多芯片集成的多级重布线层的制作方法_2

文档序号:8363052阅读:来源:国知局
部并且RDL通过通孔和导线连接343彼此电连接。下面的RDL通过球栅阵列331连接至如PCB。上面的RDL提供与第二封装349的球栅阵列347连接的焊盘345。这样允许封装堆叠。对于某些应用来说,堆叠配置比并排配置更好。
[0028]在上面描述的每个封装示例中,放置在衬底上的管芯可以是不同的类型和不同的尺寸。这些管芯可都被放置到封装衬底上并在将管芯尺寸符合统一尺寸标准后在共同封装中使用。图4A-4I示出了使得不同尺寸的管芯放置到单个封装的操作顺序。
[0029]图4A是已经层叠有金属薄片层405的载体403的横截面图。载体为构建封装提供临时支撑并且金属薄片提供金属导电层,金属导电层可用于球栅阵列的后续构建。图4A表示实现多芯片封装的一个可能开始配置,多芯片封装具有最初是不同尺寸的管芯。利用高压以及,某些情况下,利用粘附剂,将金属薄片层叠至载体。
[0030]在图4B中,已经利用拾取和放置工具或一些其他类似装置将一种类型的第一管芯407和另一种类型的第二管芯409放置到衬底的层叠金属薄片上。在示出的实施例中,由于制造工艺的不同,第二管芯比第一管芯高。管芯可以是相同类型,但在不同工艺中制备的,如图1A示例中的两个CMOS管芯103、105,或管芯可以是完全不同的类型,如图1A示例中的GaAs管芯107。放置管芯并利用如粘附剂等将其连接至金属薄片层405。
[0031]图4C示出了在管芯间添加通孔条411。在这个eWLB封装示例中,当构建封装时,通孔条将下层RDL连接至管芯相反侧上的上层RDL。在图4D中,在垂直或Z-方向上研磨两个管芯407、409使得管芯具有相同的垂直高度。随着管芯处于同一高度,管芯间、管芯上以及管芯周边的连接变得更容易。
[0032]在图4E中,将模塑化合物413应用至管芯顶部以适当牢固地固定通孔和管芯而便于进一步的操作。在图4F中,包括载体的背面层已经通过研磨、溶剂或任何其他方式去除。
[0033]在图4G中,去除背面载体允许在封装的背面上形成背面重布线层415。这个重布线层可包括一个或多个金属层,金属层由介电层隔离并通过垂直通孔连接。金属层将管芯上的触点连接到外部装置。在图4H中,在模塑化合物413上设置顶部重布线层417。顶部重布线层可用通孔411耦合至底部重布线层415。也可以存在通过管芯、通过引线键合或通过其他直接接触连接的连接。
[0034]在图41中,在封装的一侧或两侧设置球栅阵列419。球栅阵列的焊球接触将重布线层415连接至PCB或其他装置。如在图41示例中看到的,两个管芯包括在eWLB封装的通孔和重布线层内。因为两个管芯具有相同的垂直尺寸,所以重布线层可在容纳并连接两种类型管芯的单个工艺中形成。
[0035]虽然图41示出了包括底部和顶部重布线层的封装,但是取决于具体应用,只有一个重布线层是必须的。或者形成底部侧415而不形成顶部侧417,或者形成顶部侧417而不形成底部侧415。如果使用两个重布线层,那么顶侧层可用于连接至第二个封装,如在图3B示例中所示。可选的,一个层可用于电源而另一个层用于数据信号。可选的,一个层,如底层或背侧层,可用于连接至PCB,而另一个层,顶部层417,可用于将两个管芯彼此连接。
[0036]与没有示出的那些相比,上面描述的任何封装可采用不同的或额外的盖或其他保护。例如,可单独使用金属屏蔽、塑料或陶瓷密封封装保护盖、或模塑化合物或与其他材料组合使用,这取决于具体应用。
[0037]本文描述的小而紧凑的多芯片封装可用于构建SiP (系统封装),SiP具有每个模块以最佳合适技术来处理的优点。每个不同的芯片可遵循合适的技术节点。对于SiP,纯数字电路可形成得比以往更小,而带有无源元件的模拟和RF(射频)电路更大。描述的多芯片封装配置和技术可用于其他类型的应用。虽然提到的是SiP封装,但是这不是本发明必须的。
[0038]图5示出了根据本发明一个实施例的计算设备500。计算设备500容纳板502。板502可包括多个组件,包括但不限于处理器504和至少一个通信芯片506。处理器504物理和电耦合至板502。在一些实施方式中,至少一个通信芯片506也物理和电耦合至板502。在进一步的实施方式中,通信芯片506是处理器504的一部分。
[0039]取决于其应用,计算设备500可包括其他组件,这些组件可物理和电耦合至板502,也可不物理和电耦合至板502。这些其他组件包括,但不限于,易失性存储器(如DRAM) 508,非易失性存储器(如ROM) 509,闪存(未示出),图形处理器512,数字信号处理器(未示出),密码处理器(未示出),芯片组514,天线516,显示器518如触摸屏显示器,触摸屏控制器520,电池522,音频编码解码器(未示出),视频编码解码器(未示出),功率放大器524,全球定位系统(GPS)装置526,指南针528,加速度计(未示出),陀螺仪(未示出),扬声器530,照相机532,以及大容量存储装置(如硬盘驱动器)510,光盘(⑶)(未示出),数字化视频光盘(DVD)(未示出),等等。这些组件可连接到系统板502、安装至系统板或与任何其他组件结合。
[0040]通信芯片506使得向计算设备和从计算设备500无线和/或有线地通讯传输数据。术语“无线”及其派生词用于描述可通过使用非固体媒介调制电磁辐射来传递数据的电路、装置、系统、方法、技术、通信通道等。这个术语并不意味着相关装置没有任何线路,尽管在一些实施例中它们可以没有。通信芯片506可使用任何无线或有线标准或协议,包括但不限于 W1-Fi(IEEE 802.llfamily)、WiMAX(IEEE 802.16family)、IEEE 802.20、长期演进技术(long term evolut1n) (LTE)、Ev-Do、HSPA+、HSDPA+、HSUPA+、EDGE、GSM、GPRS、CDMA、TDMA, DECT、蓝牙、以太网及其派生物,也包括任何其他的表示为3G、4G、5G及再往后的无线和有线协议。计算设备500可包括多个通信芯片506。例如,第一通信芯片506可用于短波无线通讯如W1-Fi和蓝牙,而第二通信芯片506可用于长波无线通讯如GPS、EDGE、GPRS、CDMA, WiMAX、LTE, Ev-DO 及其它。
[0041]在一些实施例中,任何一个或多个图5的组件,如处理器、存储装置、通讯装置或其他组件的集成电路芯片可一起封装在单个封装内,如本文描述的。术语“处理器”可涉及从寄存器处理电信号和/或存储将电信号转换成其他可存储在寄存器和/或存储器中的电信号。
[0042]在各种变形例中,计算设备500可是膝上计算机、轻便笔记本计算机、笔记本、超薄本、小电话、平板计算机、个人数字助理(PDA)、超薄移动PC、移动电话、台式机、服务器、打印机、扫描器、监控器、机顶盒、娱乐控制单元、数码相机、便携式音乐播放器或数字音像录像机。在进一步的变形例中,计算设备500可是处理数据的任何其他电子装置。
[0043]实施例可实现为一个或多个存储芯片、控制器、CPUs(中央处理单元)、微芯片或用母板互连的集成电路、特殊应用的集成电路(ASIC)、和/或现场可编程门阵列(FPGA)的一部分。
[0044]提到“ 一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”、“各种实施例”等,表示本发明如此描述的实施例可包括特殊的特征、结构或特性,但并不是每一个实施例都需要包括这些特殊的特征、结构或特性。进一步的,一些实施例可具有一些、所有或没有其他实施例描述的特征。
[0045]在下面的说明和权利要求中,可能使用术语“耦合”与其派生物。“耦合”用于表示两个或多个组件彼此合作或交互,但他们之间可具有或
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