专利名称：重构晶片的组装的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于电子元件的封装件，具体地但不排它地涉及半导体元件的封装 件。
背景技术：
很多元件以球栅阵列封装方式被封装，其中，在半导体的情况下，芯片(die)置于 衬底上，衬底提供芯片上的接触点与外界之间的连接。该衬底具有相关材料的成本以及约为200 μ m的最小厚度。人们总是期望减小电子元件的尺寸并降低电子元件的成本。在以下的描述以及附图中，相同元件由相同的附图标记指示。图1以截面来表示根据球栅阵列(BGA)封装领域中的最近发展情况的封装件。在封装好的电子元件1中，芯片2部分地被树脂块3包围。芯片2具有无树脂的 有源表面4，并且在有源表面4上是接合焊盘5。多层互连件6包括介电层601、导电孔602 以及导电轨道603，多层互连件6附连到有源表面3。典型地，钝化层604用于保护导电轨 道 603。多层互连件6提供了接合焊盘5与锡球11之间的连接。锡球11可以由任何其它 合适的连接(例如锡膏接合焊盘)所替代。为清楚起见，仅示出一层导电轨道603和导电 孔602，但可以使用多层。图1的封装件不再使用衬底，因而节省了相关成本。由于所述多层互连件远薄于 等效衬底，因此封装高度减小。期望提供一种用于制造这种封装的工艺流程，该封装相对于传统封装而言不会通 过增加其它材料或处理步骤的成本而使得从材料成本的获益减少。还期望获得至少与传统 封装同样多的引脚数量。
发明内容
在此描述的实施例通过提供一种电子元件封装件来解决这种需求，该电子元件封 装件包括电子元件，其具有电路表面；树脂块，其部分环绕所述电子元件；以及多层互连 件，其与所述电路表面接触。所述多层互连件连接到间距小于50 μ m的多个接合焊盘，并且 所述树脂块由注塑成型树脂制成。根据实施例，所述多层互连件的厚度不大于30μπι。根据实施例，所述多层互连件是薄膜结构。根据实施例，所述电子元件是半导体。根据实施例，所述电子元件封装件具有锡球。提供一种电子设备，其包括根据实施例的电子元件封装件。还提供一种制造所述电子元件封装件的工艺，该工艺包括以下步骤提供第一多个电子元件，每个电子元件均具有有源表面，并保持在模制后的树脂块中并且置于第一载体上，通过切割电子元件之间的树脂将多个电子元件分为各个单元，移除所述第一载体，将第二多个所述各个单元定位在第二载体上，以及在第二多个有源表面上形成互连层。根据实施例，在将多个电子元件分为各个单元的步骤之前，所述工艺还包括步骤 将第一介电层置于有源表面上。根据实施例，在将多个电子元件分为各个单元的步骤之前，所述工艺还包括步骤 将籽晶层置于所述介电层上。根据实施例，所述工艺使用第一载体，第一载体是与采用条带模制球栅阵列 (strip-molding ball-grid array)封装的设备兼容的格式。根据实施例，所述工艺使用第二载体，第二载体具有与硅晶片处理设备兼容的晶 片的形式。根据实施例，所述工艺使用第二载体，第二载体具有300mm晶片的形式。根据实施例，形成互连层的工艺步骤使用薄膜技术。根据实施例，所述工艺还包括步骤形成部分覆盖互连层的钝化层。
通过参照附图的说明以及不限于附图给出的实施例的以下详细描述，本发明的前 述和其它目的、特征、方面和优点将变得清楚，其中图1表示电子元件封装件的截面；图2表示用于制造类似于图1的封装件的组装流程；图3a和图北表示根据实施例的组装流程；图4表示图3a所示的流程中使用的载体的平面图；图5表示图北所示的流程中使用的载体的平面图；以及图6表示包括根据实施例的封装形式的电子元件的设备。
具体实施例方式在以下描述中，已经描述过的特征将不再进一步详细地描述。图2以截面图的方式表示用于制造图1的封装的可能工艺流程。在步骤S21中，芯片2通过有源表面4置于下方的载体20上。载体20具有类似 于硅晶片的圆形形式，并且尺寸与硅晶片处理设备兼容。在步骤S22中，通过涂覆液体树脂，然后使液体树脂压缩到载体20上的芯片2组， 而形成覆盖所有芯片2的树脂块21。压缩的目的在于，施力于各芯片2之间的液体树脂，并 且确保各个芯片2的满意的包封。接着，树脂变硬，并且类似于晶片形状的结构得以产生。在步骤S23中，移除载体20，并且利用薄膜技术使多层互连件6形成在芯片2的有 源表面4上。如果需要，在此阶段锡球11被附连。多层互连件大约是20 μ m厚。如果使用更多 的金属层，则厚度可以增加到30 μ m。
在步骤S24，各个组件分为多个单独的电子元件1。树脂21在其变硬状态下具有与芯片以及载体不同的热膨胀系数。此外，当树脂21 变硬时，其体积改变。这有两个结果芯片2的相对位置以不可预测的方式改变，并且“晶 片”势必翘曲。晶片越大，这些结果越严重。该工艺的后续步骤(即多层互连件的薄膜沉积)具有光刻特性。它们使用暗示多 个部件的位置的掩膜，部件已知进行了连接。此外，该工艺需要一定的平坦度。这意味着，载体需要限制尺寸，进而意味着，批量尺寸减小，并且处理成本因此高 于以其它方式的处理成本。另一后果在于，可以在多层互连件6内形成的最小部件尺寸大于利用诸如薄膜的 典型处理以其它方式可能形成的尺寸。重要的是，因为芯片2的各接合焊盘5的间距可能 不比各多层互连件6的间距更小。因此，芯片2可能强制性地大于采用其它方式所需的尺 寸，这不是期望的，因为芯片面积非常昂贵。当前的工艺限制适于直径为200mm以及最小接合焊盘间距约为70 μ m的载体。图3a以截面图来表示根据实施例的工艺流程的第一部分。在步骤S31中，芯片2通过其有源表面4置于下方的第一载体30上。第一载体30 具有粘接表面，从而将芯片2保持在适当位置。期望的是，粘接剂以更艰难地提供多层互连 件6的附连的方式而不会污损有源表面4。还期望的是，稍后可以无困难地移除第一载体 30。在步骤S32中，通过注塑成型形成树脂块31，从而包封芯片2。可以使用对于球栅 BGA处理来说常规的注塑成型工艺。介电层32被沉积。对此可能的技术可以是液体沉积的 薄膜或旋涂。介电层32形成多层互连件的第一部分。期望的是，介电层32是与将稍后用于实 现多层互连件的薄膜技术兼容的材料。同样方便的是，在该位置沉积对于后续金属层所必 须的任何籽晶层(未示出)。在步骤S34，在各芯片2之间切割树脂块31和介电层32，以产生各个单独的处理 单元33。可以使用例如锯切的传统切割技术。图北以截面图表示根据实施例的工艺流程的第二部分。在步骤S35，各个部分被处理的单元33附连到第二载体34，此时，有源表面4和附 连至有源表面4的介电层32与第二载体34间隔。第二载体34具有粘接表面，该粘接表面 将各个单元33保持在合适的位置，同时允许稍后以满意方式移除这些单元。介电层32的存在性有助于防止在转移过程期间对各个单独的处理单元33的损 坏。在步骤S36，使用薄膜技术实现多层互连件6。典型地，这将包括在介电层中形成 孔602，形成导电轨道603，以及形成钝化层604。可以添加锡球11 (未示出)。如上所述， 可以使用更多层的导电孔602、导电轨道603以及多个介电层32。此后，从第二载体34移除各个完成的组件。期望的是，以精确的设备来放置各个单元33，从而可以将后续薄膜处理的掩膜步 骤以令人满意的程度对齐。放置越精确，由薄膜处理所限定的部件越小。例如，可能实现 40 μ m的连接的接合焊盘的间距。
最小间距从70 μ m减少到40 μ m导致任何给定尺寸的芯片2的最大引脚数量的增 加。图4表示适用于参照图3a描述的工艺流程的第一部分的第一载体30的示例的平 面图。第一载体30具有矩形形式，有利地与常规BGA处理设备兼容。芯片2置于多个基体 40中，一个基体中的芯片数量由芯片2的尺寸确定。树脂块31在每个基体40上被模制。图5表示适用于参照图北描述的工艺流程的第二部分的第二载体34的示例的平 面图。在第二载体34上，放置各个单独的处理单元33的矩阵50。构造51将称为“重构晶 片”。如果第二载体34具有圆形形状和硅晶片所需的标准尺寸，则有可能从与在用于 形成多层互连件的晶片制造中所使用设备的相似的设备中获益。这种设备比传统封装设备 更好地适于限定小的部件。此外，因为重构晶片51是由分离单元构造而成的，而不是在其整个表面上都具有 树脂，所以在很大程度上减少了与树脂的热膨胀和体积变化关联的问题。这意味着，重构晶 片51很少翘曲，并且芯片位置不具有不可预测性。因此，可以使得重构晶片51变大并且在 薄膜处理中限定更小的部件。因此，批量尺寸增加，减少了工艺成本。实际上，300mm直径的重构晶片被认为是可 能的，显著地改进了当今可能的200mm晶片。图6表示包括印刷电路板60的设备的截面，在根据本发明的封装中多个电子元件 1安装在该印刷电路板60上。该设备具有外壳61，该外壳61除了其它作用以外用于保护 内部的电子装置。前述内容仅以示例的方式给出，但绝不意图限制。实际上，流程的其它变型是可能 的。例如，可以在与所示位置不同的位置沉积介电层32或籽晶层。而且，可以使用除了薄 膜处理之外的技术来制造多层互连件6。因此，已经描述了本发明的至少一个示意性实施例，对于本领域技术人员来说可 以想到各种变更、修改和改进。这些变更、修改和改进意在本发明的精神和范围内。因此， 前面的描述仅是作为示例，而非意在进行限制。本发明仅限于所附权利要求及其等同物所 限定的内容。
权利要求
1.一种电子元件封装件，包括电子元件(1)，所述电子元件具有电路表面；树脂块(3)，所述树脂块部分地包围所述电子元件；以及多层互连件(6)，所述多层互连件与所述电路表面接触，其中，所述多层互连件(6)连接到间距小于50 μ m的多个接合焊盘，并且所述树脂块 (3)由注塑成型的树脂制成。
2.根据权利要求1所述的电子元件封装件，其中，所述多层互连件的厚度在20μ m与 30 μ m之间。
3.根据权利要求1所述的电子元件封装件，其中，所述多层互连件是薄膜结构。
4.根据权利要求1所述的电子元件封装件，其中，所述电子元件是半导体。
5.根据权利要求1所述的电子元件封装件，具有锡球(11)。
6.一种电子设备，包括根据权利要求1所述的电子元件封装件。
7.—种制造电子元件封装件的工艺，包括以下步骤提供第一多个电子元件O)，每个所述电子元件均具有有源表面，并保持在模制的树脂 块(31)中并且置于第一载体00)上，通过切割所述电子元件之间的树脂，将多个所述电子元件分为各个单元，移除所述第一载体，将第二多个所述各个单元定位在第二载体(30)上，以及在所述第二多个各个单元的所述有源表面上形成互连层(32)。
8.根据权利要求7所述的工艺，还包括在将多个所述电子元件分为各个单元的步骤之 前将第一介电层置于所述有源表面上的步骤。
9.根据权利要求8所述的工艺，还包括在将多个所述电子元件分为各个单元的步骤之 前将籽晶层置于所述介电层上的步骤。
10.根据权利要求7所述的工艺，其中，所述第一载体是与用于条带模制球栅阵列封装 件的设备兼容的格式。
11.根据权利要求7所述的工艺，其中，所述第二载体具有与硅晶片处理设备兼容的晶 片的形式。
12.根据权利要求11所述的工艺，其中，所述第二载体具有300mm晶片的形式。
13.根据权利要求7所述的工艺，其中，形成互连层的步骤使用薄膜技术。
14.根据权利要求7所述的工艺，还包括步骤形成部分地覆盖所述互连层的钝化层。
全文摘要
本发明涉及重构晶片的组装，提供一种电子元件的封装件，其包括电子元件(1)，其具有电路表面；树脂块(3)，其部分环绕所述电子元件；以及多层互连件(6)，其与所述电路表面接触，其中，所述多层互连件(6)连接到间距小于50μm的接合焊盘，所述树脂块(3)以注塑成型的树脂制成。
文档编号H01L23/488GK102104030SQ201010579709
公开日2011年6月22日 申请日期2010年12月6日 优先权日2009年12月4日
发明者朱利安·卫图 申请人:意法半导体(格勒诺布尔)公司