具有加强件的堆叠的硅封装组件制造技术

公开了一种利用加强件(154、254、454、500、710、810、1110)来改善封装衬底(122)以防止出现离面变形的芯片封装组件(100、200、300、400)和用于制造该芯片封装组件的方法(1400)。在一个示例中，提供了一种芯片封装组件，其包括封装衬底、至少一个集成电路(IC)裸片(114)和加强件。封装衬底具有由侧壁(106)耦接的第一表面(102)和第二表面(104)。该至少一个IC裸片被设置在封装衬底的第一表面上。加强件被设置在该至少一个IC裸片的外部。加强件具有第一表面(160)，其被设置在封装衬底的侧壁的外侧并与侧壁结合。加强件具有第二表面(158、358)，其与封装衬底的第一和第二表面(102、104)中的至少一个相结合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有加强件的堆叠的硅封装组件
本申请的实施例主要涉及芯片封装组件，并尤其涉及包括被设置在封装衬底上的至少一个集成电路(IC)裸片和加强件的芯片封装组件，加强件使封装衬底加固而不会离面变形。
技术介绍
电子设备，例如平板电脑、计算机、复印机、数码照相机、智能电话、控制系统和自动取款机等通常采用电子部件，所述电子部件利用芯片封装组件来获得改善的功能和更高的组件密度。传统的芯片封装方案通常利用封装衬底，并通常与硅通孔(TSV)中介层结合，以使多个集成电路(IC)裸片能够被安装到单个封装衬底上。IC裸片可以包括存储器、逻辑或其他IC器件。对于常规芯片封装方案，封装衬底的离面变形可能成为问题。在许多情况下，利用加强件来加固封装衬底以防止出现离面变形。然而，特别是在较大的芯片封装组件中，加强件自身可能弯曲或扭曲，或甚至从封装衬底剥离，因此在制造和/或使用期间仍然会使不期望的翘曲和弯曲发生。封装衬底的这种翘曲和弯曲可导致焊接连接故障或对芯片封装组件的部件和器件造成其他损坏，这可能对设备性能和可靠性产生不利的影响。因此，需要一种改进的芯片封装组件，特别是具有改进的加强件的芯片封装组件。
技术实现思路
提供了一种芯片封装组件及其制造方法，其利用加强件来改善封装衬底以防止离面变形。在一个示例中，提供了一种芯片封装组件，其包括封装衬底，至少一个集成电路(IC)裸片和加强件。封装衬底具有由侧壁耦接的第一表面和第二表面。至少一个IC裸片被设置在封装衬底的第一表面上。加强件被设置在至少一个IC裸片的外部。加强件具有第一表面，该第一表面被设置在封装衬底的侧壁的外侧并且与侧壁相结合。加强件具有第二表面，该第二表面被结合到封装衬底的第一表面和第二表面中的至少一个。在一些实施例中，加强件被结合到封装衬底的侧壁和第一表面。在一些实施例中，加强件被结合到封装衬底的侧壁和第二表面。在一些实施例中，加强件还包括伸出到封装衬底的第二表面下方的支架部分。在一些实施例中，芯片封装组件还包括被设置在封装衬底的第二表面上的多个焊球，焊球从封装衬底的第二表面延伸一段距离并越过支架部分。在一些实施例中，芯片封装组件进一步包括被耦接到加强件并延伸横跨IC裸片的盖子。在一些实施例中，加强件被结合到封装衬底的第一表面和盖子。在一些实施例中，加强件被结合到封装衬底的第二表面和盖子。在一些实施例中，加强件还包括伸出到封装衬底的第二表面下方的支架部分。在一些实施例中，芯片封装组件还包括被设置在封装衬底的第二表面上的多个焊球，焊球从封装衬底的第二表面延伸一段距离并越过支架部分。在一些实施例中，加强件的第二表面还包括覆盖封装衬底的第一角部的第一部分和覆盖封装衬底的第二角部的第二部分，其中加强件的第二表面在第一和第二部分之间不连续。在一些实施例中，加强件的第二表面仅覆盖封装衬底的第一表面或第二表面的一部分。在一些实施例中，加强件的第一表面仅覆盖封装衬底的侧壁的一部分。在一些实施例中，芯片封装组件还包括被耦接到加强件的适配件。在一些实施例中，加强件被结合到间隔件和封装衬底的第一表面。在一些实施例中，加强件被结合到间隔件和封装衬底的第二表面。在一些实施例中，加强件还包括伸出到封装衬底的第二表面下方的支架部分。在一些实施例中，芯片封装组件还包括被设置在封装衬底的第二表面上的多个焊球，焊球从封装衬底的第二表面延伸一段距离并越过支架部分。在一些实施例中，芯片封装组件还包括被耦接到间隔件并延伸横跨IC裸片的盖子。在一些实施例中，加强件包括多个加强段，每个加强段被结合到封装件衬底的不同部分。在另一个示例中，提供了一种用于制造芯片封装组件的方法，其包括在将一个或多个IC裸片附接到封装衬底之前将加强件附接到封装衬底。附图说明为了能够详细理解本专利技术的上述特征的方式，可以通过参考实施例来获得对上面简要总结的本申请的更具体描述，其中一些实施例在附图中示出。然而，要注意的是，附图仅示出了本申请的典型实施例，因此不被认为是对其范围的限制，因为本申请可以允许其他等效实施例。图1-4是集成芯片封装组件的横截面示意图，其中每个集成芯片封装组件包括被设置在封装衬底上的至少一个集成电路(IC)裸片和加强件。图5是可用于集成芯片封装组件(例如图1-4中的集成芯片封装组件)中的加强件的替代示例的局部截面图。图6-8和11是可用于集成芯片封装组件(例如图1-4中的集成芯片封装组件)中的加强件的顶视图。图9-10是分别沿着剖面线9--9和10--10截取的图8的加强件的截面图。图12-13是可用于集成芯片封装组件(例如图1-4中的集成芯片封装组件)中的具有适配件的加强件的局部剖视图。图14是用于形成具有改进的加强件的芯片封装组件的方法的一个示例的框图。图15是用于形成具有改进的加强件的芯片封装组件的方法的另一示例的框图。为了便于理解，在可能的情况下使用相同的附图标记来表示附图中共有的相同元件。可以预想，一个实施例的元件可以可有利地被并入其他实施例中。具体实施方式提供了利用改进的加强件的芯片封装组件及其制造方法。此处描述的芯片封装组件包括被设置在封装衬底上的至少一个集成电路(IC)裸片和加强件。加强件被配置为在制造和使用芯片封装组件期间增加封装衬底对离面变形的阻力。有利地，芯片封装组件的增强的刚度改进了可靠性和性能。在本文所述的各种示例中，可以实现一个或多个优点，包括在水平轴和垂直轴上同时加固封装衬底、更大的粘合剂附着区域以减少剥离、用于在表面安装的例如片式电容器的电路元件的更多空间、更薄的封装外形和球栅阵列(BGA)支架高度控制等优点。现在看图1，图中示意性地示出了集成芯片封装组件100。芯片封装组件100包括至少一个或多个IC裸片114，其可选地通过硅通孔(TSV)中介层112被连接到封装衬底122。尽管在图1中示出了两个IC裸片114，但是IC裸片的数量可以是从1个到能够容纳在芯片封装组件100内的最多的个数。在一些实施例中，可以省略中介层112，从而一个或多个IC裸片114被直接连接到封装衬底122的顶表面102。加强件154以增强封装衬底122抵抗离面变形的阻力的方式被耦接到封装衬底122的至少一个侧壁106，正如下文所进一步讨论的那样。中介层112，当存在时，包括用于将裸片114电连接到封装衬底122的电路的电路。中介层112的电路可以可选地包括晶体管和/或其他电路元件。封装凸块120，也被称为“C4凸块”，被用来提供中介层112的电路与封装衬底122的电路之间的电连接。封装衬底122的底表面104可以利用焊球134、引线键合或其他合适的技术安装并连接到印刷电路板(PCB)136的顶表面108上。底模(undermolding)144可以用于填充PCB136和中介层112之间未被封装凸块120占据的空间。IC裸片114被安装到中介层112的一个或多个表面，或者可替代地，在未利用中介层的实施方式中，被安装到封装衬底122。IC裸片114可以是可编程逻辑器件，例如现场可编程门阵列(FPGA)、存储器件、光学器件、处理器或其他IC逻辑结构。光学器件包括光电检测器、激光器、光源等。在图1所示的示例中，IC裸片114通过多个微凸块118被安装到中介层112的顶表面。微凸块118将每个IC裸片114的电路电连接到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种芯片封装组件，其特征在于，所述芯片封装组件包括：封装衬底，所述封装衬底具有由侧壁耦接的第一表面和第二表面；至少一个集成电路IC裸片，所述至少一个IC裸片被设置在所述封装衬底的第一表面上；以及加强件，所述加强件具有第一表面和第二表面，所述加强件的第一表面被设置在所述封装衬底的侧壁的外部并且与所述侧壁结合，所述加强件的第二表面被结合到所述封装衬底的第一表面和第二表面中的至少一个，所述加强件约束了所述IC裸片。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.07 US 14/990,5601.一种芯片封装组件，其特征在于，所述芯片封装组件包括：封装衬底，所述封装衬底具有由侧壁耦接的第一表面和第二表面；至少一个集成电路IC裸片，所述至少一个IC裸片被设置在所述封装衬底的第一表面上；以及加强件，所述加强件具有第一表面和第二表面，所述加强件的第一表面被设置在所述封装衬底的侧壁的外部并且与所述侧壁结合，所述加强件的第二表面被结合到所述封装衬底的第一表面和第二表面中的至少一个，所述加强件约束了所述IC裸片。2.根据权利要求1所述的芯片封装组件，其特征在于，所述加强件被结合到所述封装衬底的侧壁和第一表面，或者所述加强件被结合到所述封装衬底的侧壁和第二表面。3.根据权利要求1所述的芯片封装组件，其特征在于，所述加强件还包括：支架部分，所述支架部分伸出到所述封装衬底的第二表面下方。4.根据权利要求3所述的芯片封装组件，其特征在于，所述芯片封装组件还包括：被设置在所述封装衬底的第二表面上的多个焊球，所述焊球从所述封装衬底的第二表面延伸一段距离，并越过所述支架部分。5.根据权利要求1所述的芯片封装组件，其特征在于，所述芯片封装组件还包括：被耦接到所述加强件并延伸横跨所述IC裸片的盖子。6.根据权利要求5所述的芯片封装组件，其特征在于，所述加强件被结合到所述封装衬底的第一表面和所述盖子，或者所述加强件被结合到所述封装衬底的第二表面和所述盖子。7.根据权利要求5所述的芯片封装组件，其特征在于，所述加强件还包括伸出到所述封装衬底的第二表面下方的支架部分，并且所...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·佐尼，S·S·洛，I·辛格，R·沙瓦里，G·哈里哈兰，
申请(专利权)人：赛灵思公司，
类型：发明
国别省市：美国,US