半导体封装件和制造半导体封装件的方法_3

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基底10的上表面上方看到的,在第一方向上,第二半导体 巧片C2可W覆盖第一半导体巧片C1的上表面的一部分和与第一半导体巧片C1邻近的第 一模制构件610的上表面的一部分。
[0103] 因此,如从与封装基体基底10的上表面垂直的方向看到的,第二半导体巧片C2可 W堆叠在第一半导体巧片C1上并且可W叠置第一模制构件610的一部分。因此,如从封装 基体基底10的上表面上方看到的,第二半导体巧片C2可W叠置第一半导体巧片C1的至少 一部分和第一模制构件610的一部分。虽然第二半导体器件C2的在第一方向上的宽度可 W大于第一半导体器件C1的在第一方向上的宽度,但是两个半导体器件C1和C2的在第二 方向上的长度可W是相同的,或者第一半导体器件C1的在第二方向上的长度可W大于第 二半导体器件C2的在第二方向上的长度。
[0104] 图8是用于解释形成第二模制构件620的操作的剖视图。
[01化]参照图8,可w形成第二模制构件620 w覆盖第二半导体巧片C2的侧表面,同时暴 露第二半导体巧片C2的上表面(即,非有效表面)。第二模制构件620可W覆盖第二半导 体巧片C2的整个侧表面。换言之,第二半导体巧片C2的侧表面可W完全地被第二模制构 件620覆盖。第二模制构件620的上表面可W形成在与第二半导体巧片C2的上表面相同 的平面上。该样,相对于封装基体基底10的上表面,第二模制构件620的上表面可W形成 在与第二半导体巧片C2的上表面相同的水平处。因此,第二模制构件620可W形成在与第 二半导体巧片C2相同的水平处(例如,第二半导体巧片C2的一部分或全部可W位于与第 二模制构件620的一部分或全部相同的水平处)。
[0106] 第二模制构件620的侧表面可W在与封装基体基底10的上表面垂直的方向上从 第一模制构件610的侧表面延伸。第二模制构件620可W覆盖第一模制构件610的整个最 上面的表面。因此,在一个实施例中,第一模制构件610的外侧表面与第二模制构件620的 外侧表面共面。
[0107] 在一个实施例中,可W使用与W上已经参照图3至图5描述的形成第一模制构件 610的方法相同的方法来形成第二模制构件620,因此将省略对其的详细描述。
[0108] 第一模制构件610和第二模制构件620可W由相同的材料形成。可选择地,第一 模制构件610和第二模制构件620可W由不同类型的材料形成。另外,第一模制构件610 和第二模制构件620的组分可W具有不同的物理特性。
[0109] 在一个实施例中,第二模制构件620可W具有IGpa或更大的杨氏模量,例如几Gpa 到几十Gpa。第二模制构件620可W由例如环氧树脂类材料、热固性材料、热塑性材料或UV 可固化材料等形成。热固性材料可W包括苯酪型、酸酢型或胺型硬化剂和丙締酸聚合物添 加剂。
[0110] 第二模制构件620可W由具有相对大量的填料的树脂形成。例如,第二模制构件 620可W由包括大约80%的娃石填料的环氧树脂类材料形成。如上所述,当第一模制构件 610和第二模制构件620由相同的树脂形成时,可W根据包含在树脂中的填料的量(例如, 填料的密度(浓密度或浓度,density))来调节第一模制构件610和第二模制构件620的 杨氏模量。因此,可W通过使用具有相对小量的填料或具有相对小的粒度的填料颗粒的树 脂形成第一模制构件610来降低第一模制构件610的杨氏模量,可W通过使用具有相对大 量的填料(与第一模制构件610相比)的树脂(例如,具有相对大粒度的填料颗粒的树脂, 或者具有更大量的相似尺寸的填料颗粒的树脂)形成第二模制构件620来增大第二模制构 件620的杨氏模量。
[0111] 还可W使用MUF工艺形成第二模制构件620,因此覆盖第二半导体巧片C2的侧表 面的材料可W与填充第一半导体巧片C1和第二半导体巧片C2之间的空间的材料相同。因 此,第二模制构件620 (也称作填充层)可W形成为既覆盖第二半导体巧片C2的侧表面并 且又填充在第二半导体巧片C2和第一半导体巧片C1之间的空间中。第二模制构件620的 一部分(例如,被第一半导体巧片C1占据的区域外的底表面)可W接触第一模制构件610 的一部分(例如,被第一半导体巧片C1占据的区域外的顶表面)。另外,如可在图8中看见 的,在一个实施例中,第一模制构件610的最上面的表面在第一模制构件和第二模制构件 之间的界面615处接触第二模制构件620的最下面的表面。
[0112] 图9是半导体封装件1的示例性剖视图。
[0113] 参照图9,半导体封装件1包括封装基体基底10 W及顺序地堆叠在封装基体基底 10的上表面上的第一半导体巧片C1和第二半导体巧片C2。
[0114] 外连接端口 18可W附着到形成在封装基体基底10的底表面上的第二接触端口 14b上。外连接端口 18可W是例如凸起或焊球。每个外连接端口 18和/或它的对应的第 二接触端口 14b在该里可W称作外连接端子。外连接端口 18可W将半导体封装件1电连 接到外部装置。
[0115] 第一半导体巧片C1可W附着到封装基体基底10的上表面,因此可W电连接到封 装基体基底10。第一半导体巧片C1可W附着到封装基体基底10的上表面,使得第一半导 体巧片C1的有效表面(例如,其上已经形成有第一半导体器件110的前表面)面对封装基 体基底10。
[0116] 第一连接凸起150可W设置在第一接触端口 14a和第一前焊盘134之间并且将第 一接触端口 14a电连接到第一前焊盘134。第一连接凸起150和第一接触端口 14a可W通 过例如热压接合或回流接合彼此电连接。第一半导体巧片C1可W通过第一连接凸起150 电连接到封装基体基底10。每个第一接触焊盘14a、相应的第一连接凸起150和/或相应 的第一前焊盘134在该里可W称作导电互连端子。
[0117] 可W在封装基体基底10上形成第一模制构件610, W覆盖第一半导体巧片C1。第 一模制构件610可W由例如EMC形成。第一模制构件610可W覆盖第一半导体巧片C1的 侧表面,同时暴露第一半导体巧片C1的上表面(即,非有效表面)。第一模制构件610可W 覆盖第一半导体巧片C1的整个侧表面。换言之,第一半导体巧片C1的侧表面可W完全地 被第一模制构件610覆盖。第一模制构件610的上表面可W形成在与第一半导体巧片C1 的上表面相同的平面上。因此,相对于封装基体基底10的上表面,第一模制构件610的上 表面可W形成在与第一半导体巧片C1的上表面相同的水平处。
[0118] 第二半导体巧片C2可W堆叠在第一半导体巧片C1上。第二半导体巧片C2可W 堆叠在第一半导体巧片C1上,W在第一半导体巧片C1和第一模制构件610上方延伸。如 从封装基体基底10的上表面上方看到的,第二半导体巧片C2可W叠置第一模制构件610 的一部分。
[0119] 第二半导体巧片C2的上表面的面积可W大于第一半导体巧片C1的上表面的面 积。例如,如从封装基体基底10的上表面上方看到的,第二半导体巧片C2可W覆盖第一半 导体巧片C1的整个上表面和第一模制构件610的上表面的与第一半导体巧片C1邻近的部 分。可选择地,第二半导体巧片C2的在与封装基体基底10的上表面平行的第一方向(例 如,图9中的水平方向)上的宽度可W大于第一半导体巧片C1的在该第一方向上的宽度。 例如,如从封装基体基底10的上表面上方看到的,第二半导体巧片C2可W覆盖第一半导体 巧片C1的上表面的至少一部分和第一模制构件610的上表面的与第一半导体巧片C1邻近 的部分。
[0120] 在第二半导体巧片C2中,第二半导体器件210形成在第二半导体基底200上。第 二半导体巧片C2可W附着到第一半导体巧片C1和第一模制构件610上,使得第二半导体 巧片C2的其上已经形成有第二半导体器件210的有效表面(例如,前表面)面对第一半导 体巧片C1。
[0121] 第二前焊盘234可W形成在第二半导体巧片C2的有效表面上并且可W通过第二 前保护层232暴露。第二连接凸起250可W形成在第二前焊盘234上。第二连接凸起250 可W设置在第一后焊盘144和第二前焊盘234之间,因此可W将第一后焊盘144电连接到 第二前焊盘234。第二连接凸起250和第一后焊盘144可W通过例如热压接合或回流接合 彼此连接。每个第二前焊盘234、相应的第二连接凸起150和/或相应的第一后焊盘134在 该里可W称作导电互连端子。第二半导体巧片C2可W通过第二连接凸起250电连接到第 一穿透电极120。每个第一穿透电极120可W与相应的第二连接凸起250竖直地对准。第 二半导体巧片C2可W通过第一穿透电极120电连接到封装基体基底10。
[0122] 可W在第一模制构件610上形成第二模制构件620, W覆盖第二半导体巧片C2。第 二模制构件620可W由例如EMC形成。第二模制构件620可W覆盖第二半导体巧片C2的 侧表面,同时暴露第二半导体巧片C2的上表面(即,非有效表面)。第二模制构件620可W 覆盖第二半导体巧片C2的整个侧表面。换言之,第二半导体巧片C2的侧表面可W完全地 被第二模制构件620覆盖。第二模制构件620的上表面可W形成在与第二半导体巧片C2 的上表面相同的平面上。因此,相对于封装基体基底10的上表面,第二模制构件620的上 表面可W形成在与第二半导体巧片C2的上表面相同的水平处。
[0123] 第二模制构件620的侧表面可W在与封装基体基底10的上表面垂直的方向上从 第一模制构件610的侧表面延伸。第二模制构件620可W覆盖第一模制构件610的整个最 上面的表面。
[0124] 第一模制构件610和第二模制构件620可W由相同的材料形成。可选择地,第一 模制构件610和第二模制构件620可W由不同类型的材料形成。可选择地,第一模制构件 610和第二模制构件620的组分可W具有不同的物理特性。
[01巧]第一模制构件610可W具有小于IGpa的杨氏模量,例如几十Mpa到几百Mpa。第 一模制构件610可W由例如娃树脂类材料、热固性材料、热塑性材料、UV可固化材料等形 成。热固性材料可W包括苯酪型、酸酢型或胺型硬化剂和丙締酸聚合物添加剂。
[01%] 第一模制构件610可W由具有相对小量的填料的树脂形成。该里,术语"相对小" 指与包括在第二模制构件620中的填料的量相比包括在第一模制构件610中的填料的量 小。更具体地讲,在一个实施例中,设及相对小量的填料指;与包括在第二模制构件620中 的每单位体积的填料的量(例如,填料的密度)相比,包括在第一模制构件610中的每单位 体积的填料的量(例如,填料的密度)小。更详细地讲,当第一模制构件610和第二模制构 件620由相同的树脂形成时,可W根据包含在树脂中的填料的量来调节第一模制构件610 和第二模制构件620的杨氏模量。因此,可W通过使用具有相对小量的填料形成第一模制 构件610来降低第一模制构件610的杨氏模量,并可W通过使用具有相对大量的填料的树 脂形成第二模制构件620来增大第二模制构件620的杨氏模量。例如,第一模制构件610 可W包括尺寸相对小的填料颗粒,第二模制构件620可W包括尺寸相对大的填料颗粒。通 过参考,杨氏模量表示弹性系数,因此具有小的杨氏模量的材料可W更有弹性并可W是柔 性的或软的,具有大的杨氏模量的材料可W具有较少弹性并可W是坚固的或硬的。在一个 实施例中,填料可W是娃石填料。
[0127] 可W使用例如MUF工艺来形成第一模制构件610。因此,覆盖第一半导体巧片C1 的侧表面的材料可W与填充第一半导体巧片C1和封装基体基底10之间的空间的材料相 同。
[012引因为第一模制构件610如上所述地具有相对小的杨氏模量,所W在模制工艺的后 续工艺过程中可W容易操作第一模制构件610并且可W使半导体封装件1翅曲的发生最小 化。
[0129] 第二模制构件620可W覆盖第二半导体巧片C2的侧表面和第一模制构件610的 最上面的表面(例如,第一半导体巧片C1的区域外的上表面)。第二模制构件620可W具 有IGpa或更大的杨氏模量,例如几Gpa到几十Gpa。第二模制构件620可W由例如环氧树 脂类材料、热固性材料、热塑性材料、UV可固化材料等形成。热固性材料可W包括苯酪型、 酸酢型或胺型硬化剂和丙締酸聚合物添加剂。
[0130] 第二模制构件620可W由具有相对大量的填料的树脂形成。例如,第二模制构件 620可W由包括大约80%的娃石填料的环氧树脂类材料形成。如上所述,当第一模制构件 610和第二模制构件620由相同的树脂形成时,可W根据包含在树脂中的填料的量(例如, 填料的密度)来调节第一模制构件610和第二模制构件620的杨氏模量。因此,可W通过 在使用的树脂中包含相对小量或相对小尺寸的填料形成第一模制构件610来降低第一模 制构件610的杨氏模量,可W通过在使用的树脂中包含相对大量或相对大尺寸的填料形成 第二模制构件620来增大第二模制构件620的杨氏模量。
[0131] 也可W使用MUF工艺形成第二模制构件620,因此覆盖第二半导体巧片C2的侧表 面的材料可W与填充第一半导体巧片C1和第二半导体巧片C2之间的空间的材料相同。
[0132] 在根据特定实施例的半导体封装件1中,覆盖第一半导体器件C1的侧表面的第一 模制构件610和覆盖第二半导体器件C2的侧表面的第二模制构件620可W由杨氏模量彼 此不同的材料形成,从而解决半导体封装件1的翅曲的产生。例如,在一个实施例中,在封 装工艺中由杨氏模量小的材料形成第一模制构件610并由杨氏模量大的材料形成第二模 制构件620,从而可W减小施加到第一半导体器件C1的应力,并且可W稳固地保持第一半 导体巧片C1和第一模制构件610。因此,当上表面的面积比第一半导体巧片C1的上表面的 面积大的第二半导体巧片C2或者在第一方向上的宽度比第一半导体巧片C1的在第一方向 上的宽度大的第二半导体巧片C2堆叠在第一半导体巧片C1上时,第二半导体巧片C2突出 超过第一半导体巧片C1 (或突出到第一半导体巧片C1之外),由此防止第二半导体巧片C2 破裂。
[0133] 由于第一半导体巧片C1和第二半导体巧片C2的上表面的面积之差或者第一半导 体巧片C1和第二半导体巧片C2的宽度之差,因此半导体封装件1的下部(即,半导体封装 件1的其中设置有第一半导体巧片C1的部分)与半导体封装件1的上部(即,半导体封装 件1的其中设置有第二半导体巧片C2的部分)相比会不同地收缩或膨胀,因此半导体封装 件1的翅曲会发生。为了解决该个问题,第一模制构件610和第二模制构件620可W由杨 氏模量彼此不同的材料形成。例如,可W通过形成具有比用于形成第二模制构件620的材 料的杨氏模量大的杨氏模量的材料的第一模制构件610或者通过形成具有比用于形成第 一模制构件610的材料的杨氏模量大的杨氏模量的材料的第二模制构件620,实现控制半 导体封装件1的翅曲使得半导体封装件1的上部和下部的收缩或膨胀程度是相似的。
[0134] 如图9中示出的,半导体封装件1还可W包括覆盖第二半导体器件C2的上表面的 散热构件800。散热构件800可W覆盖第二半导体巧片C2的上表面和第二模制构件620 的上表面。散热构件800可W是诸如散热块化eat slug)或热沉的散热板810。散热构件 800还可W包括设置在散热板810和第二半导体巧片C2之间的热界面材料(TIM) 820。TIM 820可W是例如膏、膜等。TIM 820可W填充在第二半导体器件C2和散热板810之间可能 产生的间隙,从而增大从第二半导体巧片C2到散热板810的热传递效率。
[0135] 如图8中示出的,可W在没有散热构件800的情况下完成半导体封装件1。在该种 情况下,热可W经通过第二模制构件620暴露的第二半导体巧片C2的上表面释放。
[0136] 图10至图12是用于示出半导体封装件1的多个方面的示例性平面布置图。详细 地讲,图10至图12是用于示出包括在半导体封装件1中的第一半导体巧片C1和第二半导 体巧片C2之间的平面布置的平面图。因此,未示出除了封装基体基底10、第一半导体巧片 C1和第二半导体巧片C2之外的组件。
[0137] 参照图10,半导体封装件1-1包括封装基体基底10 W及顺序地堆叠在封装基体基 底10的上表面上的第一半导体巧片C1和第二半导体巧片C2。第二半导体巧片C2的上表 面的面积大于第一半导体巧片C1的上表面的面积。例如,如从封装基体基底10的上表面 上方看到的,第二半导体巧片C2可W覆盖第一半导体巧片C1的整个上表面,第二半导体巧 片C2的至少一个边缘(如图10所示,全部四个边缘)可W延伸超出第一半导体巧片C1的 相应边缘。
[0138] 参照图11,半导体封装件1-2包括封装基体基底10 W及顺序地堆叠在封装基体基
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