半导体封装制造技术

本申请公开了半导体封装，可包括：一个或多个管芯，一个或多个管芯具有第一侧和与第一侧相对的第二侧；管芯的第一侧可包括一个或多个外部连接点；一种或多种金属的第一层，构成在所述一个或多个管芯的所述第二侧上；一种或多种金属的第二层，第二层构成在一种或多种金属的第一层上，其中第二层比第一层厚；模塑料，模塑料包封所述一个或多个管芯的五个侧面并部分地包封金属的所述第二层；多个互连件，多个互连件耦接到一种或多种金属的第二层；以及两个或更多个凸块，两个或更多个凸块耦接到多个互连件。两个或更多个凸块中的每一个凸块的至少一部分可在一个或多个管芯的周边外。

Semiconductor Packaging

【技术实现步骤摘要】
半导体封装
本文件的各方面整体涉及半导体封装，诸如芯片级封装。更具体的实施方式涉及倒装芯片封装。
技术介绍
常规地，扇出芯片级封装可以具有五个保护侧面。一些封装含有单个管芯，而其他封装含有多个管芯。一些封装包括球栅阵列或矩栅阵列。
技术实现思路
半导体封装的实施方式可以包括：一个或多个管芯，该一个或多个管芯具有第一侧和与第一侧相对的第二侧；该管芯的第一侧可以包括一个或多个外部连接点；一种或多种金属的第一层，该第一层构成在一个或多个管芯的第二侧上；一种或多种金属的第二层，该第二层构成在一种或多种金属的第一层上，其中第二层比第一层厚；模塑料，该模塑料包封一个或多个管芯的五个侧面并部分地包封金属的第二层；多个互连件，该多个互连件耦接到一种或多种金属的第二层；以及两个或更多个凸块，该两个或更多个凸块耦接到多个互连件。两个或更多个凸块中的每一个凸块的至少一部分可以在一个或多个管芯的周边外。半导体封装的实施方式可以包括以下各项中的一项、全部或任一项：两个或更多个凸块可以包括铜柱、球、焊料印刷焊盘、或焊盘。该半导体封装还可以包括第一钝化层或再分布层(RDL)。该半导体封装还可以包括第二钝化层，该第二钝化层耦接到第一钝化层或再分布层。该半导体封装还可以包括在一个或多个管芯的第一侧上的第二模塑料。该半导体封装还可以包括在一个或多个管芯的第一侧的一个或多个外部连接点上的金属涂层，该金属涂层选自钛、镍、钒、银、铜、金、铝、或它们的任何组合。该半导体封装还可以包括在管芯的第一侧的一个或多个外部连接点上的镀铜或铜框架。半导体封装的实施方式可以包括：一个或多个管芯，该一个或多个管芯具有第一侧和与第一侧相对的第二侧；两个或更多个铜柱，该两个或更多个铜柱耦接在一个或多个管芯的第二侧上；铝层，该铝层耦接在一个或多个管芯与两个或更多个铜柱中的每一个铜柱之间；模塑料，该模塑料包封一个或多个管芯的五个侧面并部分地包封两个或更多个铜柱；金属布线层，该金属布线层耦接到两个或更多个铜柱；以及多个焊料凸块，该多个焊料凸块耦接到布线层。这些焊料凸块的至少一部分可在一个或多个管芯的周边外。半导体封装的实施方式可以包括以下各项中的一项、全部或任一项：该半导体封装还可以包括第一钝化层或再分布层(RDL)。该半导体封装还可以包括第二钝化层，该第二钝化层耦接到第一钝化层或再分布层。该半导体封装还可以包括在一个或多个管芯的第一侧上的第二模塑料。该半导体封装还可以包括在一个或多个管芯的第一侧上的金属涂层，该金属涂层选自钛、镍、钒、银、铜、金、铝、或它们的任何组合。该半导体封装还可以包括在管芯的第一侧上的镀铜或铜框架。制造半导体封装的方法的实施方式可以包括：提供具有多个管芯的晶圆。每个管芯可以包括第一侧和第二侧。该方法还可以包括在多个管芯中的每一个管芯的第二侧上镀覆两个或更多个铜柱。在铜柱中的每一个铜柱与多个管芯中的每一个管芯的第一侧之间可以包括铝层。该方法还可以包括将多个管芯包封在模塑料中；通过研磨模塑料使两个或更多个铜柱的第二侧暴露；以及将多个互连件施加到构成在管芯的第二侧上的模塑料。多个互连件可以通过金属镀层电耦接到铜柱。半导体封装的实施方式可以包括以下各项中的一项、全部或任一项：该方法还可以包括将第一钝化层或再分布层(RDL)施加到管芯的第二侧上的模塑料的第二侧。该方法还可以包括将第二钝化层施加到第一钝化层或再分布层(RDL)以到达构成在管芯的第二侧上的模塑料的第二侧。该方法还可以包括在镀覆两个或更多个铜柱之后切割多个管芯；将载体耦接到多个管芯中的每一个管芯的第二侧；以及在将多个管芯包封在模塑料中之后，移除载体。该方法还可以包括使多个管芯中的每一个管芯的第二侧变薄并将涂层施加到多个管芯的第一侧。管芯的第一侧上的涂层可以包括金属涂层，该金属涂层选自钛、镍、银、铜、金、铝和它们的任何组合。对于本领域的普通技术人员而言，通过具体实施方式以及附图并通过权利要求书，上述以及其他方面、特征和优点将会显而易见。附图说明将在下文中结合附图来描述各实施方式，其中类似标号表示类似元件，并且：图1是具有背面涂层或等效包封材料的扇出半导体封装的实施方式；图2是具有通过溅射或蒸发的背面金属化的扇出半导体封装的实施方式；图3是具有通过镀铜或铜框架附接的厚背面金属化的扇出半导体封装的实施方式；图4是具有两个管芯和背面涂层或等效包封材料的扇出半导体封装的实施方式；图5是具有两个管芯和通过溅射或蒸发的背面金属化的扇出半导体封装的实施方式；图6是具有两个管芯和通过镀铜或铜框架附接的厚背面金属化的半导体封装的实施方式；图7A至图7H是形成扇出半导体封装的方法的实施方式；图8A至图8H是形成扇出半导体封装的方法的另一个实施方式；并且图9A至图9H是形成扇出半导体封装的方法的另一个实施方式。具体实施方式本公开、其各方面以及实施方式并不限于本文所公开的具体部件、组装工序或方法元素。本领域已知的符合预期半导体封装的许多另外的部件、组装工序和/或方法元素将显而易见地能与本公开的特定实施方式一起使用。因此，例如，尽管本技术公开了具体实施方式，但是此类实施方式和实施部件可以包括符合预期操作和方法的本领域已知用于此类半导体封装以及实施部件和方法的任何形状、尺寸、样式、类型、模型、版本、量度、浓度、材料、数量、方法元素、步骤等。参见图1，示出了半导体封装2的实施方式。封装2包括具有第一侧6和第二侧8的一个管芯4。管芯的第一侧可以包括一个或多个外部连接点。在各种实施方式中，管芯可以由硅(Si)、硅锗(SiGe)、氮化镓(GaN)、硅碳(SiC)、绝缘体上硅(SOI)、蓝宝石、红宝石、砷化镓或任何其他半导体衬底材料形成。在一些实施方式中，诸如SiC的硬质半导体材料是优选的。该封装还包括在管芯的第二侧上的金属层10。在各种实施方式中，金属层可以包括铝(Al)，但是在各种实施方式中，可以使用任何其他金属或金属合金。在一些实施方式中，金属层可以包括一种或多种金属，作为单独元素金属的单独层或呈一种或多种金属合金的形式。如图所示，在第一金属层10上包括第二较厚的金属层14。在各种实施方式中，第二金属层可以包括铜(Cu)柱、使用焊球滴落和焊料印刷形成的焊料、镍(Ni)、金(Au)或它们的任何组合。在使用镍或金的情况下，镍或金可以形成在表面矩栅阵列(LGA)中。在各种实施方式中，第二金属层可以包括一种或多种金属，其可以是单独元素金属的单独层或一种或多种金属合金。如图1所示，模塑料12包封管芯的第二侧或有源侧并对管芯4的五个侧面提供保护。模塑料还部分地包封金属14的第二层。在各种实施方式中，模塑料可以包括热固性或热塑性聚合物、热固性树脂、环氧树脂和其他聚合或复合可流动材料。如图所示，多个互连件16耦接到第二金属层14，并且两个凸块18耦接到多个互连件16。在一些实施方式中，可以布设多个互连件穿过一个或多个钝化层。在各种实施方式中，凸块可以包括铜柱、球、焊料印刷焊盘和焊盘。在一些实施方式中，封装可以包括多于两个凸块。两个或更多个凸块中的每一个凸块的至少一部分在管芯的周边外，从而使封装具有扇出结构。如图所示，封装还包括耦接到模塑料12的第一钝化层22。在各种实施方式中，可以使用再分布层(RDL)代替钝化层。作为非限制性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体封装，其特征在于，包括：一个或多个管芯，所述一个或多个管芯包括第一侧和与所述第一侧相对的第二侧，所述管芯的所述第一侧包括一个或多个外部连接点；一种或多种金属的第一层，所述第一层构成在所述一个或多个管芯的所述第二侧上；一种或多种金属的第二层，所述第二层构成在一种或多种金属的所述第一层上，其中所述第二层比所述第一层厚；模塑料，所述模塑料包封所述一个或多个管芯的五个侧面并部分地包封一种或多种金属的所述第二层；多个互连件，所述多个互连件耦接到一种或多种金属的所述第二层；以及两个或更多个凸块，所述两个或更多个凸块耦接到所述多个互连件；其中所述两个或更多个凸块中的每一个凸块的至少一部分在所述一个或多个管芯的周边外。

【技术特征摘要】
2017.12.11 US 15/837,8571.一种半导体封装，其特征在于，包括：一个或多个管芯，所述一个或多个管芯包括第一侧和与所述第一侧相对的第二侧，所述管芯的所述第一侧包括一个或多个外部连接点；一种或多种金属的第一层，所述第一层构成在所述一个或多个管芯的所述第二侧上；一种或多种金属的第二层，所述第二层构成在一种或多种金属的所述第一层上，其中所述第二层比所述第一层厚；模塑料，所述模塑料包封所述一个或多个管芯的五个侧面并部分地包封一种或多种金属的所述第二层；多个互连件，所述多个互连件耦接到一种或多种金属的所述第二层；以及两个或更多个凸块，所述两个或更多个凸块耦接到所述多个互连件；其中所述两个或更多个凸块中的每一个凸块的至少一部分在所述一个或多个管芯的周边外。2.根据权利要求1所述的半导体封装，其中，所述半导体封装还包括第一钝化层和再分布层RDL中的一者。3.根据权利要求2所述的半导体封装，其中，所述半导体封装还包括第二钝化层。4.根据权利要求1所述的半导体封装，其中，所述半导体封装还包括在所述一个或多个管芯的所述第一侧上的第二模塑料。5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：林育圣，
申请(专利权)人：半导体元件工业有限责任公司，
类型：新型
国别省市：美国,US