电子封装及连接第一管芯至第二管芯以形成电子封装的方法技术

公开电子封装及连接第一管芯至第二管芯以形成电子封装的方法。一些实施例涉及电子封装。所述电子封装包括衬底和附加于衬底的管芯。该电子封装还包括由于毛细作用被置于所述管芯和所述衬底之间的底部填充。支撑围绕管芯。该支撑在所有管芯边缘上提供了相同的有益的倒角几何结构。因此，该支撑在所有管芯边缘上提供了相似的应力削减。另一些实施例涉及电子封装的制造方法。该方法包括将管芯附加于衬底以及采用毛细作用将底部填充插入至管芯和衬底之间。该方法还包括将支撑置于管芯周围，以使支撑围绕管芯。

【技术实现步骤摘要】

本文所描述的实施例主要涉及电子封装及连接第一管芯至另一管芯以形成电子封装的方法。
技术介绍
尽可能减小晶体管尺寸以跟上摩尔定律就不断地需要减小第一级互连(FLI)间距和凸块尺寸。此外，采用先进的电介质经常导致在硅材料中运用低k和超低k材料。这些因素的组合导致对于组装时的应力和热机械应力有更高的灵敏度。因此，随着每个新技术的发展，降低热机械应力的解决方案变得更为重要。在毛细型底部填充组装过程中，设计者需要为环氧树脂纳入排除区域(KOZ)以允许环氧树脂被相对管芯的至少一侧(对于较大的管芯可能多于一侧)放置。需要将KOZ包括在内通常增加了电子封装的整体形状因子。一个降低热机械应力的先前解决方案是采用毛细型底部填充(CUF)过程。典型的CUF过程在管芯边缘周围形成倒角以帮助降低应力。为达到更严格的KOZ，通常需要额外的步骤(例如，物理的或化学的屏障)。另一个传统的解决方案采用铸模底部填充(MUF)过程。MUF过程通常用于为薄型封装提供应力降低和翘曲控制。应力相关的失效通常在大管芯封装中更为关键(且普遍)。例如，服务器和倒装芯片球栅阵列(FCBGA)封装通常更为昂贵。此外，FCBGA封装通常被用于极端条件下的应用中(例如，军事应用)，其中可靠性失效必须极低。大的电子封装通常也受到其他类型的失效。例如，层间电介质脱层通常发生在较大的封装中。此外，倒角开裂和阻焊剂开裂通常发生在较大的封装中。热机械铸模显示出倒角几何结构在应力降低中发挥着巨大的作用。图1示出了典型处理器上最大的UF和SR应力。图1示出高倒角相比低倒角少提供了50％的应力。现有的CUF过程通常仅可控制CUSP。CUSP通常依赖于环氧树脂的量。当采用更多环氧树脂时，对于固定尺寸的KOZ更大的倒角被创建。现有的CUF过程的缺点之一是他们通常无法提供经调整的倒角几何结构。附图说明图1A-1E示出了传统倒角几何结构与可被包括于本文中描述的一些电子封装及方法的示例倒角几何结构的所测量应力的对比。图2示出了一种示例电子封装的分解图。图3A示出了在支撑置于管芯周围之前图2所示的管芯和支撑的顶视图。图3B示出了在底部填充固化以保护底部填充的支撑之后图3A所示的电子封装10的横截面图。图4A和4B示出了另一种示例电子封装，其中支撑包括斜切的内侧底部边缘。图4C和4D示出了另一种示例电子封装，其中支撑包括通路和外部表面。图5是示出了图2-4中所示示例电子封装的示例制造方法的流程图。图6A是电子封装的示意侧视图。图6B是图6A中所示电子封装的示意顶视图。图6C示出了包括多个电子封装的晶片。图7是示出了图6A-6C中所示示例电子封装的示例制造方法的流程图。图8是包含至少一个本文所描述的电子封装和/或方法的电子设备的框图。具体实施方式下文的描述及附图充分阐明了具体的实施方案，可使本领域的技术人员能对其进行实践。其它实施方案可包含结构性的、逻辑性的、电气的、工艺的及其它的变化。一些实施例的部分和特征可包含于或替代其他实施例的部分和特征。权利要求中所公开的实施例包括其所有可用的等效方案。如本申请中所使用的方向术语，诸如“水平的”，是相对与晶片或衬底的传统平面或表面平行的平面来定义的，而不管晶片或衬底的方向。术语“垂直的”是指如以上定义的水平的相垂直的方向。介词，诸如“在……上(on)”、“侧(side)”(如“侧壁(sidewall)”中的)、“更高(higher)”、“更低(lower)”、“在……上(over)”，以及“在……下(under)”是相对在晶片或衬底的顶面上的传统平面或表面来定义的，而不管晶片或衬底的方向。本文所描述的示例电子封装和方法可提供在电子封装中减少应力的优越的倒角几何结构。图1A-1E示出了传统倒角几何结构与可被包括于本文中描述的一些电子封装及方法的示例倒角几何结构的所测量应力的对比。如在图1中所示，SR和UF中接近100％的应力减少可由可被包括于本文中所描述的一些电子封装和方法的示例倒角几何结构来实现。图1A示出了在本文中所描述的一些电子封装和方法中提出的示例倒角几何结构。图1B示出了具有1mil(密耳)CUSP的高倒角几何结构。图1C示出了具有1密耳CUSP的低倒角几何结构。在本文所描述的一些形式的电子封装和方法中，半固化环氧树脂窗框状剪裁连同CUF过程一起被采用(例如，可见图2)。在一些示例形式中，CUF过程中的底部填充可被用以保护电子封装的FLI区域。另外，CUF过程中的底部填充可在适当的位置被用以“粘贴(glue)”环氧树脂。本文中所描述的电子封装和方法可提供应力降低及更紧的KOZ。图3A和3B示出了示例电子封装10。电子封装10包括衬底11和附加于衬底11的管芯12。该电子封装10还包括由于毛细作用被置于管芯12和所述衬底11之间的底部填充13。支撑14围绕管芯12。支撑14在所有管芯12边缘上提供了相同的有益的倒角几何结构。因此，支撑14在所有管芯边缘上提供了相似的应力削减。在示于图3A和3B中的示例形式中，支撑14具有大致均匀的横截面。应该注意的是，专门的支撑被考虑，其中支撑14可被设计成在管芯12的一个边缘上提供更高的应力余量，如果管芯12的该边缘具有更高的局部应力。在一些形式中，支撑14可以是采用已有工业过程(例如，冲压、挤压、轧制等)进行制造的环氧树脂块。作为示例，环氧树脂块可通过采用线和/或喷射水流锯从固化的底部填充的固体块中裁剪出。在电子封装10的一些形式中，管芯12倒装芯片地结合至衬底11。管芯12结合至衬底11的方式部分依赖于成本、制造考量以及与制造电子封装10相关联的功能(除其他因素以外)。应该注意的是，底部填充13可将支撑14固定至衬底11和/或管芯12。对支撑14是否被固定至衬底11和/或管芯12的确定可部分地基于电子封装10所使用的材料和元件的类型以及相关的制造成本(除其他因素以外)。底部填充13可由类似环氧的材料、或其他任何现已知或未来发现的材料形成。被用作底部填充13的材料类型部分依赖于成本、制造考量以及与制造电子封装10相关联的功能(除其他因素以外)。图3A示出了在支撑14被置于管芯14周围之前管芯12和支撑14的顶视图。图3B示出了在底部填充13被固化以将支撑14固定至底部填充13之后的电子封装10的横截面图。在支撑14和底部填充13之间存在强接口，以使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子封装，包括：衬底；管芯，所述管芯被附于所述衬底；底部填充，所述底部填充由于毛细作用被置于所述管芯和所述衬底之间；以及支撑，所述支撑围绕所述管芯。

【技术特征摘要】
2014.07.03 US 14/323,0771.一种电子封装，包括：
衬底；
管芯，所述管芯被附于所述衬底；
底部填充，所述底部填充由于毛细作用被置于所述管芯和所述衬底之
间；以及
支撑，所述支撑围绕所述管芯。
2.如权利要求1所述的电子封装，其中所述管芯倒装芯片地结合至所
述衬底。
3.如权利要求1-2中任一项所述的电子封装，其中所述底部填充将所
述支撑固定到所述衬底。
4.如权利要求1-3中任一项所述的电子封装，其中所述底部填充将所
述支撑固定到所述管芯。
5.如权利要求1-4中任一项所述的电子封装，其中，所述支撑具有大
致均匀的横截面。
6.如权利要求1所述的电子封装，其中所述支撑具有内部底边缘和外
部底边缘，所述内部底边缘被斜切以在所述支撑安装在所述管芯周围时接
收底部填充。
7.如权利要求6所述的电子封装，其中所述支撑具有内部上边缘和外
部上边缘，所述内部上边缘包括在所述支撑安装在所述管芯周围时接收在

\t所述管芯和所述支撑之间向上流动的过量底部填充的通道。
8.如权利要求1所述的电子封装，其中所述支撑的所述横截面变化以
使所述横截面在所述管芯上应力相对较大的区域更大，而在所述管芯上应
力相对较小的区域更小。
9.如权利要求1所述的电子封装，其中所述支撑具有内部下边缘和外
部下边缘，所述支撑包括通路和外部表面，所述通路从所述支撑的所述内
部下边缘延伸至所述支撑的所述外部表面，从而在所述支撑安装在所述管
芯周围时，底部填充从所述外部表面通过所述通路流至所述内部下边缘。
10.如权利要求9所述的电子封装，其中所述通路在所述支撑的一侧上
从所述支撑的所述外部表面延伸。
11.一种制造电子封装的方法包括：
将管芯附加于衬底；
采用毛细作用将底部填充插入所述管芯和所述衬底之间；以及
将支撑置于所述管芯周围，以使所述支撑围绕所述管芯。
12.如权利要求11所述的方法，其中将所述管芯附加于所述衬底包括采
用倒装芯片结合将所述管芯附加于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·杜贝，R·C·迪埃斯，P·纳尔迪，D·伍德汉姆斯，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US