倒装附接和底填充半导体装置和方法

专利名称：倒装附接和底填充半导体装置和方法
技术领域：
本发明一般而言涉及半导体装置和制作方法，且更具体而言，涉及倒装组装的和 底填充的半导体装置和用于制作所述半导体装置的方法。
背景技术：
当通过焊料凸块连接将集成电路(IC)芯片组装到具有导电线的印刷电路板或其它
绝缘衬底上时，芯片应与板或其它衬底间隔开某一间隙。焊料凸块互连延伸跨越所述
间隙。IC芯片通常由半导体(例如，硅、硅锗或砷化镓)所构成，而板或衬底通常由 基于陶瓷或聚合物的材料制成，例如，FR-4。因此，芯片与衬底的热膨胀系数(CTE) 之间存在明显差异。举例而言，用作半导体材料的硅的CTE(约为2.5 ppm/。C)与用作 衬底材料的塑料FR-4的CTE(约为25 ppm/。C)之间存在10x的量值。这种CTE差异的 结果是，当组合件在装置使用或可靠性测试期间经受温度循环时，在焊料互连上(尤 其是在接头区域中)产生热机械应力。这些应力往往会使接凸块疲劳，从而导致 组合件断裂并最终出现故障。
为在不影响电连接的情况下分散热应力且加强焊料接头，通常使用聚合物材料来 填充半导体芯片与衬底之间的间隙，以囊封凸块并填充所述间隙中的任何空间。例如， 在国际商用机器公司(International Business Machines Corporation)开发的众所周知的 "C-4"工艺中，即使用聚合物材料来填充硅芯片与陶瓷衬底之间的间隙中的任何空间。
通常在焊料凸块已经历回流工艺且已为IC芯片与衬底之间的电接触形成金属接 头后施加封装剂。将粘性聚合物热固性前体(有时称作"底胶")滴涂于邻近于芯片的 衬底上并在毛细管力的作用下将其牵引到所述间隙中。然后对所述前体进行加热、聚 合及"固化"以形成封装剂。在固化工艺后，封装剂变硬且无法再软化。
业内众所周知，底填充固化工艺所需的温度循环可在其自身上产生热机械应力， 而这可对芯片及/或焊料互连造成有害影响。当组合件从回流温度冷却到环境温度时， 会产生额外的应力。这些工艺步骤所产生的应力可将焊料接头分层、使芯片的钝化物 断裂，或将破裂传播到电路结构中。 一般而言，集成电路的分层结构对断裂的敏感度 会随着降低各种层的厚度和增加低电介常数绝缘体的机械弱点而急剧增加。
在Steven J. Adamson的"Review of CSP and Flip Chip Underfill Processes and When to Use the Right Dispensing Tools for Efficient Manufacturing"全球TRONICS技术会议 的会议文件，新加坡，2002年9月3-6日，中给出了额外的背景。

发明内容
因此，需要一种组装方法，其中可在不对底填充工艺造成有害副作用的情况下获 得满意的底填充材料的应力分布益处，从而导致增强的装置可靠性。如果所述方法可 为装置的修理或再加工提供机会，则此为一种技术优点。所述方法可为相干的、低成 本的和足够的灵活性以便应用于不同的半导体产品家族及各种各样的设计和工艺变 型。如果能够实现这些革新同时缩短生产循环时间并增加产量，则此为另一技术优点。
本发明的一个实施例提供巻带作为载体。所述巻带包括聚合物(优选地为热塑性) 材料的基片，所述基片具有第一和第二表面。第一聚合物粘合剂膜和不同材料的第一 箔片在第一和第二表面侧上附接到所述基片。因此，所述第一聚合物粘合剂膜和第一 箔片给巻带提供部分厚度。此外，第二聚合物粘合剂膜和不同材料的第二箔片在第二 表面侧上附接到所述第一箔片。多个孔经形成穿过所述巻带的所述部分厚度；而回流 金属元件被置于所述孔的每一者中。所述回流金属元件附着到第二粘合剂膜，且具有 优选地约等于所述部分厚度的直径。
本发明的另一实施例提供一种半导体装置，所述半导体装置包括具有外形和多个 接触垫的工件且进一步包括具有多个端子垫的外部部件。这个部件与工件间隔开，而 所述端子垫分别与工件接触垫对齐。回流元件将接触垫的每一者与其相应的端子垫互 连。热塑性材料填充所述工件和所述部件之间的空间。所述热塑性材料附着到所述工 件、所述部件和所述回流元件。此外，所述材料具有与所述工件的外形大致一致的外 形，且大致无空隙地填充所述空间。
当工件为半导体芯片时，外部部件为适合于倒装组装所述芯片的衬底。当工件为 囊封经组装的半导体芯片的半导体封装时，外部部件为适合于倒装附接所述封装的板。 由于填充材料的热塑性特性，因此在达到使回流元件回流的温度范围时，可对所述制 成的装置进行再加工。
本发明的再一实施例提供一种用于组装半导体装置的方法，其中提供具有外形和 多个接触垫的工件，以及如上所述的巻带。所述孔的位置，且因此所述孔中的回流金 属元件与所述接触垫的位置匹配。从第一巻带表面侧去除第一箔片，由此暴露出所述 第一巻带侧上的第一聚合物粘合剂膜。然后，将所述巻带的回流元件放置成与所述工 件的接触垫接触，以使所述第一巻带侧上的第一聚合物粘合剂膜将所述工件保持就位。 向所述工件和巻带供应足以使所述回流元件回流且使所述热塑性基片液化的热能。在 冷却到环境温度后，将所述巻带附接到工件而大致不会留下空隙。
所述方法的工艺步骤可通过在与所述巻带孔中的回流元件的位置匹配的位置中 提供具有多个端子垫的外部部件而继续。将第二箔片与第二聚合物粘合剂膜和第一箔 片一起从第二表面侧去除，由此暴露出所述第二巻带侧上的第一聚合物粘合剂膜。然 后，将巻带的回流元件放置成与外部部件的端子垫接触，以使所述第二巻带侧上的第
一聚合物粘合剂膜将外部部件保持就位。向所述工件、巻带和外部部件供应足以使所 述回流元件回流且使所述热塑性基片液化的热能。在冷却到环境温度后，将所述巻带 附接到外部部件，同时将所述工件与外部部件间隔开且填充所述空间而大致不会留下空隙。
当工件为半导体芯片时，外部部件为适合于倒装组装所述芯片的衬底。当工件为 含有多个半导体装置的半导体晶片时，外部部件为适合于倒装组装所述晶片的衬底。 当工件为囊封经组装的半导体芯片的半导体封装时，外部部件为适合于倒装附接所述 封装的板。当工件为半导体封装的堆叠时，外部部件为适合于倒装附接所述堆叠的板。
本发明的各实施例涉及倒装芯片组合件、球栅阵列封装、芯片级和芯片尺寸封装， 及其它要回流附接到衬底和其它外部部件的装置。 一种技术优点在于本发明提供一种 方法，所述方法用以减小装置的半导体部分与不同热膨胀系数的衬底之间的热机械应 力，而同时控制基本的组装参数，例如，半导体部分与衬底之间的间距、所述部件之 间的附着力和所述组装工艺中需要的温度范围的选择。额外的技术优点起源于可对由 热塑性巻带制成的装置进行再加工的事实。此外，工艺流程因消除了倒装组装后的常 规底填充工艺而得以简化。
结合附图和权利要求书并依据下文对本发明优选实施例的说明，由本发明的某些 实施例所表现出的技术优点将变得显而易见。


图l示意性显示供在半导体组装中使用的巻带的截面，以图解说明根据本发明的 各个绝缘层和粘合剂层的结构。
图2示意性显示具有孔的图1的巻带的截面，所述孔具有经形成以部分地穿透巻 带厚度的大致垂直的壁。
图3是显示多个孔的巻带的示意性和简化透视图。
图4示意性显示具有孔的图1的巻带的截面，所述孔具有经形成以部分地穿透所
述巻带厚度的锥形壁。
图5是图2的巻带的截面，其中回流金属元件定位于所述巻带的孔中。
图6是图3的巻带的示意性和简化透视图，其中回流金属元件定位于每一孔中。
图7显示在去除所述巻带结构的最外层之后图5的巻带的示意性截面。
图8是在将巻带附接到诸如半导体晶片的圆形工件的工艺中如图7中所示构造的
巻带的示意性透视图。
图9是在将巻带附接到矩形工件的工艺中如图7中所示构造的巻带的示意性透视
图，例如，所述矩形工件为含有多个经组装和已囊封的半导体芯片的板状实体。 图IO是巻带中附接到诸如半导体晶片的工件的一部分的示意性截面。 图11是巻带中附接到工件的一部分的示意性截面，例如，所述工件为含有多个
经组装和已囊封的半导体芯片的板状实体。
图12是图解说明巻带一部分的示意性截面，所述部分是以相对于图IO中的位置 颠倒的位置组装于如图10中所示的工件上。
图13是图解说明在去除巻带的某些层以暴露出所附接的回流元件之后图12的巻
带部分的示意性截面。
图14是图解说明在去除巻带的额外层之后图13的巻带部分的示意性截面。
图15是在切割工艺步骤之后附接到圆形工件的巻带的示意性俯视图。
图16是在切割工艺步骤之后附接到工件的巻带的示意性透视图。
图17是图解说明经单个化的巻带单元的示意性截面，所述巻带单元具有回流元
件且组装于外部部件上。
图18以示意性截面形式将图17的经组装的单元举例说明为倒装附接到外部板的
半导体芯片。
图19以示意性截面形式将图17的经组装的单元举例说明为包括倒装附接到外部 板的已囊封装置的半导体装置。
图20是使用本发明的组装巻带倒装附接到外部板上的半导体封装堆叠的示意性 截面。
具体实施例方式
图1中所示的本发明的一个实施例包括供用作载体的巻带(通常表示为100)，所
述载体可在组装半导体装置组合件中使用。巻带ioo包括聚合物(优选地热塑性)材
料的基片101，其厚度范围从约25微米到450微米。对于某些装置，厚度可达到约800 微米。优选的热塑性基片材料包含长链聚酰亚胺与丙烯酸树脂或硅树脂、长链聚乙烯 与丙烯酸树脂及长链聚丙烯与丙烯酸树脂。所述基片材料经优选地选择以便其可在使 嵌于巻带中的回流元件回流所需的相同温度范围内软化并进入低粘度或液体相(参见 下文)。这个温度范围包含(例如)经选择用于组装所述装置的焊料的熔化温度。当基 片是选自热塑性材料时，这可作为一种技术优点，因为可毫不困难地多次重复液化和 固化热塑性材料的过程。优选地，热膨胀系数选择在8ppm与120ppm之间，且弹性 模数在约100 MPa与10,000 MPa之间。
基片ioi具有第一表面101a和第二表面101b。附接到第一表面101a的是第一聚 合物粘合剂膜102,后面紧跟着不同材料的第一箔片103。以类似方式，附接到第二表 面101b的是第一聚合物粘合剂膜104，后面紧跟着不同材料的第一箔片105。优选地， 粘合剂膜102和104包含聚合物材料，例如，环氧树脂、聚酰亚胺或硅树脂，所述材 料不仅具有粘合特性，而且也可易于剥离，所述粘合剂膜具有从约25微米到100微米 的优选厚度范围。箔片103和105包括诸如PVC和PET的惰性材料，且具有从约25 微米到50微米的优选厚度范围。
基片101、聚合物粘合剂膜102和104及箔片103和105的组合给巻带100提供 部分厚度110。这部分厚度110被巻带100中的多个孔穿透，以为回流元件提供空间， 例如，焊料球(参见图2和4)。
如图1显示，巻带100进一步包括第二聚合物粘合剂膜106，所述聚合物粘合剂 膜附接到基片的第二表面侧上的第一箔片105,从而其后面紧跟着第二箔片107。第二 聚合物粘合剂膜106优选地选自诸如环氧树脂、聚酰亚胺和硅树脂的材料，其厚度范 围从约25微米到100微米。优选地，第二箔片107为诸如PVC和PET的惰性材料， 其厚度范围从约10微米到50微米。层压巻带(例如，巻带100)可在市场上购得且 举例而言，可由日本的Lintec公司根据客户规格制作。
如图3示意性图解说明，在巻带100中形成有多个孔301、 302、 ...、 30n。可按 任何预定图案来选择这些孔的位置。图2更详细地显示一个特定孔的直径201。孔穿 透层压巻带100到达深度110，这个深度界定于图1中。深度110到达第二聚合物粘 合剂膜106，但不会将其完全穿透。激光器、机械钻孔和机械穿孔均属于适用于开口 工艺的技术。经验显示激光器技术优于钻孔或穿孔技术。优选的激光器技术为准分子 激光器，这是因为准分子激光器具有用于界定深度110和直径201的+/-5微米的准确
度。所述孔可为圆形或可具有任何其它预定外形；所述孔直径可针对所有孔为相同， 或其可为不同的。
图2中所图解说明的孔显示有近似垂直的壁。然而，对于某些应用，例如，焊料 球的稳定装配，图4中所图解说明的锥形壁可为优选的。锥形壁与第二粘合剂膜106 形成角度401。优选的角度401在约70。与80。之间。
图6图解说明如何将一个回流金属元件置于巻带100中的每一孔中。作为实例， 回流元件可为焊料球601、 602、 ..、 60n。图5更详细地显示在孔中深度110的一个特 定回流金属元件501。优选地，回流元件501具有等于或略小于孔直径201的直径502。 在区503中，回流元件502与巻带100的第二聚合物粘合剂膜106接触；以这种方式， 回流元件501牢固地保持就位于孔中且甚至当巻带相对于图5中所图解说明的位置头 朝下定位以致具有回流元件的孔开口面向下时，也无法被驱出或落出。
为突出巻带100在技术上的优越特征，图7到20采用工件来描述组合件和装置 制作的各种工艺步骤，所述工件具有外形和多个接触垫。巻带具有多个孔且在匹配所 述工件的接触垫位置的位置中被插入回流元件。在针对半导体工业的实施例中，所述 工件为含有多个半导体装置的半导体晶片、或半导体芯片、或将经组装的半导体芯片 囊封于衬底上的半导体封装。
所述工艺流程以图7开始，其中已去除第一箔片103且插有回流元件的孔的位置 已相对于图5中的开始位置颠倒。第一聚合物粘合剂膜102现在已暴露出。回流元件 501稳固地保持就位，这是因为其与区503中的聚合物粘合剂膜106接触。对于许多 应用，己选择了元件501和孔的尺寸以便在所述工艺流程的这个阶段使元件501从所 述孔中略微伸出。
作为特定工件，示意图8以透视图形式显示半导体晶片801具有多个面朝上的半 导体装置。每一装置具有多个面朝上的接触垫。如图7的部分中所示，巻带802头朝 下定位；巻带孔中的多个回流元件的位置匹配晶片上的半导体装置的接触垫的位置。 如箭头803指示，巻带802的每一回流元件均与其对应的晶片801的接触垫接触。对 于这个实施例，优选地，巻带802具有与半导体晶片801相同的外形。
图10的简化截面图解说明巻带1001接触工件1002;如上所述，工件1002可明 确地为半导体晶片。在这个阶段，组合件已为下一加热工艺步骤做好准备(参见下文)。
作为另一特定工件，示意图9显示模制实体901含有组装在衬底上且由模制复合 物囊封的多个半导体芯片。衬底具有多个用于每一所组装芯片的面朝上的接触垫。如 图7的部分中所示，巻带902头朝下定位；巻带孔中的多个回流元件的位置匹配模制 实体901的衬底的接触垫的位置。如箭头903指示，巻带902的每一回流元件均与其 对应的模制实体901的接触垫接触。对于这个实施例，优选地，巻带902具有与模制 实体901相同的外形。
图11的简化截面图解说明巻带1101接触工件1102;如上所述，工件1102可明 确地为含有多个已组装在衬底1104上的半导体芯片1103的模制半导体实体;芯片1103 通过接合线1105连接到衬底1104且由模制复合物1106囊封。在这个阶段，组合件已 为下一加热工艺步骤做好准备(参见下文)。
图12的示意性截面图解说明所述制作工艺的下一步骤。将巻带的每一回流元件 1203与工件的相应接触垫1205接触；例如，所述工件可为半导体芯片或半导体封装。 可通过第一聚合物粘合剂膜102将工件1201保持就位来促进这个步骤。然后，向工件 1201和巻带1202供应足以使回流元件1203回流且使热塑性基片1204(在液化之前的 图i中将其表示为IOI)液化的热能，由此将巻带1202附接到工件1201。在图12中， 通过以下两种结果来示意性指示加热循环的效应回流元件(例如，焊料球)形成跨越 焊垫1205的整个长度的接头1206，同时所述元件的剩余表面在表面张力下被牵引成 近似球形。已软化的热塑性材料1204填充接头1206和回流金属颈1208周围的可用空 间1207。
通过选择适宜的加热温度和时间，周围的热塑性材料将填充空间1207而大致不 会留下空隙。
当那些其中工件为个别芯片或个别封装的实施例已冷却到环境温度时，热塑性材
料形成与所述工件的外形大致一致的外形。如本文中所界定，"一致"并不仅包含构成 所述工件的外形的直线，而是也包含微小的凹形或凸形轮廓。然而，"一致"将众所周 知的弯液面排除在外，所述弯液面通常是在常规技术中通过滴涂热固性底填充材料所 形成。在常规制作工艺中，低粘度热固性材料在表面张力驱动下多少地伸出到工件轮 廓的外部以形成众所周知的弯液面。
在下一工艺步骤中，去除第二箔片107和第二聚合物粘合剂膜106,以暴露出呈 近似球形的回流元件1203。结果显示于图13中。在下一工艺步骤中，从第二巻带表
面侧去除第一箔片105，以暴露出巻带1204的第二侧上的第一聚合物粘合剂膜104。 结果显示于图14中。
当工件1201不是个别半导体芯片，而是含有多个半导体装置的整个半导体晶片 时，在图14中所示阶段之后的下一工艺步骤包括将组装有巻带的晶片分离成离散的经 组装装置。优选的分离方式为锯断。图15的示意性俯视解说明这个步骤的结果。
当工件1201不是个别半导体封装，而是含有多个经组装且已囊封的半导体芯片 的整个模制实体时，在图14中所示阶段之后的下一工艺步骤包括将组装有巻带的实体 分离成离散的经组装装置。优选的分离方式为锯断。图16的示意性透视解说明这 个步骤的结果。
对于下一工艺步骤，提供外部部件，所述外部部件具有多个处于匹配回流元件的 位置的位置中的端子垫。作为实例，所述外部部件可为适合于倒装组装半导体芯片的 衬底，所述半导体芯片先前已附接到巻带。作为另一实例，所述外部部件可为适合于 倒装组装整个半导体晶片的衬底。作为再一实例，所述外部部件可为适合于倒装组装 半导体封装的板，所述半导体封装先前已附接到巻带。
在图17中，外部部件表示为1701，而多个端子垫中的一者表示为H02。工件1201 与其接触垫1205和巻带与回流元件的经附接剩余部分1720 —起形成单元1710。应注 意，单元1710的侧轮廓显示为大致直线轮廓1711;所述直线轮廓均为上述单个化步 骤或使用具有热塑性基片的巻带进行组装的结果。
焊接到工件接触垫1205的巻带的回流元件1203被放置成与外部部件的端子垫 1702接触。另外，第二巻带侧上的第一聚合物粘合剂膜104可将外部部件1701保持 就位。然后，向工件1201、巻带1720和外部部件1701供应足以使回流元件1203回 流且使巻带1720的热塑性基片1204液化的热能。在图17中，由以下两种结果来示意 性指示加热循环的效应回流元件1203形成跨越端子垫1202的整个长度的接头1706; 及己软化的热塑性材料1204填充接头1706和回流金属颈1708周围的可用空间1707。 通过选择适宜的加热温度和时间，周围的热塑性材料将填充空间1707而大致不会留下 空隙。此外，在冷却到环境温度后，热塑性材料1204仍可近似地保持其外形1711， 所述外形与工件的外形1711大致一致。
作为组装工艺的结果，巻带1720和工件1201均附接到外部部件1701，同时将工 件1201与外部部件1701间隔开。热塑性"底填充"材料固定就位以便因其与常规热 固性底填充材料相比具有微不足道的热收縮而减轻回流互连和焊料接头处的热机械应 力。在图17中，所制成的产品通常表示为1700。
对于上述组装工艺步骤，需要优选地选择聚合物粘合剂膜102、 104和106的材 料，以使所述材料可在从环境温度到约300 。C且甚至更高的温度范围内保持粘性而不 需要特定的固化工艺，且具有约300 。C以上的分解温度。
从以上对材料选择和工艺流程的说明显而易见金属回流和焊接操作不需要助焊 剂，且在温度循环期间作用在金属回流球上的与任一工艺相关的应力将因热塑性聚合
物的连续存在而降至最低程度。此外，热塑性材料可大致无空隙地填充可用空间。经 验进一步显示对热塑性材料的精选及其在制作工艺期间的连续存在使得半导体产品 在使用条件以及温度循环、潮湿敏感度和跌落检验测试下具有可靠性效能的特征，所 述特征均高于使用现有技术的制作技术所制造的产品三到十倍。
示意图18为实施例的实例，其中工件为通过巻带1820倒装附接到外部板1802 上的半导体芯片1801。在回流工艺步骤中，同时实施焊料接头形成和大致无空隙底填 充。应注意，巻带1820具有与芯片1801的外形1801a大致一致的外形1821。这种近 似直线的外形是巻带基材的热塑性性质的结果，如果芯片是从晶片单个化而来，则所 述外形还可由芯片分离工艺所形成。
示意图19是实施例的实例，其中工件为具有衬底1902的半导体封装1901，衬底 1902具有通过巻带1920附接到外部板1902的端子垫。在回流工艺步骤中，同时实施 焊料接头形成和大致无空隙底填充。应注意，巻带1920具有与封装1901的外形1901a 大致一致的外形1921。这种近似直线的外形是巻带基材的热塑性性质的结果，如果芯 片是从晶片单个化而来，则所述外形还可由芯片分离工艺所形成。
另一实施例(通常表示为2000的半导体产品)显示于示意图20中。具有延伸的 衬底2002的第一封装2001是通过巻带2010附接到也具有延伸的衬底2021的第二封 装2020。两个封装的堆叠通过巻带2030附接到外部部件，例如，板2040。在巻带2010 和2030的基片中使用热塑性材料能够形成大致直线的外形2011和2031。通常，已知 封装堆叠因分布式组件的热膨胀系数(硅、金属、聚合物等)相差极大而对热机械应 力敏感。因此，本发明的特定技术优点提供基于热塑性底填充材料的堆叠结构和制作 方法，而所述热塑性底填充材料因具有比常规技术的热固性材料小得多的热收縮而可 明显减小热机械应力。借助这个优点，所属领域的技术人员可易于构造在图20中见到 的复合装置，而此可通过本发明的概念和方法来实现。
尽管文中参照例示性实施例对本发明进行了描述明，但不应将本说明书理解为具 有限定意义。参照本说明书，所属领域的技术人员将了解例示性实施例的各种修改和 组合，以及本发明的其它实施例。作为实例，对于具有其回流温度明显更高或更低的 互连元件的组合件，可通过修改其材料的聚合物链来配制适合的基片热塑性塑料和粘 合剂。作为另一实例，可通过给聚合物基材添加惰性(无机的)填充物来配制较低热 膨胀系数的底填充材料。因此，所请求的发明意欲涵盖任何此类修改和实施例。
权利要求
1、一种供用作载体的卷带，其包括聚合物材料的基片，其具有第一和第二表面；第一聚合物粘合剂膜和不同材料的第一箔片，所述第一聚合物粘合剂膜和第一箔片在所述第一和第二表面侧上附接到所述基片，以给所述卷带提供部分厚度；第二聚合物粘合剂膜和不同材料的第二箔片，所述第二聚合物粘合剂膜和第二箔片在所述第二表面侧上附接到所述第一箔片；多个孔，其穿过所述卷带的所述部分厚度；及回流金属元件，其处于所述孔的每一者中，所述元件附着到所述第二聚合物粘合剂膜。
2、 如权利要求1所述的巻带，其中所述基片的聚合物材料包括选自长链聚酰亚 胺与丙烯酸树脂或硅树脂、聚乙烯与丙烯酸树脂和聚丙烯与丙烯酸树脂的热塑性材料。
3、 如权利要求1或2所述的巻带，其中所述基片具有约25微米与450微米之间 的厚度；其中所述聚合物粘合剂膜具有约25微米与IOO微米之间的厚度；且其中所述 不同材料的箔片具有约IO微米与50微米之间的厚度。
4、 如权利要求1或2所述的巻带，其中所述孔为锥形以与所述第二表面形成约 70°与80。之间的角度。
5、 如权利要求l或2所述的巻带，其中所述回流元件具有约等于所述部分厚度 的直径。
6、 如权利要求1或2所述的巻带，其中所述回流金属元件为焊料球。
7、 如权利要求1或2所述的巻带，其中所述回流元件包括锡或锡合金，所述锡 合金包含锡/银/铜。
8、 一种半导体装置，其包括 工件，其具有外形和多个接触垫；外部部件，其具有多个端子垫，所述部件与所述工件间隔开，且所述端子垫分别与所述工件接触垫对齐；回流元件，其将所述接触垫的每一者与其各自的端子垫互连；及热塑性材料，其填充所述工件与所述部件之间的空间，所述材料附着到所述工件、 所述部件和所述回流元件，所述材料具有与所述工件的外形大致一致的外形，且大致 无空隙地填充所述空间。
9、 如权利要求8所述的装置，其中所述工件为半导体芯片，而所述外部部件为 适合于所述芯片的倒装组装的衬底。
10、 如权利要求8所述的装置，其中所述工件为囊封经组装的半导体芯片的半导 体封装，而所述外部部件为适合于所述封装的倒装附接的板。
11、 如权利要求8、 9或10所述的装置，其中所述热塑性填充材料可操作以在用于使所述回流元件回流的近似相同的温度范围内变成粘性流体。
12、 一种用于组装半导体装置的方法，其包括如下步骤 提供具有外形和多个接触垫的工件；提供巻带，所述巻带具有热塑性材料的基片及第一和第二表面；第一聚合物粘合剂膜和不同材料的第一箔片，所述第一聚合物粘合剂膜和第一箔 片在所述第一和第二表面侧上附接到所述基片，以给所述巻带提供部分厚度；第二聚合物粘合剂膜和不同材料的第二箔片，所述第二聚合物粘合剂膜和第二箔 片在所述第二表面侧上附接到所述第一箔片；多个孔，其穿过所述巻带的所述部分厚度；回流金属元件，其处于所述孔的每一者中，所述元件附着到所述第二聚合物粘合剂膜；所述孔的位置，且因此所述孔中的所述回流金属元件与所述接触垫的位置匹配； 从所述第一巻带表面侧上去除所述第一箔片，以暴露出所述第一巻带侧上的所述第一聚合物粘合剂膜；将所述巻带的所述回流元件放置成分别与所述工件的所述接触垫接触； 向所述工件和所述巻带供应足以使所述回流元件回流且使所述热塑性基片液化的热能；及将所述工件和所述巻带冷却到环境温度，因此将所述巻带附接到所述工件。
13、 如权利要求12所述的方法，其进一步包括如下步骤在与所述巻带孔中的所述回流元件的位置匹配的位置中提供具有多个端子垫的 外部部件；从所述第二表面侧上去除所述第二箔片、所述第二聚合物粘合剂膜和所述第一箔 片，以暴露出所述第二巻带侧上的所述第一聚合物粘合剂膜；将所述巻带的所述回流元件放置成与所述外部部件的所述端子垫接触，以使所述 第二巻带侧上的所述第一聚合物粘合剂膜将所述外部部件保持就位；向所述工件、所述巻带和所述外部部件供应足以使所述回流元件回流且使所述热 塑性基片液化的热能；及将所述工件、所述巻带和所述外部部件冷却到环境温度，因此将所述巻带附接到 所述外部部件，同时使所述工件与所述外部部件间隔开。
14、 如权利要求12或13所述的方法，其中所述经液化的热塑性基片大致无空隙 地填充所述工件与所述外部部件之间的空间。
全文摘要
一种半导体装置(1700)，其包括具有外形(1711)和多个接触垫(1205)的工件(1201)且进一步包括具有多个端子垫(1702)的外部部件(1701)。这个部件与所述工件间隔开，且所述端子垫分别与所述工件接触垫对齐。回流元件(1203)将所述接触垫的每一者与其各自的端子垫互连。热塑性材料(1204)填充所述工件与所述部件之间的空间，这种材料附着到所述工件、所述部件和所述回流元件。此外，所述材料具有与所述工件的外形大致一致的外形，且大致无空隙地填充空间(1707)。由于所述填充材料的热塑性特性，因此当达到可使所述回流元件回流的温度范围时，可对制成的装置进行再加工。
文档编号H01L21/76GK101171677SQ200680015418
公开日2008年4月30日 申请日期2006年3月23日 优先权日2005年3月24日
发明者天谷昌纯, 渡边雅子 申请人:德州仪器公司