电子器件和用于制造电子器件的方法_2

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权利要求中,用于制造电子器件的方法的不同实施例被描述为工艺或测量的特别的序列,特别是在流程图中。应注意,实施例不应被限制到所描述的特别的序列。也可同时或以任何其它有用和适当的序列引导不同的工艺或测量中的特别的一些或全部。
[0024]电子器件的实施例可包括第一半导体芯片和第二半导体芯片,每一个半导体芯片附着到载体。载体可包括引线框。然而,第一和第二半导体芯片可使用不同的管芯附着工艺附着到载体。特别是,第一半导体芯片可使用焊接工艺附着到载体。根据实施例,可使用扩散焊接工艺。第二半导体芯片然而可使用胶合工艺附着到载体,所述胶合工艺使用粘合剂。根据另一实施例,附着第二半导体芯片包括烧结工艺。
[0025]第一和第二半导体芯片可单独地电连接到载体或可与载体单独地电绝缘。例如,导电胶可用于将第二半导体芯片电连接到载体。可替换地,绝缘层可用于提供电绝缘。
[0026]第一和第二半导体芯片均可包括第一主面、与第一主面相对的第二主面以及连接第一和第二主面的侧面。半导体芯片可附着到载体,使得第二主面面向载体,且第一主面位于它们共面的同一平面中。第一和第二半导体芯片的第一主面的共面性可以非常好。那意味着第一半导体芯片的第一主面所跨越的第一平面离第二半导体芯片的第一主面所跨越的第二平面的偏差可小于40Mm或小于30Mm或小于25Mm或甚至小于20Mm。此外,第一和第二平面中的每一个可以用理想的方位平面围住角,其中每一个角可小于2°或小于1°或小于0.5°或可甚至基本上为零,这意味着第一和第二平面基本上是平行的。
[0027]第一和第二半导体芯片可展示在从第一主面到第二主面测量的厚度中的差异。厚度中的差异可能是大的,且特别是可以大于5Mm、大于10Mm、大于20Mm、大于30Mm或甚至大于 40Mm。
[0028]为了使电子器件中的不同厚度的两个半导体芯片具有共面的第一主面,载体表面可包括设计成容纳半导体芯片之一的腔。例如,第二半导体芯片可被容纳在腔中。
[0029]如上面陈述的,包括在电子器件中的第二半导体芯片可使用胶附着到载体。根据实施例,胶可从第二主面一直到第一主面完全覆盖第二主面和第二半导体芯片的所有侧面。使用胶的这样彻底的覆盖可提高离开第二半导体芯片的热耗散。例如,导电胶可具有环氧树脂的热导性的23倍。此外,胶可包括与第二半导体芯片的第一主面共面的上面。
[0030]根据实施例,电子器件可包括至少第三半导体芯片。一个或多个另外的半导体芯片的一个或多个第一主面可与第一和第二半导体芯片的主面共面。
[0031]关于图1A-1D,示出电子器件100的生产的各种阶段。图1A示出第一半导体芯片10和第二半导体芯片20。第一和第二半导体芯片10、20包括第一主面11、21和与第一主面相对的第二主面12、22。第一和第二半导体芯片可包括在其第一和第二主面上的一个或多个电极。每一个半导体芯片可只包括在其主面之一上的电极或可包括在两个主面上的电极。第一和第二半导体芯片10、20可以分割的形式被提供,或它们仍可连接到晶片或重构的晶片。第一和第二半导体芯片10、20中的每一个可具有水平晶体管结构或垂直晶体管结构。
[0032]关于图1B,示出输送装置30。第一和第二半导体芯片10、20附着到输送装置30。输送装置30可包括粘合箔,半导体芯片以其第一主面11、21粘附到粘合箔上。
[0033]图1B还示出载体40,半导体芯片10、20将附着到载体40。附着第一半导体芯片10可包括扩散焊接,而附着第二半导体芯片20可包括胶合。例如,可提供扩散焊料沉积物41和胶沉积物42。
[0034]然后半导体芯片10、20和载体40可达到接触,使得第一半导体芯片10的第二主面12接触扩散焊料沉积物41而第二半导体芯片20的第二主面22接触胶沉积物42。注意,在附着工艺期间,半导体芯片10、20仍然连接到输送装置30。此外,附着半导体芯片10、20可同时在并行工艺中完成。
[0035]附着可包括将热和压力中的一个或多个施加到扩散焊料沉积物41和胶沉积物42。如图1C所示,热或压力或热和压力的组合可使胶完全覆盖第二半导体芯片20的第二主面22和所有侧面。然而,因为半导体芯片20的第一主面21仍然由输送装置30完全覆盖,所以胶不能污染它的任何部分。替代地,由于在附着期间输送装置30的存在,胶的上面42A与第一主面21共面。输送装置的存在可在焊料41和胶42的附着工艺和固化期间给芯片10、20机械支承,并将芯片固定在适当的位置。因此,因为第一和第二半导体芯片在附着工艺期间仍然粘附到输送装置,在胶固化期间的胶变形应力被抵消。这与连续管芯附着工艺比较可允许芯片10、20的提高的共面性。
[0036]第一半导体芯片10的扩散焊接可包括高级扩散焊接(ADS)。特别是,由于低温焊料的使用,ADS可能要求不大于260°C或甚至不大于250°C的热。标准扩散焊接可能要求更高或甚至高得多的温度,这可能不适合于胶合。由于比较低的温度要求,第一半导体芯片10的ADS扩散焊接和第二半导体芯片20到载体40的胶合分别可在一个同时的加热步骤中被执行。
[0037]在焊接接缝和胶的硬化之后,输送装置30可从第一主面11、21移除。输送装置30可例如包括热释放箔,其在温度改变时失去其粘合性质。此外,输送装置30可例如包括UV箔,其在UV照明下改变其粘合性质。此外,输送装置30可包括板,例如玻璃板。板可被覆盖有被设计成粘附到半导体芯片的接合装置,像胶或胶带。输送装置30还可包括金属板。金属板可被设计成将温度均匀地施加到粘附到输送装置的半导体芯片。金属板还可被设计成稳定化粘合箔并允许在附着工艺期间将所粘附的半导体芯片均匀地压到载体上。将粘合箔从半导体芯片移除可包括将机械力施加到它,或它可简单地包括从第一主面11、21剥掉粘合箔。
[0038]关于图1D,示出了在移除输送装置30之后的电子器件100的实施例。电子器件100包括焊接到载体40的第一半导体芯片10和胶合到载体40的第二半导体芯片20。电子器件100还可包括配置成密封第一和第二半导体芯片10、20的密封剂50。注意,芯片10、20不需要必须一起密封在单个密封剂中,而也可根据实施例被单独地密封。
[0039]在图1A-1D中,第一和第二半导体芯片10、20被示为展示从第一主面到第二主面测量的相同的厚度。然而,这不需要必须是这种情况,因为用于制造电子器件的方法也可用于处理第一和第二半导体芯片,其展示在厚度中的差异,如上面已经进一步提到的。然而由于在芯片附着到载体期间输送装置的存在,芯片的第一主面需要是共面的。
[0040]关于图2A,示出了第一半导体芯片60和第二半导体芯片70。半导体芯片60、70附着到输送装置30。第二半导体芯片70比第一半导体芯片60厚容限d。d可以大于5Mm、大于10Mm、大于20Mm、大于30Mm、大于50Mm和甚至大于lOOMm。根据实施例,第一半导体芯片60可以是薄化芯片,且第二半导体芯片70可以未薄化芯片。例如,第二芯片70可具有10Mm或更大、150Mm或更大或甚至200Mm或更大的厚度。
[0041]图2A进一步示出包括配置成保持第二半导体芯片70的腔81的载体80。由于腔,较厚的芯片70的第一主面可在芯片附着期间和之后与较薄的芯片60的第一主面共面。
[0042]图2B示出附着到载体80的半导体芯片60、70。半导体芯片60、70的第一主面仍然连接到输送装置30。第一半导体芯片60使用焊料附着到载体,且第二半导体芯片70使用胶被附着,胶在一些实施例中可以是导电胶。上面关于图1C进一步给出的附着工艺的描述也可应用于图2B且因此不在这里重复。
[0043]图2C示出在输送装置30的移除之后的电子器件200。由于在附着步骤期间输送装置30的存在,芯片60、70的第一主面61、71和胶的上面42A位于共面性P的平面中。电子器件200还可包括配置成密封芯片60、70的密封剂和配置成将芯片60、70上的电极连接到电子器件200的外部的电连接元件。
[0044]关于图3A,示出了电子器件300的实施例。电子器件300包括与电子器件100、200基本上类似的部分,像第一和第二半导体芯片60、70和载体80。然而,电子器件300还包括第三半导体芯片90。根据实施例,半导体芯片90可与使用胶的第二半导体芯片70类似地附着到载体80。第三半导体芯片90可位于第二腔82中。
[0045]根据在这里未示出的另外的实施例,第三半导体芯片90可类似于第一半导体
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