专利名称：具有单侧遮盖的封装系统模块的制作方法
技术领域：
本发明的实施例涉及一种单遮盖闪速存储卡及其制造方法。
背景技术：
对便携消费电子产品的需求的强劲增长推动了对高容量存储装置的需要。例如闪存 存储卡的非易失性半导体存储器装置开始被广泛使用以满足对数字信息存储及交换的 日益增长的需求。这些存储器装置的便携性、通用性与耐用设计以及其高可靠性及大容 量已使得这些存储器装置对用于多种电子装置中是理想的，所述电子装置包括(例如) 数字相机、数字音乐播放器、视频游戏控制台、PDA及蜂窝式电话。
虽然己知多种封装配置，但闪存存储卡一般可制造为封装系统(SiP)模块或多芯 片模块(MCM)，其中将多个电路小片安装于衬底上。衬底通常可包括刚性基底，所述 刚性基底具有蚀刻于一侧或两侧上的导电层。电连接形成于电路小片与导电层之间，且 导电层提供电引线结构以用于将电路小片集成到电子系统中。 一旦电路小片与衬底之间 形成电连接，所述组合件随后通常被包封于模制化合物(molding compound)中以提供 保护性封装。
鉴于小型化要求以及需要闪速存储卡为可移式且不永久地附接到印刷电路板的事 实，这些卡通常由平面栅格阵列(LGA)封装构建。在LGA封装中，半导体电路小片 电连接到形成于封装下表面上的暴露的接触指。与主机印刷电路板(PCB)上的其它电 子组件的外部电连接是通过使接触指与PCB上的互补电衬垫形成压力接触而实现。LGA 封装用于闪速存储卡是理想的，原因在于其比引脚栅格阵列(PGA)封装及球状栅格阵 列(BGA)封装具有更小的轮廓及更低的电感。
半导体电路小片通常在面板上分批处理，且随后在制造过程完成后被分割 (singulate)成各个封装。已知有若干方法用于分割半导体封装，所述方法包括(例如) 锯切、水射流切割、激光切割、水导引激光切割、干介质切割及金刚石涂层线切割。
一旦经分割后，可通过将半导体封装包封于一对遮盖(lid)内而完成闪速存储卡的 制造。所述遮盖保护封装并覆盖接触衬垫，例如，测试衬垫，所述测试衬垫在模制过程 中在封装中保持暴露以允许在完成封装之后进行电测试及预烧(bnm-in)。也已知仅在封装的一侧上提供单遮盖来保护封装并覆盖暴露的接触衬垫。常规方法是利用黏着剂将 这些单侧遮盖贴附到半导体封装。然而，利用黏着剂来贴附单侧遮盖在生产中难以控制， 且生产的闪速存储卡较不可靠。
发明内容
本发明的实施例大体而言涉及单遮盖闪速存储卡及其制造方法。所述单侧遮盖闪速 存储卡可由半导体封装形成，所述半导体封装具有能够将单侧遮盖紧固于其上的两个或 两个以上锥形、阶梯形或其它形状的边缘。锥形、阶梯形或其它形状可由多种方法制造。 在一个实施例中，锥形、阶梯形或其它形状可在囊封工艺期间模制于半导体封装的边缘 中。具有向下延伸的楔状物或其它形状的模盖可用于形成所要的封装边缘的形状。在替 代实施例中，可在分割步骤期间而非囊封步骤期间形成成形边缘。在此实施例中，可使 用具有锥形边缘的刀片从面板分割半导体封装，这些刀片边缘将在经切割的半导体封装 的边缘中界定锥形。
可将具有成形边缘的半导体封装封闭于外部遮盖内以形成成品闪速存储卡。可通过 包括包覆模制的多种工艺而将遮盖施加到半导体封装的单侧上，或通过如下方式而将遮 盖施加到半导体封装的单侧上使遮盖预先形成有与半导体封装的外边缘相匹配的内边 缘，及随后使遮盖在封装上滑动以于其间形成紧密配合。半导体封装的成形边缘有效地 将遮盖紧固地固持于存储卡上而无需任何黏着剂，且阻止遮盖从半导体封装上移开。
可根据多种标准卡配置中的任一者形成包括单侧遮盖的存储卡，所述标准卡配置包
括(例如)SD卡、Pico卡、紧凑型闪存卡、智能媒体卡、迷你SD卡、MMC (多媒体 卡)、RS-MMC (微型多媒体卡)、xD卡、Transflash存储卡或记忆棒。
图1为根据本发明的实施例制造闪速存储卡的方法的流程图。
图2为在根据本发明的制造过程期间集成电路面板的一部分的俯视图。
图3为穿过图2中的线3-3的横截面图。
图4为根据本发明的实施例的经模制的集成电路的面板在被切割成各个集成电路封 装之前的俯视图。
图5为在用以囊封面板上的集成电路的模制工艺期间使用的模制工艺模板(die plate)的底部透视图。
图6为根据本发明的实施例的具有锥形边缘的半导体封装的端视图。图7为根据本发明的实施例的具有阶梯形边缘的半导体封装的端视图。
图8为闪速存储卡的透视图，所述闪速存储卡包括通过半导体封装的锥形边缘而固 持于半导体封装上的单侧遮盖。
图9为闪速存储卡的透视图，所述闪速存储卡包括通过半导体封装的阶梯形边缘而 固持于半导体封装上的单侧遮盖。
图IO为包括三个锥形边缘的闪速存储卡的俯视图。
图11为穿过图10中的线11-11的横截面。
图12为穿过图IO中的线12-12的横截面。
图13为包括四个锥形边缘的闪速存储卡的俯视图。
图14为穿过图11中的线14-14的横截面。
图15为穿过图11中的线15-15的横截面。
图16为包括三个阶梯形边缘的闪速存储卡的俯视图。
图17为穿过图16中的线17-17的横截面。
图18为穿过图16中的线18-18的横截面。
图19为包括四个阶梯形边缘的闪速存储卡的俯视图。
图20为穿过图19中的线20-20的横截面。
图21为穿过图19中的线21-21的横截面。
图22到图27为根据本发明的实施例的可形成有成形边缘的三个不同存储卡的俯视 图及横截面图。
具体实施例方式
现在将参考图1到图27描述本发明的实施例，图1到图27是关于单遮盖闪速存储 卡及其制造方法。应了解，本发明可以许多不同形式来实施，且不应解释为限于本文所 陈述的实施例。相反，提供这些实施例是为了使得本发明详尽且完整并将本发明充分传 达给所属领域的技术人员。实际上，本发明旨在涵盖包括于如由随附权利要求书所界定
的本发明的范围及精神内的这些实施例的替代物、修改及均等物。此外，在本发明的下 述详细描述中，陈述了许多特定细节以便彻底理解本发明。然而，所属领域的一般技术 人员将明了可无需这些特定细节而实践本发明。
一般而言，单侧遮盖闪速存储卡是由半导体封装形成，所述半导体封装具有能够将 单侧遮盖紧固于其上的两个或两个以上锥形、阶梯形或其它形状的边缘。现在将参考图 1的流程图来描述根据本发明的实施例制造具有成形边缘的半导体封装并将单侧遮盖贴附于其上的方法。制造过程利用面板100于步骤50中开始，面板100部分地展示于(例 如)图2及图3中。用于本发明的面板100的类型可为(例如)引线框、印刷电路板 ("PCB")、用于巻带式自动接合("TAB")工艺中的巻带，或其上可组装及囊封集成电 路的其它已知衬底。
在面板100为PCB的实施例中，衬底可由核心形成，且具有形成于核心的顶部表面 上的顶部导电层及形成于核心的底部表面上的底部导电层。尽管对本发明而言并非至关 重要，但核心可由多种介电材料形成，例如，聚酰亚胺层板、环氧树脂(包括FR4及 FR5)、双马来酰亚胺三嗪(BT)及其类似物。导电层可由铜或铜合金、镀层铜或镀层 铜合金、合金42 (42Fe/58Ni)、镀铜钢或已知的用于衬底上的其它金属及材料形成。
可用已知工艺蚀刻面板100的金属层使其具有导电图案，用以在一个或一个以上半 导体电路小片与外部装置之间传达信号(步骤52)。 一旦经图案化后，便可在步骤54中 在衬底上层叠焊接掩膜。在衬底100用作(例如)LGA封装的实施例中，可在步骤56 中于底部导电层的若干部分上形成一个或一个以上金层，以在半导体封装的底部表面上 界定接触指以用于与外部装置的通信，如此项技术中所已知。可以已知的电镀工艺来涂 覆所述一个或一个以上金层。应了解，根据本发明的半导体封装无需是LGA封装，且 在替代实施例中可以是多种其它封装，包括(例如)BGA封装。
可用分批工艺在面板100上形成多个离散集成电路102以实现规模经济。在面板100 上制造集成电路102可包括步骤58及步骤60:对于每一集成电路102，将一个或一个 以上半导体电路小片104及无源组件106安装于面板100上。
可在步骤58中用己知的黏着或共熔电路小片接合工艺、利用已知的电路小片附着 化合物安装所述一个或一个以上半导体电路小片104。半导体电路小片104的数目及类 型对本发明是至关重要的且可极大地变化。在一个实施例中，所述一个或一个以上电路 小片104可包括闪速存储器阵列(例如，NOR、 NAND或其它)、S-RAM或DDT，及/ 或例如ASIC的控制器芯片。也预期其它半导体电路小片。可在步骤62中用己知的线接 合工艺通过焊线(wirebond)108将所述一个或一个以上电路小片114电连接到面板100。 电路小片可堆叠于SiP配置中、并列安装于MCM配置中，或贴附于另一封装配置中。
尽管在图1的流程图上未明确提出，但可在如上所述于面板IOO上制造多个集成电 路102期间进行多种目视检查及自动检查。
一旦已在面板100上形成多个集成电路102后，可在步骤64中且如图4所示地利 用模制化合物120囊封集成电路102中的每一者。模制化合物120可为例如可从住友株 式会社(Sumitomo Corp.)及日东电工株式会社(Nitto Denko Corp.)(所述两个公司总部均在日本)购买到的环氧树脂。也预期来自其它制造商的其它模制化合物。可根据多 种工艺(包括通过转移模制或射出模制技术)来涂覆模制化合物以囊封集成电路102中 的每一者。如图4所示，可使接触指122保持为暴露的。
如上文所指出，半导体封装的两个或两个以上对置边缘可形成有锥形、阶梯形或其 它形状，以允许将单侧遮盖紧固地贴附于其上。可通过多种方法制造半导体封装的边缘 形状。在一个实施例中，锥形、阶梯形或其它形状可在囊封工艺期间模制于半导体封装 的边缘中。
举例来说，图5说明上模盖模板160及下模盖模板162。如图所示，上模盖模板160 具有多个向下延伸的楔状物164。在模制工艺期间，面板IOO可放置在模盖模板160、 162之间。当将模板合在一起并将模制化合物引入于所述板之间时，楔状物164阻止模 制化合物沉积于楔状物的区域中，且因此一经分割便沿半导体封装的边缘界定锥形。
应了解，其它样式的突起物可形成于上或下模盖模板160上，以沿着半导体封装的 边缘形成多种形状，包括(例如)阶梯形边缘。如下文所解释的，可在分割步骤期间而 非囊封步骤期间形成成形边缘。在此实施例中，面板IOO可囊封于模制化合物中而未在 模制化合物中界定边缘(因此，可从模板160、 162中省去向下延伸的楔状物154或其 它形状)。
尽管图4中展示为具有一般矩形形状，但在若干实施例中经模制的集成电路可具有 不规则形状。举例来说，标题为"闪速存储卡的制造方法"("Method of Manufacturing Flash Memory Cards")的第11/265,337号美国专利申请案中揭示了 一种用于形成不规则 形状的半导体封装的方法，所述申请案被让予本申请案的所有人，且所述申请案的全部 内容以引用的方式并入本文中。
在模制步骤64之后，可在步骤66中将标记施加到模制化合物120。标记可(例如) 是印刷在每一集成电路102的模制化合物120的表面上的标志或其它信息。标记可(例 如)指示装置的制造商及/或类型。在本发明的替代实施例中可省去标记步骤66。
接着，可在步骤68中分割集成电路102中的每一者。分割步骤68包括将面板100 上的集成电路102切割成多个各个半导体封装。如上文所指出，半导体封装可包括在囊 封过程期间形成的成形边缘。在替代实施例中，可在分割步骤期间而非囊封步骤期间形 成成形边缘。在此实施例中，可利用具有锥形边缘的刀片切割面板100。此切割将在经 切割半导体封装的边缘中界定锥形。应了解，可利用其它切割方法在半导体封装的边缘 中形成所要形状，例如，水射流切割、激光切割、水导引激光切割、干介质切割及金刚 石涂层线切割。应进一步了解，可通过多种已知的切割方法在边缘中获得其它形状，例如阶梯形配置。
图6及图7说明通过上述步骤形成的半导体封装的端视图。图6展示具有锥形边缘 172及174的半导体封装170。边缘172及174可以是半导体封装170的四个边缘中的 任何两个对置边缘。进一步预期半导体封装170的边缘中的三者或所有四者可包括由上 述步骤形成的锥形。锥形可形成角e，在若干实施例中角0介于2°与45°之间，且在其 它实施例中角9介于5。与30。之间。应了解，在其它实施例中角e可小于2。且可大于45。。
图7展示包括阶梯形边缘182及184的半导体封装180。边缘182及184可以是半 导体封装180的四个边缘中的任何两个对置边缘。进一步预期半导体封装180的边缘中 的三者或所有四者可包括由上述步骤形成的阶梯形。进一步预期不同边缘可具有不同形 状。因此，举例来说，第一边缘可为锥形的，而第二对置边缘可为阶梯形的。
再次参看图1的流程图及图8与图9的视图，可在步骤70中进一步将半导体封装 (例如，封装170及封装180)封闭于外部遮盖190内，以形成成品闪速存储卡200。 此遮盖150将为半导体封装提供外部覆盖，且建立外部产品特征(例如，用以帮助将卡 200正确插入于主机装置中的任何凹口、倒角等)。
可将遮盖190施加到半导体封装的单侧上，例如，施加在与包括接触指122的侧相 对的侧上。可由多种工艺(例如通过包覆模制)来施加遮盖190。在此工艺中，半导体 封装170、 180可放置于射出模制压机中，并(例如通过导销)定位于固定且对齐的 (registered)位置中。熔融塑料或其类似物可随后围绕半导体封装流入到模具中。半导 体封装定位于模具中，以使得塑料围绕封装的第一侧(亦即，图8及图9的视图中的底 部)及封装的边缘中的两个到四个边缘。封装中与第一侧相对的第二侧可保持无塑料。 塑料硬化，并从模具中移除成品卡200。
作为包覆模制工艺的替代工艺，遮盖可独立于半导体封装而形成，且可形成有与半 导体封装的外边缘轮廓相匹配的内边缘轮廓。遮盖可随后在半导体封装上滑动，以便在 遮盖与半导体封装之间形成紧密的匹配配合。
如图8及图9所示，封装沿第一侧(亦即，图8及图9的视图中的底部)比无遮盖 的第二侧宽。较宽尺寸将遮盖190紧固地固持于卡200上而无需任何黏着剂，且阻止遮 盖190从半导体封装上移开。
如上文所指出，本发明的实施例可使用不同数目的具有锥形或阶梯形边缘的侧。图 10的俯视图及图11与图12的横截面图说明半导体封装170的三个侧具有锥形边缘的实 施例。图13的俯视图及图14与图15的横截面图说明半导体封装170的四个侧具有锥 形边缘的实施例。同样，图16的俯视图及图17与图18的横截面图说明半导体封装180的三个侧具有阶梯形边缘的实施例。图19的俯视图及图20与图21的横截面图说明半 导体封装170的四个侧具有阶梯形边缘的实施例。
可根据多种标准卡配置中的任一者而形成包括单侧遮盖190的存储卡200。举例来 说，图8及图9说明Pico卡。图22的俯视图及图23的横截面图说明根据本发明实施例 的包括锥形边缘的半导体封装210,所述半导体封装210用于xD卡。图24的俯视图及 图25的横截面图说明根据本发明实施例的包括锥形边缘的半导体封装220，所述半导体 封装220用于MMC卡。且图26的俯视图及图27的横截面图说明根据本发明实施例的 包括锥形边缘的半导体封装230,所述半导体封装230用于RS-MMC卡。尽管在图22 到图27的每一者中展示两个锥形边缘，但应了解，可成形三个或四个边缘，且所述三 个或四个边缘可成形为其它配置，包括阶梯形。应进一步了解，其它卡可形成有成形边 缘，包括(例如)SD卡、紧凑型闪速存储卡、智能媒体卡、迷你SD卡、Transflash存 储卡或记忆棒。还可设想其它装置。
上文已出于说明及描述的目的对本发明进行了详细描述。其并非意欲为囊括性或将 本发明限制于所揭示的精确形式。根据上述教示，许多修改及变化均是可能的。选择所 述实施例是为了最好地解释本发明的原理及其实际应用，从而使得所属领域的技术人员 能够在多种实施例中并用适合于预期特定用途的多种修改来最好地利用本发明。本发明 的范围意欲由随附权利要求书加以界定。
权利要求
1.一种用于接纳单侧遮盖的半导体封装，所述半导体封装包含第一表面，在接纳所述遮盖后所述第一表面预期被所述遮盖覆盖；第二表面，其与所述第一表面相对，在接纳所述遮盖后所述第二表面预期保持未被覆盖；第一边缘，其在所述第一表面与所述第二表面之间延伸；及第二边缘，其与所述第一边缘相对且在所述第一表面与所述第二表面之间延伸；所述第一边缘及所述第二边缘具有一形状，所述形状界定在所述第一表面处垂直处于所述第一边缘与所述第二边缘之间的第一距离，所述第一距离大于在所述第二表面处垂直处于所述第一边缘与所述第二边缘之间的第二距离。
2. 根据权利要求1所述的半导体封装，其中所述第一边缘及所述第二边缘的所述形状 包括锥形，所述锥形从所述第一表面处到所述第二表面处由宽逐渐变窄。
3. 根据权利要求1所述的半导体封装，其中所述第一边缘及所述第二边缘的所述形状 包括阶梯形，所述阶梯形从所述第一表面处到所述第二表面处由宽逐步变窄。
4. 根据权利要求l所述的半导体封装，其进一步包含处于所述第二表面中的接触指， 用以在所述半导体封装与主机装置之间建立电连接。
5. 根据权利要求1所述的半导体封装，其中所述半导体封装是闪速存储器半导体封 装。
6. —种从面板形成闪速存储器的方法，所述方法包含如下步骤a) 在所述面板上形成多个集成电路；b) 利用模制化合物来囊封所述多个集成电路；c) 从所述面板中分割出多个半导体封装，所述多个半导体封装中的一个半导体 封装包括在所述半导体封装的第一与第二对置表面之间延伸的第一与第二对置边 缘；d) 界定所述第一与第二对置边缘的形状，使得所述第一表面在所述第一边缘与 所述第二边缘之间具有大于所述第二表面的直径；及e)将遮盖贴附到所述半导体封装的所述第一表面，所述第一边缘与所述第二边 缘的所述形状能够在所述遮盖上施加力，所述力抵抗所述遮盖与半导体封装的分 离。
7. 根据权利要求1所述的方法，其中所述界定所述第一与第二对置边缘的形状的步骤 d)包含在所述第一与第二对置边缘中界定锥形的步骤，所述锥形从所述第一表面 处到所述第二表面处由宽逐渐变窄。
8. 根据权利要求1所述的方法，其中所述界定所述第一与第二对置边缘的形状的步骤 d)包含在所述第一与第二对置边缘中界定阶梯形的步骤，所述阶梯形从所述第一 表面处到所述第二表面处由宽逐步变窄。
9. 根据权利要求8所述的方法，其中所述利用模制化合物囊封所述多个集成电路的步 骤b)包括将所述面板定位在第一板与第二板之间的步骤，所述第一模板包括用于 在所述第一与第二对置边缘中界定所述阶梯形的突起物。
10. 根据权利要求1所述的方法，其中所述界定所述第一与第二对置边缘的形状的步骤 d)作为所述利用模制化合物囊封所述多个集成电路的步骤b)的一部分而执行。
11. 根据权利要求1所述的方法，其中所述利用模制化合物囊封所述多个集成电路的步 骤b)包括将所述面板定位在第一板与第二板之间的步骤，所述第一模板包括用于 界定所述步骤d)的所述锥形的突起物。
12. 根据权利要求1所述的方法，其中所述界定所述第一与第二对置边缘的形状的步骤 d)作为所述从所述面板中分割出多个半导体封装的步骤c)的一部分而执行。
13. 根据权利要求1所述的方法，其中所述从所述面板中分割出所述多个半导体封装的 步骤c)包括用具有锥形边缘的刀片切割所述面板的步骤。
14. 根据权利要求1所述的方法，其中所述将遮盖贴附到所述半导体封装的所述第一表 面的步骤e)包含将所述遮盖包覆模制到所述半导体封装的步骤。
15.根据权利要求1所述的方法，其中所述将遮盖贴附到所述半导体封装的所述第一表 面的步骤e)包含如下步骤使所述遮盖形成有内边缘，所述内边缘具有能够与所 述半导体封装的所述第一边缘及所述第二边缘的所述形状相匹配的形状；及，使所述遮盖在所述半导体封装上滑动，以使得所述遮盖的内边缘与所述半导体封装的所 述第一边缘及所述第二边缘相配合。
全文摘要
本发明揭示一种单遮盖闪速存储卡及其制造方法。所述单侧遮盖闪速存储卡可由半导体封装形成，所述半导体封装具有能够将单侧遮盖紧固于其上的两个或两个以上锥形、阶梯形或其它形状的边缘。锥形、阶梯形或其它形状可由多种方法制造，包括在模制步骤期间或在分割步骤期间。可将具有成形边缘的半导体封装封闭在外部遮盖内，以形成成品闪速存储卡。可通过包括包覆模制的多种工艺而将所述遮盖施加到所述半导体封装的单侧上，或通过如下方式而将所述遮盖施加到所述半导体封装的单侧上使所述遮盖预先形成有与所述半导体封装的外边缘相匹配的内边缘，及随后使所述遮盖在所述封装上滑动以与其形成紧密配合。所述半导体封装的所述成形边缘有效地将所述遮盖紧固地固持于所述存储卡上而无需任何黏着剂，且阻止所述遮盖从所述半导体封装上移开。
文档编号H01L23/04GK101496161SQ200780005307
公开日2009年7月29日 申请日期2007年2月13日 优先权日2006年2月15日
发明者沃伦·米德尔考夫, 罗伯特·C·米勒, 赫姆·塔基阿尔 申请人:桑迪士克股份有限公司