当前位置: 首页 > 专利查询>泰塞拉公司专利>正文

具有到封装表面的线键合的封装堆叠组件制造技术

技术编号:9673155 阅读:125 留言:0更新日期:2014-02-14 22:09
一种微电子组件(210),包括具有第一表面(214)和远离第一表面(214)的第二表面(216)的衬底(212)。微电子元件(222)覆盖第一表面(214),第一导电元件(228)暴露在第一表面(214)和第二表面(222)的一个处。第一导电元件(228)的一些与微电子元件(222)电连接。线键合(232)具有与导电元件(228)接合的基区(234)以及远离衬底(212)和基区(234)的端表面(238),每个线键合(232)限定在基区(234)和端表面(238)之间延伸的边缘表面(237)。封装层(242)从第一表面(214)延伸并填充线键合(232)之间的空间,以便通过封装层(242)分离线键合(232)。通过未被封装层(242)覆盖的线键合的端表面(238)的至少部分限定线键合(232)的未封装部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有到封装表面的线键合的封装堆叠组件相关申请的交叉引用本申请要求2011年5月3日提交的韩国专利申请No.10-2011-0041843的优先权,其公开内容通过引用并入本文。
技术介绍
微电子装置例如半导体芯片典型地需要与其他电子部件的很多输入和输出连接。半导体芯片或其他可比装置的输入和输出触点通常设置在基本覆盖装置表面(常称作“区域阵列”)的网格状图案、或者在可能与装置的前表面的每个边缘平行且邻近延伸的细长行、或者在前表面的中心。典型地,装置如芯片必须物理地安装在衬底如印刷电路板上,装置的触点必须与电路板的导电特征电连接。半导体芯片通常设在封装中,封装便于在制造期间和在将芯片安装到外部衬底如电路板或其他线路板上时操作芯片。例如,很多半导体芯片设在适于表面安装的封装中。已经提出用于各种应用的许多这种通用类型的封装。更通常地,这种封装包括通常称作“芯片载体”的介质元件,端子作为电镀或刻蚀金属结构形成在介质元件上。这些端子典型地通过特征(例如沿芯片载体自身延伸的薄迹线)以及在芯片的触点与端子或迹线之间延伸的细引线或导线与芯片自身的触点相连。在表面安装操作中,将封装放置到电路板上,以便封装上的每个端子与电路板上的相应触点焊盘对齐。在端子和触点焊盘之间提供焊锡或其他键合材料。通过加热组件以熔化或“回流”焊锡或以其他方式活化键合材料可以将封装永久地键合在合适的位置。许多封装包括焊球形式的、附接至封装的端子的焊料块,直径典型地约0.1mm和约0.8mm(5和30mils)。具有从它的底部表面突出的焊球阵列的封装通常称作球栅阵列或“BGA”封装。称作连接盘网格阵列或“LGA”封装的其他封装通过由焊锡形成的薄层或连接盘(land)紧固至衬底。这种类型的封装可以是相当紧凑的。通常称作“芯片级封装”的某些封装占据电路板的面积等于或者仅仅稍大于包含在封装中的装置的面积。这是有利的,因为它减小组件的总尺寸并允许使用衬底上的各种装置之间的短互连,这又限制装置之间的信号传播时间,由此帮助组件的高速操作。封装半导体芯片通常设成“堆叠”布置,其中一个封装设在例如电路板上,另一个封装安装在第一封装上。这些布置可以允许将多个不同的芯片安装在电路板上的单个覆盖区内,并且通过提供封装之间的短互连可以进一步地帮助高速操作。经常地,这个互连距离仅仅稍大于芯片自身的厚度。为了在芯片封装的堆叠内实现互连,必须在每个封装(除了最顶部封装之外)的两侧上设置用于机械连接和电连接的结构。这已经通过例如在安装芯片的衬底的两侧上设置触点焊盘或连接盘而实现,焊盘通过导电通孔等穿过衬底连接。已经使用焊球等桥接下层衬底的顶部上的触点与邻近的上层衬底的底部上的触点之间的间隙。焊球必须比芯片的高度高,以便连接触点。在美国专利申请公开No.2010/0232129(“’129公开”)中提供了堆叠芯片布置和互连结构的示例,其全部公开内容通过引用并入本文。延长的接线柱或管脚形式的微触点元件可以用于微电子封装和电路板的连接以及用于微电子封装中的其他连接。在一些情况下,已经通过刻蚀包括一个或多个金属层的金属结构来形成微触点。刻蚀工艺限制微触点的大小。常规的刻蚀工艺典型地不能够形成具有高度与最大宽度之间的大比例(本文称作“高宽比”)的微触点。难以或者不可能形成具有相当大的高度和相邻微触点之间的非常小的间距或间隔的微触点阵列。而且,通过常规的刻蚀工艺形成的微触点的配置是受限的。除了本领域的上述所有进展之外,制造和测试微电子封装的进一步改进仍是可期望的。
技术实现思路
本专利技术的一个实施例涉及一种微电子封装。所述微电子封装包括衬底,所述衬底具有第一区域、第二区域、第一表面和远离所述第一表面的第二表面。至少一个微电子元件覆盖所述第一区域内的所述第一表面。导电元件暴露在所述第二区域内的所述衬底的所述第一表面和所述第二表面的至少一个处,且所述导电元件的至少一些与所述至少一个微电子元件电连接。微电子封装进一步包括线键合,所述线键合具有与相应的所述导电元件接合的基区以及远离所述衬底和所述基区的端表面,每个线键合限定在其所述基区和所述端表面之间延伸的边缘表面。介质封装层从所述第一表面或第二表面的至少一个延伸并填充所述线键合之间的空间,以便通过所述封装层将所述线键合彼此分离。所述封装层至少覆盖所述衬底的所述第二区域,且通过未被所述封装层覆盖的所述线键合的所述端表面的至少部分限定所述线键合的未封装部分。所述衬底可以是引线框架,所述导电元件可以是所述引线框架的引线。可以通过未被所述封装层覆盖的所述线键合的所述端表面和邻近所述端表面的所述边缘表面的部分限定所述线键合的未封装部分。可以包括氧化保护层,所述氧化保护层接触所述线键合的所述未封装部分的至少一些。邻近所述线键合的所述端表面的至少一个所述线键合的至少一部分可以与所述封装层的表面基本垂直。所述导电元件可以是第一导电元件,所述微电子封装可以进一步包括与所述线键合的所述未封装部分电连接的多个第二导电元件。在这种实施例中,所述第二导电元件可以不接触所述第一导电元件。所述第二导电元件可以包括与至少一些所述第一线键合的所述端表面接合的多个钉头凸点。至少一个所述线键合可以沿其所述基区和所述未封装部分之间的大体直的线延伸,所述大体直的线可以相对于所述衬底的所述第一表面形成小于90°的角度。额外地或可选地,所述至少一个线键合的所述边缘表面可以具有邻近所述端表面的第一部分以及通过所述第一部分与所述端表面分离的第二部分,所述第一部分可以沿远离所述第二部分延伸方向的方向延伸。本专利技术的另一个实施例涉及一种可选的微电子封装。这种微电子封装包括衬底,所述衬底具有第一区域、第二区域、第一表面和远离所述第一表面的第二表面。至少一个微电子元件覆盖所述第一区域内的所述第一表面。导电元件暴露在所述第二区域内的所述衬底的所述第一表面和所述第二表面的至少一个处,所述导电元件的至少一些与所述至少一个微电子元件电连接。所述微电子封装进一步包括多个线键合,所述多个线键合具有与相应的所述导电元件接合的基区以及远离所述衬底和所述基区的端表面。每个线键合限定在其所述基区和所述端表面之间延伸的边缘表面。介质封装层从所述第一表面或第二表面的至少一个延伸并填充所述线键合之间的空间,以便通过所述封装层将所述线键合彼此分离。所述封装层至少覆盖所述衬底的所述第二区域,且通过未被所述封装层覆盖的邻近所述线键合的所述端表面的所述边缘表面的至少部分限定所述线键合的未封装部分。所述封装层可以是通过在形成所述线键合之后在所述第一衬底上沉积介质材料,然后固化所述沉积的介质材料而形成在所述衬底上的单片层。所述单片封装层的形成可以包括成型所述介质材料。可以通过未被所述封装层覆盖的所述端表面的至少一部分进一步限定所述未封装部分的至少一个。未被所述封装层覆盖的所述边缘表面的部分可以具有在与所述封装层的所述表面基本平行的方向上延伸的最长尺寸。未被所述封装层覆盖且基本平行于所述封装层的表面延伸的所述边缘表面的部分的长度可以大于所述线键合的横截面宽度。在上述实施例的任一个中,所述衬底的所述第一表面可以在第一横向方向和第二横向方向上延伸,每个横向方向与所述第一表面和第二表面之间的所述衬底的厚度方向横切。至少一个所述线键合的所述未封装部分可以进本文档来自技高网
...
具有到封装表面的线键合的封装堆叠组件

【技术保护点】
一种微电子封装,包括:衬底,所述衬底具有第一区域和第二区域,所述衬底具有第一表面和远离所述第一表面的第二表面;至少一个微电子元件,所述至少一个微电子元件覆盖所述第一区域内的所述第一表面;导电元件,所述导电元件暴露在所述第二区域内的所述衬底的所述第一表面和所述第二表面的至少一个处,所述导电元件的至少一些与所述至少一个微电子元件电连接;线键合,所述线键合具有与相应的所述导电元件接合的基区以及远离所述衬底和所述基区的端表面,每个线键合限定在其所述基区和所述端表面之间延伸的边缘表面,其中所述线键合的第一个适于承载第一信号电势,所述线键合的第二个适于同时承载与所述第一信号电势不同的第二信号电势;以及介质封装层,所述介质封装层从所述第一表面或所述第二表面的至少一个延伸并填充所述线键合之间的空间,以便通过所述封装层将所述线键合彼此分离,所述封装层至少覆盖所述衬底的所述第二区域,其中通过未被所述封装层覆盖的所述线键合的所述端表面的至少部分限定所述线键合的未封装部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.05.03 KR 10-2011-00418431.一种微电子封装,包括:衬底,所述衬底具有第一区域和第二区域,所述衬底具有第一表面和远离所述第一表面且沿横向方向延伸的第二表面;至少一个微电子元件,所述至少一个微电子元件覆盖所述第一区域内的所述第一表面;第一导电元件,所述第一导电元件暴露在所述第二区域内的所述衬底的所述第一表面和所述第二表面的至少一个处,所述第一导电元件的至少一些与所述至少一个微电子元件电连接;线键合,所述线键合具有与相应的所述第一导电元件接合的基区以及远离所述衬底和所述基区的端表面,每个线键合限定在其所述基区和所述端表面之间延伸的边缘表面,其中所述线键合的第一个适于承载第一信号电势,所述线键合的第二个适于同时承载与所述第一信号电势不同的第二信号电势;介质封装层,所述介质封装层从所述第一表面或所述第二表面的至少一个延伸并填充所述线键合之间的空间,以便所述线键合沿其分别从所述基区延伸至所述端表面的长度彼此分离,所述封装层至少覆盖所述衬底的所述第二区域,其中通过未被所述封装层覆盖的所述线键合的所述端表面的至少部分限定所述线键合的未封装部分;以及多个第二导电元件,所述多个第二导电元件与所述线键合的未封装部分电连接,其中所述第二导电元件不接触所述第一导电元件,其中至少一个线键合的未封装部分在沿所述第一表面的至少一个横向方向上从与所述至少一个线键合接合的所述第一导电元件移动,以便其所述未封装部分覆盖所述微电子元件的主要表面,其中所述第一导电元件布置成第一预定配置的第一阵列,以及其中所述线键合的所述未封装部分布置成与所述第一预定配置不同的第二预定配置的第二阵列,以及其中所述第一预定配置以在所述至少一个横向方向的第一方向上的第一间距为特征,以及其中所述第二预定配置以所述第一方向上的第二间距为特征,所述第二间距在所述第一方向上比所述第一间距小。2.根据权利要求1所述的微电子封装,进一步包括氧化保护层,所述氧化保护层接触所述线键合的所述未封装部分的至少一些。3.根据权利要求1所述的微电子封装,其中邻近所述线键合的所述端表面的至少一个所述线键合的至少一部分与所述封装层的表面垂直。4.根据权利要求1所述的微电子封装,其中所述第二导电元件包括与至少一些所述线键合的所述端表面接合的多个钉头凸点。5.根据权利要求1所述的微电子封装,其中所述线键合的至少一个沿其所述基区和所述未封装部分之间的直线延伸,以及其中所述直线相对于所述衬底的所述第一表面形成小于90°的角度。6.一种微电子封装,包括:衬底,所述衬底具有第一区域和第二区域,所述衬底具有第一表面和远离所述第一表面且沿横向方向延伸的第二表面;至少一个微电子元件,所述至少一个微电子元件覆盖所述第一区域内的所述第一表面;导电元件,所述导电元件暴露在所述第二区域内的所述衬底的所述第一表面和所述第二表面的至少一个处,所述导电元件的至少一些与所述至少一个微电子元件电连接;多个线键合,所述多个线键合具有与相应的所述导电元件接合的基区以及远离所述衬底和所述基区的端表面,每个线键合限定在其所述基区和所述端表面之间延伸的边缘表面,其中所述线键合的第一个适于承载第一信号电势,所述线键合的第二个适于同时承载与所述第一信号电势不同的第二信号电势;以及介质封装层,所述介质封装层从所述第一表面或所述第二表面的至少一个延伸并填充所述线键合之间的空间,以便所述线键合沿其分别从所述基区延伸至所述端表面的长度彼此分离,所述封装层至少覆盖所述衬底的所述第二区域,其中通过未被所述封装层覆盖的邻近所述线键合的所述端表面的所述边缘表面的至少部分限定所述线键合的未封装部分,其中未被所述封装层覆盖的所述边缘表面的部分具有在与所述介质封装层的表面平行的方向上延伸的最长尺寸,其中至少一个线键合的未封装部分在沿所述第一表面的至少一个横向方向上从与所述至少一个线键合接合的所述导电元件移动,以便其所述未封装部分覆盖所述微电子元件的主要表面,其中所述导电元件布置成第一预定配置的第一阵列,以及其中所述线键合的所述未封装部分布置成与所述第一预定配置不同的第二预定配置的第二阵列,以及其中所述第一预定配置以在所述至少一个横向方向的第一方向上的第一间距为特征,以及其中所述第二预定配置以所述第一方向上的第二间距为特征,所述第二间距在所述第一方向上比所述第一间距小。7.根据权利要求6所述的微电子封装,其中通过未被所述封装层覆盖的所述端表面的至少一部分进一步限定所述未封装部分的至少一个。8.根据权利要求6所述的微电子封装,其中未被所述封装层覆盖且平行于所述封装层的所述表面延伸的所述边缘表面的所述部分的长度大于所述线键合的横截面宽度。9.根据权利要求6所述的微电子封装,其中所述线键合的至少一个包括其所述基区和所述端表面之间的弯曲的部分。10.根据权利要求1或6所述的微电子封装,其中所述封装层包括距所述衬底的所述第一表面第一距离处的主要表面以及距所述衬底的第一表面第二距离处的凹表面,所述第二距离小于所述第一距离,以及其中至少一个所述线键合的所述未封装部分不被所述凹表面处的所述封装层覆盖。11.根据权利要求1或6所述的微电子封装,其中所述封装层具有形成在其中、从所述封装层的表面朝所述衬底延伸的腔体,以及其中一个所述线键合的所述未封装部分设置在所述腔体内。12.根据权利要求1或6所述的微电子封装,其中所述线键合由选自由铜、金、铝和焊锡组成的组中的至少一种材料组成。13.根据权利要求1或6所述的微电子封装,其中至少一个所述线键合限定沿其长度的纵向轴线,以及其中每个线键合包括第一材料的内层和第二材料的外层,所述内层沿所述纵向轴线延伸,所述外层远离所述纵向轴线且具有在所述线键合的纵向方向上延伸的长度。14.根据权利要求13所述的微电子封装,其中所述第一材料是铜、金、镍和铝中的一种,以及其中所述第二材料是铜、金、镍、铝和焊锡中的一种。15.根据权利要求1或6所述的微电子封装,进一步包括沿所述介质封装层的表面延伸的再分布层,其中所述再分布层包括再分布衬底,所述再分布衬底具有邻近所述封装层的主要表面的第一表面,所述再分布层进一步包括远离所述第一表面的第二表面、第一导电焊盘和第二导电焊盘,所述第一导电焊盘暴露在所述再分布衬底的所述第一表面上且与所述线键合的各个未封装部分对齐及机械连接,所述第二导电焊盘暴露在所述再分布衬底的第二表面上且与所述第一导电焊盘电连接。16.一种微电子组件,包括:第一微电子封装,所述第一微电子封装为根据权利要求1或6所述的微电子封装;以及第二微电子封装,所述第二微电子封装包括具有第一表面和第二表面的衬底、安装到所述第一表面的第二微电子元件、以及暴露在所述第二表面处且与所述第二微电子元件电连接的触点焊盘;其中所述第二微电子封装安装至所述第一微电子封装,以便所述第二微电子封装的所述第二表面覆盖所述介质封装层的表面的至少一部分,以及以便所述触点焊盘的至少一些与所述线键合的所述未封装部分的至少一些电连接和机械连接。17.一种微电子封装,包括:衬底,所述衬底具有第一区域和第二区域,所述衬底具有第一表面和远离所述第一表面且沿横向方向延伸的第二表面;微电子元件,所述微电子元件覆盖所述第一区域内的所述第一表面,所述微电子元件具有远离所述衬底的主要表面;导电元件,所述导电元件暴露在所述第二区域内的所述衬底的所述第一表面处,所述导电元件的至少一些与所述微电子元件电连接;线键合,所述线键合具有与所述导电元件的每一个接合的基区以及远离所述衬底和所述基区的端表面,每个线键合限定在其所述基区和所述端表面之间延伸的边缘表面,其中所述线键合的第一个适于承载第一信号电势,所述线键合的第二个适于同时承载与所述第一信号电势不同的第二信号电势;以及介质封装层,所述介质封装层从所述第一表面或所述第二表面的至少一个延伸并填充所述线键合之间的空间,以便所述线键合沿其分别从所述基区延伸至所述端表面的长度彼此分离,所述封装层至少覆盖所述衬底的第二区域,其中通过未被所述封装层覆盖的所述线键合的所述端表面的至少部分限定所述线键合的未封装部分,其中至少一个线键合的未封装部分在沿所述第一表面的至少一个横向方向上从与所述至少一个线键合接合的所述导电元件移动,以便其所述未封装部分覆盖所述微电子元件的所述主要表面,其中所述导电元件布置成第一预定配置的第一阵列,以及其中所述线键合的所述未封装部分布置成与所述第一预定配置不同的第二预定配置的第二阵列,以及其中所述第一预定配置以在所述至少一个横向方向的第一方向上的第一间距为特征,所述第二预定配置以所述第一方向上的第二间距为特征,所述第二间距在所述第一方向上比所述第一间距小。18.根据权利要求17所述的微电子封装,其中绝缘层在所述微电子元件的至少一个表面上延伸,所述绝缘层设置在所述微电子元件的所述表面和具有覆盖所述微电子元件的所述主要表面的未封装部分的所述至少一个线键合之间。19.根据权利要求17所述的微电子封装,其中相应的所述线键合的多个所述未封装部分覆盖所述微电子元件的所述主要表面。20.一种微电子组件,包括:第一微电子封装,所述第一微电子封装为根据权利要求17所述的微电子封装;第二微电子封装,所述第二微电子封装包括具有第一表面和第二表面的衬底、附接在所述第一表面上的微电子元件、以及暴露在所述第二表面上且与所述微电子元件电连接的触点焊盘;其中所述第二微电子封装附接在所述第一微电子封装上,以便所述第二微电子封装的所述第二表面覆盖所述介质封装层的所述表面的至少一部分,以及以便所述触点焊盘的至少一些与所述线键合的所述未封装部分的至少一些电连接和机械连接。21.根据权利要求20所述的微电子组件,其中所述第二微电子封装的所述触点焊盘布置成与所述第一预定配置不同的第三预定配置的第三阵列。22.根据权利要求21所述的微电子组件,其中所述第三预定配置与所述第二预定配置相对应。23.一种微电子封装,包括:衬底,所述衬底具有第一区域和第二区域,所述衬底具有第一表面和远离所述第一表面的第二表面;至少一个微电子元件,所述至少一个微电子元件覆盖所述第一区域内的所述第一表面;导电元件,所述导电元件暴露在所述第二区域内的所述衬底的所述第一表面处,所述导电元件的至少一些与所述至少一个微电子元件电连接;多个键合元件,每个键合元件具有第一基区、第二基区和在所述基区之间延伸的边缘表面,所述第一基区与所述导电元件的一个接合,所述边缘表面包括远离触点焊盘延伸到远离所述衬底的所述边缘表面的顶点的第一部分,所述边缘表面进一步包括从所述顶点延伸到所述第二基区的第二部分,所述第二基区与所述衬底的特征接合,其中所述键合元件的第一个适于承载第一信号电势,所述键合元件的第二个适于同时承载与所述第一信号电势不同的第二信号电势;以及介质封装层,所述介质封装层从所述第一表面或所述第二表面的至少一个延伸并填充所述键合元件的...

【专利技术属性】
技术研发人员:佐藤弘明康泽圭贝尔加桑·哈巴菲利普·R·奥斯本王纬舜埃利斯·周伊利亚斯·穆罕默德增田纪仁佐久间和夫桥本清彰黑泽太郎菊池智行
申请(专利权)人:泰塞拉公司
类型:
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1