半导体封装及其制造方法技术

技术编号:22358441 阅读:38 留言:0更新日期:2019-10-23 02:51
一种半导体封装可包含:衬底;安置在所述衬底上的微机电装置;将所述衬底连接到所述微机电装置的互连结构;以及围绕所述互连结构的金属密封结构。

Semiconductor package and its manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
半导体封装及其制造方法
本公开涉及一种半导体封装及其制造方法,且涉及一种包含衬底以及微机电装置的半导体封装及其制造方法。
技术介绍
在制造与微机电装置集成的封装的比较性工艺中,可使用特定材料,例如LiNbO3或LiTaO3。然而,可能难以将由LiNbO3或LiTaO3形成的封装与其它硅基封装集成,这可能会产生关于结构性强度以及封装可靠性的问题。此外,将微机电装置与衬底连接的特定比较性封装的金属连接结构可能会暴露于环境中,从而可能会造成金属连接结构被氧化或污染。
技术实现思路
根据本公开的一些实施例,一种半导体封装可包含:衬底、安置在所述衬底上的微机电装置、将所述衬底连接到所述微机电装置的互连结构,以及围绕所述互连结构的金属密封结构。根据本公开的一些实施例,一种半导体封装包含:衬底,其具有第一表面以及第二表面,所述第二表面与所述第一表面对置,从而限定开口,所述衬底还包括安置于所述开口中的导电柱;安置在所述衬底上的微机电装置;安置在所述衬底与所述微机电装置之间的互连结构,以及安置在所述衬底与所述微机电装置之间的密封结构。半导体封装进一步包含:第一导电图案,其安置在所述衬底的所述第一表面上且面朝所述微机电装置;以及第二导电图案,其安置在所述衬底的所述第二表面上。第一导电图案经由所述导电柱电连接到所述第二导电图案,且所述互连结构由所述密封结构围绕。根据本公开的一些实施例,一种用于制造半导体封装的方法包含:提供衬底,提供微机电装置,以及在所述衬底与所述微机电装置之间形成互连结构与密封结构。附图说明当结合附图阅读时,根据以下详细描述可以最好地理解本公开的方面。应注意,各种特征可能未按比例绘制,且各种特征的尺寸可出于论述的清楚性起见而任意增大或减小。图1说明根据本公开的一些实施例的半导体封装。图2说明根据本公开的一些实施例的图1的半导体封装的密封结构的截面视图。图3A、图3B、图3C、图3D、图3E以及图3F说明根据本公开的一些实施例的制造半导体封装的方法。图4A说明根据本公开的一些实施例的图1的半导体封装的俯视图。图4B以及图4C说明根据本公开的一些实施例的图4A的密封结构的放大视图。图5A说明根据本公开的一些实施例的半导体封装。图5B说明根据本公开的一些实施例的半导体封装。图5C说明根据本公开的一些实施例的半导体封装。图6说明根据本公开的一些实施例的半导体封装。贯穿图式以及详细描述使用共同参考标号来指示相同或类似组件。根据以下结合附图作出的详细描述将容易理解本公开。具体实施方式下文详细论述本公开的各种实施例。然而,应了解,各实施例阐述可在广泛多种具体环境中体现的许多适用的概念。应理解,以下公开内容提供实施各种实施例的不同特征的许多不同实施例或实例。下文出于论述的目的描述组件以及布置的具体实例。当然,这些只是实例且并不意欲为限制性的。下文使用特定语言公开图中所说明的实施例或实例。然而,将理解,所述实施例以及实例并不希望是限制性的。如相关领域普通技术人员通常所理解地,所公开的实施例的任何变更以及修改以及本文档中所公开的原理的任何进一步应用处于本公开的范围内。另外,本公开可在各个实例中重复参考标号和/或字母。此重复是出于简单性以及清楚性的目的,且本身并不规定所论述的各种实施例和/或配置之间的关系。根据本公开的至少一些实施例,衬底经由金属密封结构以及互连结构连接到微机电装置。由金属密封结构围绕的互连结构可提供了更高的结构强度、改进的应力管理,以及封装的可靠性。金属密封结构可提供改进的气密性密封。因为金属密封结构能够至少部分地阻挡环境湿度,所以可以避免或抑制电连接到导电柱的互连结构的氧化。电连接到导电柱的互连结构可缩短信号传输路径并减少信号损耗。包含用粘合元件填充的多个沟槽的第一及第二密封结构可被实施,并且可有助于避免焊料溢出(例如,在制造期间)。图1说明根据本公开的一些实施例的半导体封装1。半导体封装1包含衬底10、微机电装置20、一或多个互连结构82,以及密封结构80。衬底10具有表面101以及与表面101对置的表面102。衬底的表面101面向微机电装置20。在一或多个实施例中,衬底10包含诸如玻璃、硅或其它合适材料的材料。保护层(例如,钝化层或光致抗蚀剂层)60安置在衬底10的表面102上。在一或多个实施例中,保护层60包含聚酰亚胺(polyimide,PI)、聚合物(例如,聚丙烯(polypropylene,PP))、树脂或其它合适的材料。导电凸块90安置在保护层60上。在一些实施例中,导电凸块90可为焊球。在一些实施例中,衬底10包含穿过衬底10以在衬底10的表面101与表面102之间提供电连接的互连结构(例如,导电柱)88。在一些实施例中,互连结构88为硅通孔(throughsiliconvia,TSV),且衬底10包含硅材料。在一些实施例中,互连结构88为玻璃通孔(throughglassvia,TGV),且衬底10包含玻璃材料。互连结构88可包含铜(Cu)或其它合适的金属或合金。在一些实施例中,保护层60的一部分延伸到由互连结构88限定的开口70中。衬底10可包含安置在衬底10的表面101上的导电图案(或导电衬垫)84,以及安置在衬底10的表面102上的导电图案(或导电衬垫)86。导电图案84经由互连结构88电连接到导电图案86。导电图案84接触互连结构82且电连接到互连结构82。在一些实施例中,导电图案84以及86包含铜或其它合适的金属或合金。微机电装置20安置在衬底10的表面101上,且电连接到衬底10。微机电装置20经由互连结构82电连接到衬底10的导电图案84。微机电装置20可包含表面声波(surfaceacousticwave,SAW)过滤器或其它半导体芯片(例如,其它微机电系统(microelectromechanicalsystem,MEMS))。在一些实施例中,微机电装置20可包含LiNbO3或LiTaO3。微机电装置20具有背对衬底10的第一表面201,以及面向衬底10,与第一表面201对置的第二表面202。互连结构82安置在微机电装置20与衬底10之间。互连结构82电连接到微机电装置20的活跃表面,以及衬底10的表面101上的导电图案84。互连结构82可包含铜或其它合适的金属或合金。密封结构80安置在微机电装置20与衬底10之间。密封结构80围绕互连结构82。密封结构80可包含铜或其它合适的金属或合金。在一些实施例中,密封结构80可包含与互连结构82的材料类似或相同的材料(例如,铜)。在一些实施例中,密封结构80以及互连结构82可包含不同材料。在具有微机电装置的一些比较性半导体封装中,密封结构由聚合物形成,且微机电装置经由安置在衬底侧壁上的金属层连接到衬底。然而,聚合物的密封或支持能力相对较弱,这会降低半导体封装的可靠性。此外,因为金属层沿衬底侧壁安置,所以传输发信的路径相对较长,其这可能会对微机电装置与衬底之间的信号传输产生不利影响。此外,因为金属层暴露于环境,所以它可能会轻易地被氧化或污染。根据如图1中所展示的实施例,密封结构80包含金属,其能够对于半导体封装1提供改善的气密性密封、更高的结构性强度、应力管理以及可靠性。此外,微机电装置20经由被密封结构80围绕的互连结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体封装,其包括:衬底;安置在所述衬底上的微机电装置;将所述衬底连接到所述微机电装置的互连结构;以及围绕所述互连结构的金属密封结构。

【技术特征摘要】
2018.03.26 US 62/648,100;2019.02.15 US 16/277,8261.一种半导体封装,其包括:衬底;安置在所述衬底上的微机电装置;将所述衬底连接到所述微机电装置的互连结构;以及围绕所述互连结构的金属密封结构。2.根据权利要求1所述的半导体封装,其中所述衬底包含硅材料。3.根据权利要求2所述的半导体封装,其中所述衬底包含穿过所述衬底的硅通孔TSV。4.根据权利要求3所述的半导体封装,其中所述衬底具有面朝所述微机电装置的第一表面,以及与所述第一表面对置的第二表面,且所述半导体封装进一步包括:第一导电图案,其安置在所述衬底的所述第一表面上;以及第二导电图案,其安置在所述衬底的所述第二表面上,其中所述第一导电图案电连接到所述互连结构。5.根据权利要求1所述的半导体封装,其中所述衬底包含玻璃材料。6.根据权利要求5所述的半导体封装,其中所述衬底包含穿过所述衬底的玻璃通孔TGV。7.根据权利要求6所述的半导体封装,其中所述衬底具有面朝所述微机电装置的第一表面,以及与所述第一表面对置的第二表面,且所述半导体封装进一步包括:第一导电图案,其安置在所述衬底的所述第一表面上;以及第二导电图案,其安置在所述衬底的所述第二表面上,其中所述第一导电图案电连接到所述互连结构。8.根据权利要求1所述的半导体封装,其进一步包括包封所述衬底以及所述金属密封结构的包封结构。9.根据权利要求1所述的半导体封装,其中所述衬底具有面朝所述微机电装置的表面,且所述微机电装置具有面朝所述衬底的表面,且所述金属密封结构包括:安置在所述衬底的所述表面上的第一密封结构;以及安置在所述微机电装置的所述表面上的第二密封结构,其中所述第一密封结构以及所述第二密封结构彼此连接。10.根据权利要求9所述的半导体封装,其中所述第一密封结构包含多个导电层。11.根据权利要求9所述的半导体封装,其中所述第二密封结构包含多个导电层。12.根据权利要求9所述的半导体封装,其中所述第一以及第二密封结构包含金或锡。13.根据权利要求9所述的半导体封装,其进一步包...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈重豪郭进成
申请(专利权)人:日月光半导体制造股份有限公司
类型:发明
国别省市:中国台湾,71

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