具有预形成过孔的嵌入式封装制造技术

本发明专利技术公开了微电子组件，以及制作微电子组件的方法。在一些实施例中，微电子组件(100)包括微电子元件(102)，所述微电子元件(102)具有界定前表面(104)的边缘表面(106)，以及所述前表面(104)处的触点(112)；刚性金属柱(114)，所述刚性金属柱(114)设置在至少一个边缘表面(106)与所述组件(100)的对应边缘之间，每个金属柱(114)的侧壁(116)将第一端面(118)与第二端面(120)分隔开，所述侧壁(116)具有小于约1微米的均方根(rms)表面粗糙度；包封(122)，所述包封(122)至少接触所述边缘表面(106)和所述侧壁(116)；绝缘层(136)，所述绝缘层(136)覆盖在所述包封(122)上；连接元件(128)，所述连接元件(128)延伸穿过所述绝缘层(136)，其中至少一些连接元件(128)的横截面比所述金属柱(114)的横截面小；重新分布结构(126)，所述重新分布结构(126)沉积在所述绝缘层(136)上并通过所述第一连接元件(128)将第一端子(131)与对应的金属柱(114)电连接，一些金属柱(114)与微电子元件(102)的触点(112)电连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关专利申请的交叉引用本专利申请是提交于2013年8月7日的美国第13/961,344号专利申请的接续申请，该专利申请的公开内容据此以引用方式并入本文。
本专利申请描述了多种结构，诸如可整合到微电子组件中的结构，该微电子组件可包括未封装的半导体晶粒或已封装的半导体晶粒；还描述了制作此类结构的方法。
技术介绍
微电子器件(诸如半导体芯片)通常要求到其他电子部件的许多输入和输出连接。半导体芯片或其他相当的器件的输入和输出触点通常设置成基本上覆盖器件表面的栅格状图案(俗称为“面积阵列”)，或设置成可平行于且相邻于器件的前表面的每个边缘或在前表面的中心中延伸的细长行。通常，器件(诸如芯片)必须物理地安装在衬底(诸如印刷电路板)上，且器件的触点必须电连接到电路板的导电特征结构。通常将半导体芯片提供在封装中，所述封装促进在制造期间和在将芯片安装在外部衬底(诸如电路板或其他电路面板)上期间处置芯片。例如，将诸多半导体芯片提供在适于进行表面安装的封装中。已提议这种一般类型的众多封装来用于各种应用。最常见的是，这些封装包括在电介质上具有形成为电镀或蚀刻的金属结构的端子的介电元件，俗称为“芯片载体”。这些端子通常通过以下项连接到芯片自身的触点：诸如沿芯片载体自身延伸的薄迹线的特征结构，和在芯片触点与端子或迹线之间延伸的细引线或导线。在表面安装操作中，将封装放置到电路板上，使得封装上的每个端子与电路板上的对应接触焊盘对准。在端子与接触焊盘之间提供焊料或其他粘结材料。可通过对组件加热以便使焊料熔化或“回流”或以其他方式使粘结材料活化，来将封装永久性粘结在适当位置。诸多封装包括焊料球形式的焊料块，这些焊料块附接到封装的端子，直径通常介于约0.005mm和约0.8mm之间。具有从其底部表面凸出的焊料球阵列的封装俗称为球栅阵列或“BGA”封装。其他封装(称为连接盘栅格阵列或“LGA”封装)通过由焊料形成的薄层或连接盘固定到衬底。这种类型的封装可能相当紧凑。某些封装(俗称为“芯片级封装”)占据电路板的面积等于或略大于整合在封装中的器件的面积。此有利之处在于其减小组件的整体大小且允许在衬底上的各种器件之间使用短互连，这继而限制器件之间的信号传播时间且因此促进以高速度操作组件。可设置内插板作为互连元件，该内插板上的触点及其顶部表面和底部表面在一个或多个已封装或未封装半导体晶粒的顶部表面或底部表面之一处与这一个或多个已封装或未封装半导体晶粒电连接，并且在这一个或多个已封装或未封装半导体晶粒的顶部表面或底部表面中另一表面处与另一部件电连接。在一些情况下，所述另一部件可以是封装衬底，此封装衬底继而可与又一部件(可以包括电路面板，也可以不包括)电连接。尽管本领域已获得前述多种技术进展，但仍需进一步改进微电子组件、其独立部件(诸如内插板、微电子元件等)，以及制作微电子组件及其独立部件的方法。
技术实现思路
本文公开了微电子组件，以及制作微电子组件的方法。在一些实施例中，微电子组件包括微电子元件，该微电子元件具有前表面、界定前表面的边缘表面，以及前表面上的多个触点；该微电子元件具有从前表面沿第一方向延伸的第一厚度。该微电子组件包括沿所述第一方向延伸的大体刚性金属柱，这些金属柱设置在至少一个边缘表面与微电子组件的对应边缘之间。每个金属柱的侧壁沿所述第一方向把该金属柱的第一端面与第二端面分隔开，其中金属柱侧壁的均方根(rms)表面粗糙度小于约1微米。该微电子组件还包括包封，该包封具有在包封的第一表面与第二表面之间沿所述第一方向延伸的第二厚度；该包封至少与微电子元件的边缘表面和金属柱侧壁接触；其中，金属柱至少部分地延伸穿过第二厚度，并且该包封使相邻的金属柱彼此电绝缘。该微电子组件的第一侧面和第二侧面分别与所述包封的第一表面与第二表面相邻，而且在第一侧面处具有端子。该微电子组件包括绝缘层，该绝缘层在第一侧面处覆盖在所述包封的第一表面上，并具有远离包封的第一表面延伸的厚度。该微电子组件还包括多个连接元件，这些连接元件远离金属柱的第一端面延伸并穿过绝缘层的厚度。第一连接元件将至少一些第一端面与对应的端子电连接，其中至少一些连接元件的横截面比金属柱的横截面小。该微电子组件包括沉积在绝缘层上的导电的重新分布结构。该重新分布结构通过至少一些连接元件将端子与金属柱的对应第一端面电连接，其中至少一些金属柱与微电子元件的触点电连接。在一个实施例中，金属柱从包封的第一表面延伸到包封的第二表面。在一个实施例中，第一厚度小于或等于第二厚度。在一个实施例中，微电子组件还包括第二连接元件，第二连接元件从金属柱的第二端面，沿包封的第二厚度的所述第一方向，延伸到包封的第二表面。在一个实施例中，第二连接元件的侧壁的rms表面粗糙度大于1约微米。在一个实施例中，金属柱沿包封的第二厚度的所述第一方向，延伸到第二厚度的至少约50％。在一个实施例中，第二连接元件中至少有一些的横截面比金属柱的横截面小。在一个实施例中，微电子组件还在其第二侧面处包括第二端子。所述重新分布结构沉积在微电子组件的第二侧面上，通过第二连接元件中的至少一个将第二端子与金属柱的对应第二端面电连接。在一个实施例中，微电子组件还在其第二侧面处包括第二端子。该微电子组件还包括第二绝缘层，该第二绝缘层在微电子组件的第二侧面处覆盖在所述包封的第二表面上，并具有远离包封的第二表面延伸的厚度。该微电子组件还包括第二连接元件，第二连接元件远离金属柱的第二端面延伸并穿过第二绝缘层的厚度，而且第二连接元件将至少一些第二端面与对应第二端子电连接，其中至少一些第二连接元件的横截面比金属柱的横截面小。在一个实施例中，第一厚度与第二厚度相同。在一个实施例中，微电子组件还在其第二侧面处包括第二端子。所述重新分布结构包括多根迹线，这些迹线沿横向于第一方向的第二方向延伸到金属柱的边缘表面之外；其中，第一端子中的至少一个通过这些迹线与第一端面电连接，或者第二端子通过这些迹线与第二端面电连接。在一个实施例中，微电子组件包括第二微电子元件，该第二微电子元件至少覆盖在第一微电子元件的一部分上；其中，该第二微电子元件具有第一表面和界定第一表面的边缘表面，该第二微电子元件具有沿第一方向远离该第二微电子元件的第一表面延伸的厚度，其中所述包封至少与第二微电子元件的边缘表面接触。在一个实施例中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微电子组件，所述微电子组件包括：微电子元件，所述微电子元件具有前表面、界定所述前表面的边缘表面、以及所述前表面处的触点，所述微电子元件具有远离所述前表面沿第一方向延伸的第一厚度；大体刚性的金属柱，所述金属柱沿所述第一方向延伸，所述金属柱设置在至少一个所述边缘表面与所述微电子组件的对应边缘之间，每个金属柱的侧壁沿所述第一方向把该金属柱的第一端面与第二端面分隔开，其中所述金属柱的所述侧壁的均方根(rms)表面粗糙度小于约1微米；包封，所述包封具有在所述包封的第一表面与第二表面之间沿所述第一方向延伸的第二厚度；所述包封至少与所述微电子元件的所述边缘表面和所述金属柱的所述侧壁接触；其中，所述金属柱至少部分地延伸通过所述第二厚度，并且所述包封使相邻的金属柱彼此电绝缘；所述微电子组件的第一侧面和第二侧面分别与所述包封的所述第一表面与所述第二表面相邻，并且在所述第一侧面处具有端子；绝缘层，所述绝缘层在所述第一侧面处覆盖在所述包封的所述第一表面上，并具有远离所述包封的所述第一表面延伸的厚度；连接元件，所述连接元件远离所述金属柱的所述第一端面延伸并穿过所述绝缘层的所述厚度，所述连接元件将至少一些所述第一端面与对应端子电连接，其中至少一些所述连接元件的横截面比所述金属柱的横截面小；以及导电的重新分布结构，所述重新分布结构沉积在所述第一绝缘层上，其中所述重新分布结构通过至少一些所述连接元件将所述端子与所述金属柱的对应第一端面电连接；其中，至少一些所述金属柱与所述微电子元件的所述触点电连接。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.08.07 US 13/961,3441.一种微电子组件，所述微电子组件包括：
微电子元件，所述微电子元件具有前表面、界定所述前表面的
边缘表面、以及所述前表面处的触点，所述微电子元件具有远离所
述前表面沿第一方向延伸的第一厚度；
大体刚性的金属柱，所述金属柱沿所述第一方向延伸，所述金
属柱设置在至少一个所述边缘表面与所述微电子组件的对应边缘之
间，每个金属柱的侧壁沿所述第一方向把该金属柱的第一端面与第
二端面分隔开，其中所述金属柱的所述侧壁的均方根(rms)表面粗糙
度小于约1微米；
包封，所述包封具有在所述包封的第一表面与第二表面之间沿
所述第一方向延伸的第二厚度；所述包封至少与所述微电子元件的
所述边缘表面和所述金属柱的所述侧壁接触；其中，所述金属柱至
少部分地延伸通过所述第二厚度，并且所述包封使相邻的金属柱彼
此电绝缘；
所述微电子组件的第一侧面和第二侧面分别与所述包封的所述
第一表面与所述第二表面相邻，并且在所述第一侧面处具有端子；
绝缘层，所述绝缘层在所述第一侧面处覆盖在所述包封的所述
第一表面上，并具有远离所述包封的所述第一表面延伸的厚度；
连接元件，所述连接元件远离所述金属柱的所述第一端面延伸
并穿过所述绝缘层的所述厚度，所述连接元件将至少一些所述第一
端面与对应端子电连接，其中至少一些所述连接元件的横截面比所
述金属柱的横截面小；以及
导电的重新分布结构，所述重新分布结构沉积在所述第一绝缘
层上，其中所述重新分布结构通过至少一些所述连接元件将所述端
子与所述金属柱的对应第一端面电连接；
其中，至少一些所述金属柱与所述微电子元件的所述触点电连
接。
2.根据权利要求1所述的微电子组件，其中所述金属柱从所述包封的
所述第一表面延伸到所述包封的所述第二表面。
3.根据权利要求1所述的微电子组件，其中所述第一厚度小于或等于
所述第二厚度。
4.根据权利要求1所述的微电子组件，所述微电子组件还包括：
第二连接元件，所述第二连接元件从所述金属柱的所述第二端
面，沿所述包封的所述第二厚度的所述第一方向，延伸到所述包封
的所述第二表面。
5.根据权利要求4所述的微电子组件，其中所述第二连接元件的侧壁
的rms表面粗糙度大于约1微米。
6.根据权利要求4所述的微电子组件，其中所述金属柱沿所述包封的
所述第二厚度的所述第一方向，延伸到所述第二厚度的至少约
50％。
7.根据权利要求4所述的微电子组件，其中至少一些所述第二连接元
件的横截面比所述金属柱的横截面小。
8.根据权利要求4所述的微电子组件，所述微电子组件还包括：
第二端子，所述第二端子位于所述微电子组件的所述第二侧面
处，并且
其中所述重新分布结构沉积在所述微电子组件的所述第二侧面
上，并且通过至少一些所述第二连接元件将所述第二端子与所述金
属柱的对应第二端面电连接。
9.根据权利要求1所述的微电子组件，所述微电子组件还包括：
第二端子，所述第二端子位于所述微电子组件的所述第二侧面
处；
第二绝缘层，所述第二绝缘层在所述微电子组件的所述第二侧
面处覆盖在所述包封的所述第二表面上，并具有远离所述包封的所
述第二表面延伸的厚度；
第二连接元件，所述第二连接元件远离所述金属柱的所述第二
端面延伸并穿过所述第二绝缘层的所述厚度，所述第二连接元件将
至少一些所述第二端面与对应的第二端子电连接，其中至少一些所
述第二连接元件的横截面比所述金属柱的横截面小。
10.根据权利要求1所述的微电子组件，其中所述第一厚度与所述第二
厚度相同。
11.根据权利要求1所述的微电子组件，所述微电子组件还包括：
第二端子，所述第二端子位于所述微电子组件的所述第二侧面
处；
其中，所述重新分布结构包括迹线，所述迹线沿横向于所述第
一方向的第二方向延伸到所述金属柱的所述边缘表面之外；其中，
至少一个所述第一端子通过所述迹线与所述第一端面电连接，或者
至少一个所述第二端子通过所述迹线与所述第二端面电连接。
12.根据权利要求1所述的微电子组件，所述微电子组件还包括：
第二微电子元件，所述第二微电子元件至少覆盖在所述第一微
电子元件的一部分上；其中，所述第二微电子元件具有第一表面和
界定所述第一表面的边缘表面，所述第二微电子元件具有远离所述
第二微电子元件的所述第一表面沿所述第一方向延伸的厚度，其中
所述包封至少与所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：I·莫哈梅德，B·哈巴，
申请(专利权)人：伊文萨思公司，
类型：发明
国别省市：美国;US