含分级模量底部填料的半导体装置组件及相关方法和系统制造方法及图纸

本申请涉及一种具有分级模量底部填料的半导体装置组合件以及相关联的方法和系统。在一个实施例中，位于半导体管芯与封装衬底之间的所述底部填料材料包含基质材料、具有第一大小分布的第一填料颗粒和具有第二大小分布的第二填料颗粒，所述第二大小分布不同于所述第一大小分布。可以将离心力施加到所述底部填料材料以布置所述第一填料颗粒和所述第二填料颗粒，使得所述底部填料材料可以形成具有第一弹性模量的第一区域和具有第二弹性模量的第二区域，所述第二弹性模量不同于所述第一弹性模量。一旦所述底部填料材料被固化，将所述半导体管芯与所述封装衬底耦合的导电柱的部分就可以被第一区域包围，并且封装衬底的导电垫可以被第二区域包围。可以被第二区域包围。可以被第二区域包围。

【技术实现步骤摘要】
含分级模量底部填料的半导体装置组件及相关方法和系统


[0001]本公开总体上涉及半导体装置组合件，并且更具体地涉及用于半导体装置组合件的 分级模量底部填料。

技术介绍

[0002]半导体封装通常包含安装在封装衬底上并且包裹在保护性覆盖物中的半导体管芯 (例如，存储器芯片、微处理器芯片、成像器芯片等)。半导体管芯可以包含功能特征， 如存储器胞元、处理器电路或成像器装置，以及电连接到所述功能特征的接合垫。接合 垫可以电连接到衬底的对应的导电结构，所述导电结构可以耦合到保护性覆盖物外面的 端子，使得半导体管芯可以连接到更高级别的电路系统。
[0003]市场压力不断驱动半导体制造商缩小半导体封装的大小，以适应电子装置的空间约 束。在一些半导体封装中，可以使用直接芯片附接方法(例如，半导体管芯与封装衬底之 间的倒装芯片接合)来减少半导体封装的占用面积。此类直接芯片附接方法可以包含将电 耦合到半导体管芯的多个导电柱直接连接到衬底的对应的导电结构(例如，导电垫)。进 一步地，可以在单独的导电柱上方形成焊料结构，以将导电柱接合到对应的导电结构， 例如形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体组合件，其包括：封装衬底；半导体管芯，所述半导体管芯通过从所述封装衬底延伸到所述半导体管芯的互连件附接到所述封装衬底；以及位于所述半导体管芯与所述封装衬底之间的底部填料材料，其中所述底部填料材料至少包含接近所述半导体管芯的具有第一弹性模量的第一区域和接近所述封装衬底的具有第二弹性模量的第二区域。2.根据权利要求1所述的半导体组合件，其中：所述底部填料材料包含基质材料和填料颗粒，所述填料颗粒至少具有带有第一大小分布的第一填料颗粒和带有第二大小分布的第二填料颗粒，所述第二大小分布小于所述第一大小分布；所述底部填料材料的所述第一区域包含所述第一填料颗粒；并且所述底部填料材料的所述第二区域包含所述第二填料颗粒。3.根据权利要求2所述的半导体组合件，其中所述第一大小分布的粒径大于或等于5微米，并且所述第二大小分布的粒径小于5微米。4.根据权利要求2所述的半导体组合件，其中所述第一填料颗粒和所述第二填料颗粒包括陶瓷颗粒和/或二氧化硅颗粒。5.根据权利要求2所述的半导体组合件，其中：所述基质材料和所述第一填料颗粒的第一组合确定所述第一区域的所述第一弹性模量；并且所述基质材料和所述第二填料颗粒的第二组合确定所述第二区域的所述第二弹性模量。6.根据权利要求1所述的半导体组合件，其中单独的互连件包括：导电柱，所述导电柱耦合到所述半导体管芯，所述导电柱的至少一部分被具有所述第一弹性模量的所述底部填料材料的所述第一区域包围；以及所述封装衬底的导电垫，所述导电垫通过导电接合材料耦合到对应的导电柱，所述导电垫和所述导电接合材料的至少一部分被具有所述第二弹性模量的所述底部填料材料的所述第二区域包围，所述第二弹性模量大于所述第一弹性模量。7.根据权利要求6所述的半导体组合件，其中：所述底部填料材料的所述第一区域中的所述第一颗粒的粒径大于或等于阈值；并且所述底部填料材料的所述第二区域中的所述第二颗粒的粒径小于所述阈值。8.根据权利要求6所述的半导体组合件，其中所述导电柱耦合到所述半导体管芯的接合垫，并且所述接合垫位于所述半导体管芯的低k介电层处。9.根据权利要求6所述的半导体组合件，其中所述导电柱和所述导电垫包括铜，并且所述导电接合材料包括焊料材料。10.一种方法，其包括：通过将电耦合到半导体管芯的接合垫的导电柱接合到封装衬底的导电垫，将所述半导体管芯附接到所述封装衬底，使得单独的导电柱通过导电接合材料接合到对应的导电垫；在所述封装衬底与附接到其上的所述半导体管芯之间分配底部填料材料，所述底部填
料材料包含基质材料、具有第一大小分布的第一填料颗粒和具有第二大小分布的第二填料颗粒，所述第二大小分布不同于所述第一大小分布...

【专利技术属性】
技术研发人员：李仲培，王誌鴻，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：