法包括將第一微電子裝置放置在載體上,其中,該第一微電子裝置的第一主表面與該載體接觸。該方法另外包括將具有空腔的基板放置在第一微電子裝置上面,其中,該基板具有圍繞第一微電子裝置的垂直部分,以及該第一微電子裝置和被附接到該基板的水平部分的第二微電子裝置上面的水平部分。該方法另外包括在基板上面形成包封劑,其中,該包封劑圍繞第一微電子裝置、第二微電子裝置和該基板。該方法另外包括去除載體,其中,去除該載體暴露第一微電子裝置的第一主表面和基板的垂直部分。該方法另外包括在第一微電子裝置的第一主表面上、在基板的暴露垂直部分上并且在包封劑的一部分上形成互連層。該方法可具有在將基板放置在第一微電子裝置上面之前,該方法包括將第二微電子裝置附接到該基板的水平部分的另外特性。該方法可具有在將基板放置在第一微電子裝置上面之前,該方法包括將第二微電子裝置附接到該基板的第一內(nèi)插層并將該基板的第二內(nèi)插層附接到第一內(nèi)插層的另外特性,其中,該第二內(nèi)插層具有圍繞第二微電子裝置的開口,并且其中,該第一內(nèi)插層包括該基板的水平部分。該方法可另外包括,在形成包封劑之前,將多個互連件附接到基板,其中,該基板在多個互連件和互連層之間,其中,形成包封劑被執(zhí)行使得該包封劑也在多個互連件上面形成,并且研磨半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)以暴露多個互連件中的每個互連件的一部分。該方法可另外包括將第三微電子裝置附接到多個互連件中的每個互連件的部分。該方法可另外包括在互連層上形成第二多個互連件,其中,該互連層在該第二多個互連件和包封劑之間。
還公開了用于形成封裝半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法。該方法包括將第一微電子裝置放置在載體上,其中,該第一微電子裝置的第一主表面與該載體接觸。該方法另外包括:將具有附接到第二內(nèi)插層的第一內(nèi)插層的基板放置在載體上,每個內(nèi)插層具有對齊以形成空腔的開口,其中,該空腔圍繞第一微電子裝置,并且其中,該第一微電子裝置具有大于第一內(nèi)插層和第二內(nèi)插層中的每個內(nèi)插層的厚度。該方法另外包括在基板上面形成包封劑,其中,該包封劑圍繞第一微電子裝置和基板。該方法另外包括去除載體,其中,去除該載體暴露第一微電子裝置的第一主表面和基板的第一內(nèi)插層。該方法另外包括在第一微電子裝置的第一主表面上、在基板的第一內(nèi)插層上并且在包封劑的一部分上形成互連層。該方法可另外包括,在形成包封劑之前,將多個互連件附接到基板的第二內(nèi)插層,其中,該基板在多個互連件和互連層之間,其中,形成該包封劑被執(zhí)行使得該包封劑也在多個互連件上面形成,研磨半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)以暴露該多個互連件中的每個互連件的一部分,并在該互連層上形成第二多個導(dǎo)電互連件,其中,該互連層在該第二多個互連件和該包封劑之間。
雖然本文的主題參考具體實施例來描述,但是可以在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下做出各種修改和改變,如在附屬權(quán)利要求中闡述,例如,互連件的特定類型可不同。因此,說明書和附圖應(yīng)視為說明性而不是限制性意義,并且預(yù)期所有此類修改都包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。并不意圖將本文中關(guān)于具體實施例描述的任何益處、優(yōu)點或針對問題的解決方案理解為任何或所有權(quán)利要求的關(guān)鍵、必需或必不可少的特征或要素。
此外,如本文中所使用,術(shù)語“一”被限定為一個或大于一個。而且,權(quán)利要求書中例如“至少一個”和“一個或多個”等介紹性短語的使用不應(yīng)被解釋為暗示由不定冠詞“一”引入的另一權(quán)利要求要素將包含此引入的權(quán)利要求要素的任何特定權(quán)利要求限于僅包含一個此要素的發(fā)明,甚至是在同一權(quán)利要求包括介紹性短語“一個或多個”或“至少一個”和例如“一”等不定冠詞時。對于定冠詞的使用也是如此。
除非以其它方式說明,否則例如“第一”和“第二”等術(shù)語用于任意地區(qū)別此類術(shù)語所描述的要素。因此,這些術(shù)語不一定意欲指示此類要素的時間或其它優(yōu)先級。