晶圆级传递模塑及其实施装置的制造方法_2

文档序号:9454480阅读:来源:国知局
第一部件和第二部件之间可以形成额外的部件,从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。此外,本发明在各个实例中可以重复参考数字和/或字母。这种重复是出于简化和清楚的目的,但其自身并不指示所讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。
[0037]此外,为便于描述,诸如“在…下面”、“在…以下”、“下方的”、“在…上方”、“上方的”
等空间相对位置术语在此可以用于描述如图所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)元件或部件的关系。除了图中所示的方位外,这些空间相对位置术语旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。装置可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方位上),并且在此使用的空间相对位置描述符可同样地进行相应的解释。
[0038]根据本发明的各个示例性实施例,提供了一种用于晶圆级传递模塑工艺的装置以及一种实施晶圆级传递模塑的方法。讨论了实施例的变化。在各个视图以及说明性实施例中,类似的参考标号用于指代类似的元件。
[0039]图1示出了根据本发明的一些实施例的晶圆级传递模塑工艺的截面图。参考图1,封装结构10被置于包封模具26中。封装结构10包括晶圆20和接合至晶圆20的管芯
22。在一些实施例中,晶圆20是器件晶圆,器件晶圆包括多个器件芯片,器件芯片中包括有源器件(诸如,晶体管)。器件晶圆20中还可包括无源器件(诸如,电阻器、电容器、电感器和/或变压器)。晶圆20还包括半导体衬底(未示出),诸如,硅衬底、硅锗衬底、硅碳衬底或II1- V族化合物半导体衬底。在可选实施例中,晶圆20是其中不包括有源器件的内插晶圆。在晶圆20是内插晶圆的实施例中,晶圆20还可包括半导体衬底。内插晶圆20中可包括或可不包括无源器件,诸如,电阻器、电容器、电感器和/或变压器。例如,如图2所示,晶圆20的顶视图可以是圆形的,但是晶圆20可具有诸如矩形的其他顶视形状。器件管芯22中可包括有源器件。根据一些实施例,器件管芯22包括存储器管芯,诸如,静态随机存取存储器(SRAM)管芯、动态随机存取存储器(DRAM)管芯等。可选地,管芯22可以是包括堆叠的管芯的封装件。
[0040]包封模具26包括可具有圆形顶视形状(图2至图9)的顶部(盖)26A。如图1所示,由柔性材料制成的离型膜27附接至包封模具26的内表面。管芯22的顶面与离型膜27的底面接触。因此,在管芯22的顶面上没有留下空间。根据一些实施例,离型膜27还可延伸至包封模具26的内侧壁。另一方面,相邻管芯22之间的间隙保持未被离型膜27填充。因此,在模塑工艺中,随后分配的模塑料流经相邻管芯22之间的间隙,并且可能在管芯22和下方的晶圆20之间的间隙内流动,但是不在管芯22的上方流动。由于管芯22之间的间隙是狭窄的,所以不允许模塑料在管芯22上方流动造成狭窄的模塑料路径。这导致模塑工艺的难度增大,因此,根据本发明的实施例,使用图4至图10中示出的方案以确保有效且均匀的模塑。
[0041]包封模具26还包括包围管芯22的边缘环26B (也参考图2)。边缘环26B连接至顶部26A的边缘并且从顶部26A的边缘向下延伸。边缘环26B围绕顶部26A下方的区域,该区域在下文中被称为包封模具26的内部空间。因此,管芯22和离型膜27位于包封模具26的内部空间中。包封模具26可由铝、不锈钢或陶瓷等形成。边缘环26B的底端可与晶圆20的顶面接触,从而密封包封模具26的内部空间。
[0042]如图1所示,在一些实施例中,将包封模具126 (为下包封模具)置于包封模具26的下方。可组合使用包封模具26和126来模塑封装件10。在可选实施例中,没有使用下包封模具126。根据本发明的可选实施例,将边缘环26B的底边缘置于晶圆20的边缘部分上。在这些实施例中,没有使用下包封模具。
[0043]图1还示出了模塑注入端口 30和排气端口 32,它们位于包封模具26的相对两侧。此外,模塑注入端口 30和排气端口 32位于边缘环26B上并且包括将包封模具26的内部空间连接至位于包封模具26外部的外部空间的开口。因为图1是截面图,所以示出了单个排气端口 32。然而,如图2至图8所示,多个排气端口 32可置于边缘环26B上。模塑分配器(molding dispenser) 40连接至模塑注入端口 30并且被配置为将模塑材料46传导至模塑注入端口 30。模塑分配器40可包括储存槽(未示出)以储存模塑材料46。
[0044]图2示出了包封模具26的立体图。在一些实施例中,排气端口 32(包括32-1至32-m)具有均匀的尺寸,其中,取决于排气端口 32的形状,尺寸可以是直径或长度/宽度。例如,排气端口 32具有圆形开口或八边形开口。在可选实施例中,排气端口 32具有不同的尺寸,并且排气端口 32的尺寸与相应的排气端口 32所在的相应位置有关。
[0045]通过排气端口 32,包封模具26内部的内部空间可产生真空。例如,管道52 (图4)可连接至排气端口 32,并且可通过管道52来实施抽真空。可选地,如图1和图3所示,整个包封模具26和相应的封装结构10可置于可为腔室的真空环境36中,使得所有排气端口32用于同时对包封模具26的内部空间进行抽真空。在提供真空环境36的实施例中,可以没有连接至单独的排气端口 32的管道。通过具有不同尺寸的排气端口 32,模塑材料46可更为均匀地分配在整个晶圆20上。
[0046]图3示出了根据一些实施例的包封模具26、晶圆20和管芯22的顶视图。如图3所示,管芯22将包封模具26的内部空间分隔为多个水平和垂直的带(street),其中,在后续的模塑工艺中,模塑料流过带以及管芯22和晶圆20之间的间隙。模塑注入端口 30和排气端口 32-1可位于边缘环26B的相对两侧上。排气端口 32可对称于边缘环26B的直径42设置,其中,直径42以模塑注入端口 30作为其两端中的一端。在一些实施例中,排气端口32-1位于直径42的另一端处。在本发明的可选实施例(未TK出)中,在另一端处没有排气端口 32。相反,两个排气端口相对于直径42的另一端是对称的并且比其他所有排气端口32都更接近直径42的另一端。
[0047]如图3所示,排气端口 32标示为32-1至32_m,其中,m是可为等于或大于2的任意整数的序号。如图3所示,出于方便,排气端口 32可被称为排气端口 32-n,其中,整数η为序号并且介于I至m之间。随着序号η的增大,排气端口 32-n至模塑注入端口 30的距离减小。根据一些实施例,具有序号(n+1)的每个排气端口的尺寸/面积都等于或小于具有序号η的排气端口的尺寸/面积。排气端口 32-1至32-m可具有不断变小的尺寸。例如,在一些实施例中,每个排气端口 32-(n+1)的尺寸/面积小于排气端口 32-1的尺寸/面积。因此,排气端口 32-1在排气端口 32的全部尺寸中可具有最大尺寸Wl。最接近模塑注入端口 30的排气端口 32-m可具有最小尺寸Wm。在一些实施例中,ffl/ffm的比率大于I并且可大于约5。
[0048]应理解,因为排气端口 32与环境36以及包封模具26的内部空间共享相同的压力,所以排气端口 32的尺寸可与流过排气端口 32的气体的流速直接相关。因此,随着相应的排气端口 32的序号的增大,排气端口 32-1至32-m可具有不断变小的气体流速。此外,排气端口 32-1可具有最高流速,而排气端口 32-m可具有最低流速。
[0049]在图3的实施例中,排气端口 32可不直接连接至任何泵或阀门,并且由真空环境36和包封模具26的内部空间之间的压力差
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