本发明的某些实施例涉及半导体封装、半导体封装组件以及制造半导体封装的方法，并且更特别地涉及形成包括多个半导体晶粒的半导体封装。
背景技术：
各种电子设备可包括具有各种结构的半导体装置以及电子装置以用于交换各种讯号，其中半导体装置和电子装置在操作期间会发射电磁波。
电磁波会干扰半导体装置和电子装置的操作，因为这些装置会非常靠近地一起安装于主机板上。据此，屏蔽电磁波的结构和/或方法是有需要的。
通过比较这些系统与如在本申请中参照附图的其余部分阐述的本揭示的某些实施例，对于本领域的技术人员而言，常规和传统方法的进一步限制和缺点将变得显而易见。
技术实现要素：
本发明的半导体封装以及其制造方法大致上示于附图的至少一者中和/或结合附图的至少一者来描述，并在权利要求书中进行更完整的阐述。
本发明的各种优点、态样和新颖性特征，以及其实施例所例示的细节，将从下面的描述和附图而更充分地理解。
一种制造半导体封装的方法，其包括：形成基板；将第一半导体装置附接至所述基板的顶部；使用囊封物囊封所述第一半导体装置；在所述囊封物中形成沟槽；以及在所述囊封物的表面上形成屏蔽层。进一步地，其中前述形成所述基板包括：在支撑层上形成第一基板部分，所述第一基板部分包括第一传导结构和第一介电结构；将第一载体附接至所述第一基板部分的顶部；移除所述支撑层；以及在所述第一基板部分上形成第二基板部分，所述第二基板部分包括第二传导结构和第二介电结构。进一步地，其包括：在形成所述屏蔽层之后，将第二载体附接至形成在所述囊封物的顶侧上的所述屏蔽层；移除所述第一载体；以及在所述第一基板部分上形成传导凸块。进一步地，其包括：将第二半导体装置附接至所述第一基板部分，所述第二半导体装置的高度小于所述传导凸块。进一步地，其中所述沟槽被形成以穿过所述囊封物和所述基板。进一步地，其中所述屏蔽层被形成在所述囊封物的顶表面、所述囊封物的侧表面以及所述基板的侧表面上。进一步地，其中所述屏蔽层被电性连接至所述基板的接地。进一步地，其中所述基板是具有核心的印刷电路板。进一步地，其包括：在所述囊封之后，在所述基板上形成传导凸块。进一步地，其包括：将载体附接至所述囊封物的顶部；以及形成所述沟槽以穿过所述囊封物和所述基板。进一步地，其在形成所述屏蔽层之前包括：将黏合构件附接至所述基板，以包围所述传导凸块；以及移除所述载体。
一种制造半导体封装的方法，其包括：在支撑层上形成第一基板部分；将半导体装置附接至所述第一基板部分的顶侧；使用囊封物囊封所述半导体装置；在所述囊封物中形成沟槽；在所述囊封物的表面上形成屏蔽层；以及在所述第一基板部分上形成第二基板部分。进一步地，其中形成所述第一基板部分包括形成含有传导结构和介电结构的所述第一基板部分。进一步地，其中形成所述沟槽包括形成所述沟槽以穿过所述囊封物、所述第一基板部分以及所述支撑层的部分。进一步地，其中形成所述第二基板部分包括：将载体附接至形成在所述囊封物的顶侧上的所述屏蔽层上；移除所述支撑层；以及在所述第一基板部分上形成第二基板部分，其中所述第二基板部分包括传导结构和介电结构。进一步地，其包括：将光阻材料注入到所述沟槽中。进一步地，其包括：在形成所述第二基板部分之后，在所述第二基板部分上形成传导凸块。
一种半导体封装组件，其包括：基板；第一半导体装置，其附接至所述基板的顶部；囊封物，其囊封所述第一半导体装置；沟槽，其形成在所述囊封物中；以及屏蔽层，其形成在所述囊封物的表面上。进一步地，其中所述基板包括：第一基板部分，其包括第一传导结构和第一介电结构；以及第二基板部分，其包括第二传导结构和第二介电结构。进一步地，其包括：传导凸块，其形成在所述第一基板部分上。进一步地，其包括：高度小于所述传导凸块的第二半导体装置，其被附接至所述第一基板部分。进一步地，其中所述沟槽被形成以穿过所述囊封物和所述基板。进一步地，其中所述屏蔽层被形成在所述囊封物的顶表面、所述囊封物的侧表面以及所述基板的侧表面上。进一步地，其中所述屏蔽层被形成在所述沟槽的底部上并且被电性连接至所述基板的接地。进一步地，其中所述基板是具有核心的印刷电路板。进一步地，其包括：传导凸块，其形成在所述基板上。进一步地，其中所述沟槽被形成以穿过所述囊封物和所述基板。进一步地，其包括：黏合构件，其被附接至所述基板，以包围所述传导凸块。
一种半导体封装组件，其包括：第一基板部分；半导体装置，其被附接至所述第一基板部分的顶侧；囊封物，其囊封所述半导体装置；沟槽，其形成在所述囊封物中；屏蔽层，其形成在所述囊封物的表面上；以及第二基板部分，其形成在所述第一基板部分上。进一步地，其中所述第一基板部分包括传导结构和介电结构。进一步地，其中所述沟槽被形成以穿过所述囊封物以及所述第一基板部分。进一步地，其中所述屏蔽层被形成在所述囊封物的顶表面、所述囊封物的侧表面、所述第一基板部分的侧表面以及所述沟槽的底部上。进一步地，其中所述屏蔽层被电性连接至所述第一基板部分和所述第二基板部分中的一或两者的接地。进一步地，其包括：光阻材料，其被注入到所述沟槽中。进一步地，其包括：传导凸块，其被形成在所述第二基板部分上。
一种半导体封装，其包括：基板；半导体装置，其被附接至所述基板；囊封物，其囊封在所述基板上的所述半导体装置；以及屏蔽层，其被形成在所述囊封物的表面上。进一步地，其中所述屏蔽层被形成在所述囊封物的顶表面、所述囊封物的侧表面以及所述基板的侧表面上。进一步地，其中所述屏蔽层被电性连接至所述基板的接地。
附图说明
图1a至图1j是根据本发明的实施例依序地例示半导体封装的制造方法的制程步骤的截面图。
图2a至图2h是根据本发明的另一实施例依序地例示半导体封装的制造方法的制程步骤的截面图。
图3a至图3g是根据本发明的又另一实施例依序地例示半导体封装的制造方法的制程步骤的截面图。
具体实施方式
以下配合图式及本发明的较佳实施例，进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段。
本发明的实施例不应被解释为限于本文所阐述的描述。相反地，这些实施例被提供作示例(诸如(但不限于)，一形状所投影的表面的变化、投影到此表面上的入射角的变化、所投影的元件的性质和结构的变化等等)，以使本发明更为详尽和完整，并且将向本领域技术人员充分地表达本发明的范围。所附权利要求书说明本揭示的一些实施例。
在以下讨论中，“举例而言”、“例如”、“范例性”等词是非限制性的，并且一般而言与“举例来说而无限制”、“举例而言且无限制”和类似者同义。
如在此所用，“和/或”即由“和/或”结合所列的项目当中任一或更多者。举例来说，“x和/或y”即三元素组{(x)、(y)、(x，y)}当中的任一元素。换言之，“x和/或y”即“x和y当中一或二者”。举另一例来说，“x、y和/或z”即七元素组{(x)、(y)、(z)、(x，y)、(x，z)、(y，z)、(x，y，z)}当中的任一元素。换言之，“x、y和/或z”即“x、y和z当中一或更多者”。
在此所用的辞汇只是为了描述特殊的范例，并且不打算限制本揭示。如在此所用，单数形式打算也包括复数形式，除非上下文明确另有所指。将进一步了解“包括”、“包含”、“含有”、“具有”、“拥有”、“有”和类似的词当用于本说明书时指定存在了所述的特色、事物、步骤、操作、元素和/或元件，但不排除存在或添加了一或更多个其他的特色、事物、步骤、操作、元素、元件和/或其群组。
将了解虽然第一、第二等词可以在此用于描述各种元件，但是这些元件不应该受限于这些词。这些词只是用来区分某一元件与另一元件。因此，举例而言，第一元件、第一构件或第一区段或可称为第二元件、第二构件或第二区段，而不偏离本揭示的教导。类似而言，各种空间用语(譬如“上”、“上面”、“下”、“下面”、“侧”、“横向”、“水平”、“垂直”和类似者)可以用于以相对方式来区分某一元件与另一元件。然而，应该了解元件可以采取不同的方式来指向；举例而言电子装置可以转向侧边，如此则其“顶面”面向水平方向并且其“侧面”面向垂直方向，而不偏离本发明的教导。
亦应该了解，“耦接”、“连接”、“附接”等等的术语包括直接和间接的(例如，具有中间元件)“耦接”、“连接”、“附接”等等，除非另有明确说明。举例而言，如果元件a被称为耦合到元件b，则元件a可以通过中间结构间接耦合到元件b、元件a也可以直接耦合到元件b等等。
在附图中，为了清楚起见，装置、结构、层、区域等等的尺寸(例如，绝对和/或相对尺寸)可能被夸大。虽然这样的尺寸通常是用来代表示例性操作，但它们不是限制性的。举例而言，如果结构a被例示为大于结构b，则这通常是用来代表示例性操作，但是结构a通常不需要大于结构b，除非另有说明。另外，在附图中，相同的附图标记可以在整个讨论中指代相同的元件。
在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。包括本文所使用的描述性或技术性术语的所有术语应被解释为具有对于本领域的技术人员而言是显而易见的含义。当术语由于语言、先例或新技术的演变而具有含糊的含义时，本发明中使用的术语的含义应该首先通过本发明中的用法和/或定义来澄清。那么，该术语应该会因为本领域的技术人员在阅读本发明时理解该术语而被阐明。
当部件“包括”或“包含”元件时，除非有与之相反的特定描述，否则该部件还可以包括其它元件。在本发明的实施例中的术语“单位(unit)”意指执行特定功能的软体构件或硬体构件。由“单元”提供的功能可以分为附加的构件和“单元”。举例而言，硬体构件可包括现场可程式化逻辑阵列(fpga)或特殊应用积体电路(asic)。
现在将详细参考实施例，而实施例的示例会在附图中例示。就此而言，本发明的实施例可以具有不同的形式，并且不应被解释为限于本文所阐述的描述。
在下面的描述中，已知的功能或结构未被详细描述，以防不必要的细节模糊了本发明的实施例。
在附图中，为了容易和清楚的目的，在本公开的描述中各层的厚度或尺寸可能会被夸大，并且相同的附图标记将在本文中被使用来表示相同或相似的元件。
根据本发明揭示的态样，提供一种制造半导体封装的方法，其包括：形成基板；将第一半导体装置附接至基板的顶部；使用囊封物囊封第一半导体装置；在囊封物中形成沟槽；以及在囊封物的表面上形成屏蔽层。
根据本发明揭示的另一态样，提供一种制造半导体封装的方法，其包括：在(举例而言)诸如晶圆的支撑层上形成第一基板；将半导体装置附接至第一基板的顶部；使用囊封物囊封半导体装置；在囊封物中形成沟槽；在囊封物的表面上形成屏蔽层；以及在第一基板上形成第二基板。
根据本发明揭示的又另一态样，提供一种半导体封装，其包括：基板；半导体装置，其被附接至基板；囊封物，其囊封基板上的半导体装置；以及屏蔽层，其被形成于囊封物的表面上。
如上面所述，在根据本发明揭示的实施例的半导体封装和其制造方法中，在形成半导体装置和囊封物于基板上之后，沟槽被形成于囊封物上，并且屏蔽层被形成于囊封物的表面上，以屏蔽半导体封装的五个表面。据此，可防止在囊封物中的半导体装置的至少一者所产生的电磁波发射到外部。此外，可防止外部产生的电磁波穿透进入囊封物中的半导体装置的至少一者。
因为在形成沟槽时不使用黏合胶带来保持多个半导体装置，所以在形成沟槽时没有要切割的黏合胶带。因此，不会有胶带毛边(tapeburr)也不会有胶带剥离以暴露基板和载体之间的间隙。
当(举例而言)新的黏合胶带被放置在具有胶带毛边的现有的胶带上方时，胶带毛边可能是有问题的。胶带毛边会妨碍新的胶带适当地黏合至现有的胶带。因此，当新的胶带被移除时，可能会有一些现有胶带无法被移除。这被称为残留现象。
暴露间隙的被剥离的胶带亦可以是有问题的，因为在屏蔽层被形成时一些屏蔽材料会进入该间隙。这被称为逆溢料(backspill)现象。
然而，依据本发明揭示的各种实施例，因为在形成沟槽时不存在现有的黏合胶带的切割，所以不会有黏合胶带剥离也不会形成胶带毛边。因此，当形成屏蔽层时，由于没有间隙穿透屏蔽材料，所以不会有任何逆溢料现象。此外，当(举例而言)黏合胶带被施加在传导凸块周围并且稍后移除时，黏合胶带将由于没有胶带毛边而被适当地移除而不留下胶带残留。因此，半导体封装的可靠度由于缺少逆溢料现象和残留现象的缘故而被改善。
现在将详细参考本揭示的各种示例性实施例。
图1a至图1j是根据本发明的实施例依序地例示半导体封装的制造方法的制程步骤的截面图。
根据本发明揭示的实施例的半导体封装的制造方法包括以下制程步骤：形成基板110；将电子装置121、125附接到基板110；利用囊封物130囊封在基板110上的电子装置121、125；在囊封物130周围形成屏蔽层140；以及在基板110的底部上形成传导凸块150。尽管第一电子装置121通常被例示和讨论为半导体装置(例如，积体电路、处理器、记忆体、特殊应用积体电路、离散逻辑装置、可程式化逻辑装置等等)，并且第二电子装置125通常被例示和讨论为被动装置(例如，电阻器、电容器、电感器等等)，但是本发明揭示的范围不受到此些范例装置的限制。举例而言，第一电子装置121和第二电子装置125可各自包括任何类型的装置，无论是主动装置或被动装置。
基板110包括形成于支撑层10上的第一基板部分111和形成于第一基板部分111上的第二基板部分115。第一基板部分111也可以被称为第一基板，并且第二基板部分115也可以被称为第二基板。举例而言，支撑层10可以是晶圆、面板、载体、支撑结构等等。
如图1a中所示，第一基板部分111包括第一多层传导结构112以及覆盖第一多层传导结构112的部分的第一多层介电结构113。经组合的第一多层传导结构112和第一多层介电结构113也可以被称为多层信号分布结构、多层信号再分布结构、多级(multi-level)再分布层等等。
图1b(其是图1a的部分“a”的放大图)示出第一基板部分的第一传导层112a形成于支撑层10上。第一传导层112a的部分被第一传导层113a所覆盖。接着，第二传导层112b被形成以电性连接第一传导层112a。第二传导层112b的部分被第二介电层113b所覆盖。接着，第三传导层112c被形成以电性连接第二传导层112b。第三传导层112c的部分被第三介电层113c所覆盖。尽管第一多层传导结构112在图1b被例示为具有三层，但是第一多层传导结构112可以具有任何数量的层(例如，1、2、3、4等等)。支撑层10可以由一种或多种合适的材料(例如，玻璃、金属、塑料、诸如(举例而言)硅(si)的半导体材料等)所制成。然而，本发明揭示的态样不限于此，并且支撑层10可以由本文未提到的其它合适材料所制成。
第一多层传导结构112的传导层112a、112b、112c可以由通过无电解电镀、电解电镀和/或溅镀所产生的导体(举例而言，诸如铜、铝、金、银、钯和/或其等效物)所制成，但是本发明揭示的态样不限于此。此外，第一多层传导结构112的图案化或绕线可以利用共同的光阻通过光刻制程进行，但是本发明揭示的态样不限于此。注意到，不同的传导层可以由相同的传导材料或不同的传导材料所制成。
第一多层介电结构113可以由绝缘材料所制成，举例而言，诸如有机介电材料(例如聚合物，聚酰亚胺，苯并环丁烯，聚苯并恶唑等等)及其等效物、无机介电材料(例如，氧化物、氮化物等等)及其等效物、其任何组合等等，但是本发明揭示的态样不限于此。此外，第一多层介电结构113可以通过(举例而言)旋涂、喷涂、浸涂、棒涂及其等效物所形成，但是本发明揭示的态样不限于此。注意到，不同介电层可以由相同的介电材料或不同的介电材料所制成。
接下来，第一载体20可被附接到第一基板部分111的顶部(或顶侧)，然后支撑层10可被移除。第一载体20可以由硅(si)、玻璃、金属等等所制成，但是本发明揭示的态样不限于此。第一载体20可用各种方式(例如，黏合剂层、双面胶带等等)的任何一种被附接到第一基板部分111。大部分的支撑层10可被移除，而留下剩余的支撑层10’，如图1c所示。大部分的支撑层10可通过(举例而言)背部研磨支撑层10的底表面被机械式地移除。这里，背面研磨可使用(举例而言)金刚石研磨器或其等效物进行，但是本发明揭示的态样不限于此。如果合适的话，支撑层10也可以使用包括(举例而言)雷射、流体喷流、化学手段等的其它方法来移除。
如图1d所示，可以通过(举例而言)化学蚀刻移除剩余的支撑层10’。如果合适的话，剩余的支撑层10’也可以使用包括(举例而言)雷射、流体喷流、化学手段等等的其它方法来移除。
如图1e所示，第二基板部分115被形成在第一基板部分111上，举例而言在先前被支撑层10所覆盖的第一基板部分111的一侧上。对于此制程，第一载体20和第一基板部分111被倒置，使得第一基板部111在顶部。接着，第二基板部分115被形成在第一基板部分111上。第二基板部分115和/或其之形成可以与第一基板部分111和/或其之形成共用任何或全部特性。举例而言，第二基板部分115可以包括第二多层传导结构116，其可以与第一多层传导结构112共用任何或所有特性，以及覆盖第二多层传导结构112的第二多层介电结构117，其可以与第一多层介电结构113共用任何或所有特性。基板110可用这种方式完成。
如上面所述，可以通过从晶圆制造制程接收支撑层10并在封装制程期间在支撑层10的表面上形成第一基板部分111来完成基板110。类似地，第二基板部分115也可以在封装制程期间形成于第一基板部分111上。据此，可以在基板110上实现小的线宽(举例而言，小于100μm)和细间距的互连(举例而言，小于100μm)，藉此提供高密度的互连技术。以这种方式配置的基板110可以通过swift(硅晶圆整合扇出技术(siliconwaferintegratedfan-outtechnology))制程制备。或者，也可以通过在晶圆制造制程期间在支撑层10上形成第一基板部分111并在封装制程期间形成第二基板部分115来完成基板110。以这种方式配置的基板110可以通过slim(无硅整合模组(silicon-lessintegratedmodule))制程形成。据此，可以在基板110上实现小的线宽(举例而言，小于100μm)和细间距的互连(举例而言，小于100μm)，藉此提供高密度的互连技术。
图1f例示了将电子装置121和125附接到基板110的顶部(或侧面)。第一和第二电子装置121和125可电性连接到第二基板部分115的第二多层传导结构116。在示例方法中，第一和第二电子装置121和125可以通过质量回焊方法、热压接合方法、雷射接合方法或任何其它合适的方法电性连接到第二多层传导结构116。
作为示例，第一电子装置121(例如，半导体装置)可以包括半导体晶粒122和多个传导凸块123，并且第二电子装置125可以是被动装置或主动装置。这里，半导体晶粒122可以包括电路，(举例而言)诸如数位信号处理器(dsp)、微处理器、网路处理器、电源管理处理器、音频处理器、rf电路、无线基频系统单晶片(soc)处理器、感测器或特殊应用积体电路(asic)。半导体晶粒122也可以包括(举例而言)记忆体，其可以包括挥发性和/或非挥发性记忆体。
第一电子装置121可通过将多个传导凸块123电性连接到第二多层传导结构116，然后将底部填充物124注入到半导体晶粒122和第二基板部分151之间的区域中，被稳固地附接到第二基板部分115。底部填充物124可以改善第一电子装置121和第二基板部分115之间的机械结合强度，同时保护多个传导凸块123。举例而言，多个传导凸块123可以包括(但不限于)焊料凸块、传导杆(例如，铜杆)、传导柱(例如，铜柱)、具有焊料的传导杆、具有焊料的传导柱以及等效物，但是本发明揭示的态样不限于此。此外，底部填充物124可以由(举例而言)环氧树脂、热硬化性材料、热固化性材料、聚酰亚胺、聚氨酯、聚合材料、填充环氧树脂、填充热硬化性材料、填充的热固化性材料、填充聚酰亚胺、填充聚氨酯、填充聚合物材料、助焊剂底部填充物(fluxedunderfill)以及其等效物，但是本发明揭示的态样不限于此。第二电子装置125可用类似方式被附接和/或底部填充。注意到，在本文所讨论的囊封步骤期间，也可以通过模制的底部填充物进行此种底部填充。
如图1g所示，基板110的顶部(或侧边)被囊封物130封装(或覆盖)。更特别地，被安装在基板110上的电子装置121和125被囊封物130囊封。囊封物130可以囊封电子装置121和125，从而减轻外部影响或环境条件对电子设备121和125的损坏。某些实施例可以完全囊封，然而其他实施例可以部分囊封。因此，除非另有说明，否则“囊封”可以是完全囊封或部分囊封。举例而言，囊封物130可以是用于一般转印模制的环氧树脂模制化合物、用于点胶(dispensing)可在室温下固化的灌封物(gloptop)(或涂封物(globtop))、旋涂囊封物及其等效物，但是本发明揭示的态样不限于此。
为了形成屏蔽层140(或传导层)，沟槽131被形成于囊封物130中，并且屏蔽层140被形成在囊封物130的表面上，包括在沟槽131的内壁(例如，侧壁、底表面等等)上。如图1h所示，沟槽131被形成在囊封物130中。沟槽131被形成为穿过基板130和囊封物110直到第一载体20。因此，基板110可被认为是已被切割成几个局部的基板110’。据此，局部的基板110’上的每组电子装置121和125被实质上分成个别的半导体封装。然而，因为第一载体20位于囊封物130下面，所以局部的基板110’保持在第一载体20上。
接下来，屏蔽层140被形成在囊封物130的上表面和侧表面、沟槽131的壁(例如，包括侧壁、底表面等等)和局部的基板110’的侧表面上。沟槽131的壁也可以被视为是囊封物130的侧表面。局部的基板110’的侧表面和/或沟槽131的壁可以是实质上垂直的。然而，侧表面和/或壁可具有其它形状和/或指向，(举例而言)例如倾斜的、阶梯状的、弯曲状的等等。
屏蔽层140可以举例而言经由连接到接地的第一多层传导结构112电性连接到被连接到接地的基板110的部分。因此，屏蔽层140可以屏蔽囊封物130，以防止从囊封物130中的电子装置121和125中的至少一个产生的电磁波被发射到外部。此外，屏蔽层140也可以屏蔽囊封物中的电子装置121和125，以免暴露于外部产生的电磁波。
屏蔽层140可以(举例而言)通过喷涂、溅镀、浸涂、旋涂等方式在囊封物130的表面上涂覆混合有传导金属粉末的导电膏(或液体或其它类型的材料)的涂层来形成，但是本发明揭示的态样不限于此。屏蔽层140可以由各种传导材料(例如，金属、传导液体或膏状物等等)的任何一种来形成。注意到，可以在屏蔽层140上形成一个或多个其它层(例如，一个或多个传导层和/或一个或多个介电层)。
如图1h所示，屏蔽层140也可以在沟槽131的底部。在这种情况下，可能需要移除沟槽131底部的屏蔽层140的部分，以允许由沟槽131分离的相邻封装的分离。移除可能在任何时间而直到相邻的封装需要分离的时间点发生，并且可以使用任何合适的方法，包括那些用于移除材料已经描述的方法。此种移除可(举例而言)通过机械切割或研磨、化学蚀刻、雷射烧蚀等进行。
一些实施例可能不会在沟槽131的底部处形成屏蔽层140，因此不需要移除屏蔽层140的那部分。其他实施例可以具有沟槽131而延伸到第一载体20中，而不是如图1h所示在第一载体20处停止。据此，即使沟槽131的底部具有屏蔽层，当第一载体20被移除时，也将移除沟槽131底部处的屏蔽层的部分。
在形成传导凸块150时，第一载体20被移除，并且传导凸块150被形成在局部的基板110’上。
首先，如图1i所示，第二载体30被附接到囊封物130的顶部上的屏蔽层140。定位在基板110下方的第一载体20接着利用一或多个在文中所描述的合适方法(例如，研磨和/或蚀刻、施加黏合剂脱胶温度或其它能量、剥离、剪切等)移除。据此，第一基板部分111暴露到外部。传导凸块150被形成在第一基板部分111的第一多层传导结构112上，以电性连接第一多层传导结构112。
因为第二载体30被附接到由沟槽131所分离的局部的基板110’的屏蔽层140，所以随后的(多个)处理制程可以处理在它们局部的基板110’上的多组电子装置121和125。
在一些实施例中，第三半导体装置126可以在形成传导凸块150之前、期间和/或之后附接到第一基板部分111。在这里，举例而言，第三半导体装置126被形成为具有比传导凸块150更小的高度。因此，根据本发明，局部的基板110’的顶表面和底表面可以具有附接到其上的电子装置。
传导凸块150可以用(举例而言)球栅阵列、平面栅格阵列、接脚格栅阵列或其他合适的传导互连的形式来提供。此外，传导凸块150可以由(举例而言)共晶焊料(sn37pb)、高铅焊料(sn95pb)、无铅焊料(snag、snau、sncu、snzn、snznbi、snagcu、snagbi等)及其等效物来形成，但是本发明揭示的态样不限于此。举例而言，传导凸块150可以是(但不限于)铜杆或铜柱、铜芯焊料球等。
如图1j所示，在形成传导凸块150之后，第二载体30被移除，从而完成个别的半导体封装100。第二载体30可用各种方式(例如，研磨和/或蚀刻、施加黏合剂脱胶温度或其它能量、剥离、剪切等)的任何一种移除。
通过上述制造方法所形成的半导体封装100包括：局部的基板110’；电子装置121和125，其附接到局部的基板110’的顶部；囊封物130，其囊封局部的基板110’上的电子装置121和125；屏蔽层140，其形成在囊封物130的表面上和局部的基板110’的横向的侧表面上；以及传导凸块150，其附接到局部的基板110’的顶部。
如上面所述，根据本发明揭示的实施例的半导体封装的制造方法包括：在支撑层10上形成基板110、电子装置121和125以及囊封物130。接着，沟槽131被形成在囊封物130中(以及在各种实施例中的基板110中)，并且屏蔽层140被形成在囊封物130的表面上以屏蔽半导体封装100的五个表面(四个侧表面和顶表面)。因此，根据本发明，屏蔽层140屏蔽囊封物130，以防止从囊封物130中的电子装置121和125中的至少一者产生的电磁波被发射到外部。此外，屏蔽层140也可以屏蔽囊封物中的电子装置121和125，以免于暴露于外部产生的电磁波。据此，可以加以改善半导体封装100的可靠性。
此外，根据本发明，在形成通过囊封物130和基板110的沟槽131之后，屏蔽层140被形成在囊封物130上。然而，因为在被切割作为形成沟槽131的部分时没有可能会剥离的黏合胶带，所以没有形成屏蔽层140的材料会穿透到基板110和第一载体20之间的区域中的逆溢料现象。这也可加以改善半导体封装100的可靠性。
此外，根据本发明，屏蔽层140可被形成，然后传导凸块150可被形成，然后新的黏合胶带可被施加在传导凸块150周围。由于新的黏合胶带不会被放置在先前放置的黏合胶带上，所以在形成沟槽131时不用担心由于切割先前放置的黏合胶带而可能形成的胶带毛边。据此，从传导凸块150周围移除新的黏合胶带将不会导致残留现象。没有这种残留现象也可加以改善半导体封装100的可靠性。
图2a至图2h是根据本发明的另一实施例依序地例示半导体封装的制造方法的制程步骤的截面图。图2a至图2h所示的示例方法(或制程)或其方法步骤可以与图1a至图1j及在文中所讨论的示例方法(或制程)或其方法步骤共用任何或所有特性。举例而言，本文讨论的各种示例方法中大致上类似的步骤可以共用材料和/或方法。
根据本发明揭示的另一实施例的半导体封装的制造方法包括：在支撑层10上形成第一基板部分111；将电子装置121、125附接到第一基板部分111；利用囊封物130囊封在第一基板部分111上的电子装置121、125；在囊封物130上形成屏蔽层140；在第一基板部分111上形成第二基板部分115；以及在第二基板部分210上形成传导凸块150。
图2a至图2h所示的制造方法与图1a至图1j所示的实质上相同，并且以下描述将集中在它们之间的差异。
如图2a所示，第一基板部分111被形成在支撑层10上。第一基板部分111包括第一多层传导结构112以及覆盖被形成在支撑层10上的第一多层传导结构112的第一多层介电结构113。图2a所示的第一基板部分111(举例而言)可以与图1b所示的相同。举例而言，第一基板部分111可以通过在支撑层10上形成第一传导层112a并用第一介电层113a覆盖第一传导层112a的部分来完成。然后，第二传导层112b可被形成以电性连接第一传导层112a，并且第二传导层112b的部分可被第二介电层113b覆盖。此外，第三传导层112c可被形成以电性连接第二传导层112b，并且第三传导层112c的部分可被第三介电层113c覆盖。尽管第一多层传导结构112在图2a中被例示为具有三层，但是第一多层传导结构112可以具有任何数量的层(例如，1、2、3、4等等)。支撑层10可以由硅(si)、玻璃和/或金属所制成，但是本发明揭示的态样不限于此。
如图2b所示，电子装置121和125被附接到第一基板部分111的顶部，并且电性连接到第一基板部分111的第一多层传导结构112。作为示例，第一和第二电子装置121和125可以通过质量回焊方法、热压接合方法、雷射接合方法或任何其它合适的方法电性连接到第一多层传导结构112。
作为示例，第一电子装置121(例如，半导体装置)可以包括半导体晶粒122和多个传导凸块123，并且第二电子装置125可以是被动装置或主动装置。这里，半导体晶粒122可以包括电路，(举例而言)例如数位信号处理器(dsp)、微处理器、网路处理器、电源管理处理器、音频处理器、rf电路、无线基频系统单晶片(soc)处理器、感测器或特殊应用积体电路(asic)。半导体晶粒122也可以包括(举例而言)记忆体，其可以包括挥发性和/或非挥发性记忆体。
第一电子装置121可通过将多个传导凸块123电性连接到第一多层传导结构112，然后将底部填充物124注入到半导体晶粒122和第一基板部分111之间的区域中，被稳固地附接到第一基板部分111。底部填充物124可以改善第一电子装置121和第一基板部分111之间的机械结合强度，同时保护多个传导凸块123。举例而言，多个传导凸块123可以包括(但不限于)焊料凸块、传导杆(例如，铜杆)、传导柱(例如，铜柱)、具有焊料的传导杆，具有焊料的传导柱以及其等效物，但是本发明揭示的态样不限于此。此外，底部填充物124可以由(举例而言)环氧树脂、热硬化性材料、热固化性材料、聚酰亚胺、聚氨酯、聚合材料、填充的环氧树脂、填充的热硬化性材料、填充的热固化性材料、填充的聚酰亚胺、填充的聚氨酯、填充聚合物材料、助焊剂底部填充物以及其等效物，但是本发明揭示的态样不限于此。第二电子装置125可用类似方式被附接和/或底部填充。注意到，在本文所讨论的囊封步骤期间，也可以通过模制的底部填充物进行此种底部填充。
如图2c所示，第一基板部分111的顶部(或侧边)被囊封物130囊封(或覆盖)。更特别地，被安装在第一基板部分111上的电子装置121和125被囊封物130囊封。囊封物130囊封电子装置121和125，从而减轻外部影响或环境条件对电子设备121和125的损坏。如本文中关于图1g所讨论的，某些实施例可以完全囊封，然而其他实施例可以部分囊封。因此，除非另有说明，否则“囊封”可以是完全囊封或部分囊封。举例而言，囊封物130可以是用于一般转印模制的环氧树脂模制化合物、用于点胶可在室温下固化的灌封物(或涂封物)、旋涂囊封物及其等效物，但是本揭示的态样不限于此。
为了形成屏蔽层140(或传导层)，沟槽131被形成在囊封物130中，并且屏蔽层140被形成在囊封物130的表面上，包括在沟槽131的内壁(例如，侧壁、底表面等等)上。如图2d所示，沟槽131被形成在囊封物130中。沟槽131被形成为穿过囊封物130和第一基板部分111，并且进一步进入支撑层10中。因此，第一基板部分111可说是已被切割成几个局部的第一基板部分111’。据此，局部的第一基板部分111’上的每组电子装置121和125被实质上分成个别的半导体封装。然而，因为支撑层10位于囊封物130下面，所以局部的基板部分111’被保持在支撑层10上。
接下来，屏蔽层140被形成在囊封物130的上表面和侧表面、沟槽131的壁(例如，包括侧壁、底表面等等)和局部的第一基板部分111’的侧表面上。沟槽131的壁也可以被视为是囊封物130的侧表面。局部的第一基板部分111’的侧表面和/或沟槽131的壁可以是实质上垂直的。然而，侧表面和/或壁可具有其它形状和/或指向，(举例而言)例如倾斜的、阶梯状的、弯曲状的等等
屏蔽层140可以举例而言经由连接到接地的第一多层传导结构112的传导迹线电性连接到被连接到接地的局部的第一基板部分111’的部分。因此，屏蔽层140可以屏蔽囊封物130，以防止从囊封物130中的电子装置121和125中的至少一个产生的电磁波被发射到外部。此外，屏蔽层140也可以屏蔽囊封物中的电子装置121和125，以免于暴露于外部产生的电磁波。
屏蔽层140可以(举例而言)通过喷涂、溅镀、浸涂、旋涂等等的方式在囊封物130的表面上涂覆混合有传导金属粉末的导电膏(或液体或其它类型的材料)的涂层来形成，但是本发明揭示的态样不限于此。
在形成第二基板部分115时，支撑层10被移除，并且第二基板部分115被形成在第一基板部分111上。屏蔽层140可以由任何传导材料(例如，金属、传导液体或膏状物等等)的任何一种来形成。注意到，可以在屏蔽层140上形成一个或多个其它层(例如，一个或多个传导层和/或一个或多个介电层)。
首先，举例而言，第一载体20被附接到形成于囊封物130的顶部(或侧边)上的屏蔽层140，然后移除支撑层10。第一载体20可用各种方式(例如，黏合剂层，双面胶带等等)的任何一种附接到屏蔽层140(或中间层)。如本文关于图1c至图1d所讨论的，支撑层10可用多个步骤移除，或者也可以在单一步骤中移除。举例而言，如图2e所示，支撑层10的部分通过背面研磨支撑层10的底表面而将支撑层10的部分机械式地移除，留下剩余的支撑层10’。这里，背面研磨可使用(举例而言)钻石研磨器或其等效物进行，但是本发明揭示的态样不限于此。也可使用前面描述的任何各种其他方法。接下来，如图2f所示，剩余的支撑层10’可通过化学蚀刻移除，从而移除支撑层10。如本文所讨论的，剩余的支撑层10’也可以通过其它合适的方法移除。基板110可以由硅(si)、玻璃和/或金属所制成，但是本发明揭示的态样不限于此。
接着，第二基板部分115被形成在局部的第一基板部分111’上。举例而言，这样的形成可以与关于图1e所讨论的第二基板部分115的形成共用任何或所有特性。具体地，如图2g所示，局部的第一基板部分111’被翻转以面向上，并且通过将光阻40(或介电材料或其它合适的材料)注入沟槽131来填充沟槽131。光阻40可(举例而言)被注入到沟槽131中，以有助于后续的处理制程。接着，第二基板部分115被形成在局部的第一基板部分111’上以完成基板110。这里，第二基板部分115包括第二多层传导结构116和覆盖第二多层传导结构116的第二多层介电结构117，举例而言用与第一基板部分111的第一多层传导结构116和第一多层介电结构113相似(或相同)的方式。注意到，第二基板部分115可用在局部的第一基板部分111’上(包括在沟槽131中的光阻40和屏蔽层140上)形成整个连续的第二基板部分115的方式来形成，并且形成在光阻40和屏蔽层140上的部分可以接着被移除，以便在相对的局部的第一基板部分111’上产生相对的局部第二基板部分。或者，第二基板部分115可以是原本就仅形成在第一基板部分111’上，而不在光阻40和沟槽131的屏蔽层140之上。
接着，传导凸块150被形成在基板110上。如图2g所示，传导凸块150被形成在第二基板部分115的第二多层传导结构116上，以电性连接第二多层传导结构116。传导凸块150可以用(举例而言)球栅阵列，平面栅格阵列、接脚格栅阵列或其他合适的传导互连的形式来提供。此外，传导凸块150可以由例如共晶焊料(sn37pb)、高铅焊料(sn95pb)、无铅焊料(snag、snau、sncu、snzn、snznbi、snagcu、snagbi等等)及其等效物来形成，但是本发明揭示的态样不限于此。举例而言，传导凸块150可以是(但不限于)铜杆或铜柱、铜芯焊料球等等。
在一些实施例中，第三半导体装置126可以在形成传导凸块150之前、期间和/或之后附接到第二基板部分115。在这里，举例而言，第三半导体装置126被形成为具有比传导凸块150更小的高度。因此，根据本发明，基板110的顶表面和底表面可以具有附接到其上的电子装置。
接下来，如图2h所示，在形成传导凸块时，第一载体20和光阻40被移除，从而完成个别的半导体封装100。第一载体20可用各种方式(例如，研磨和/或蚀刻、施加黏合剂脱胶温度或其它能量、剥离、剪切等等)的任何一种移除。
通过上述制造方法所形成的半导体封装100包括：基板110；电子装置121和125，其附接到局部的基板110的顶部；囊封物130，其囊封基板上的电子装置121和125；屏蔽层140，其形成于囊封物130的表面上和局部的基板110’的横向的侧表面上；以及传导凸块150，其附接到基板110的底部。举例而言，如同图1a至图1j所示的示例方法以及在此讨论的，可以使用图2a至图2h所示的示例方法来制造半导体封装100。
图3a至图3g是根据本发明的又另一实施例依序地例示半导体封装的制造方法的制程步骤的截面图。图3a至图3g所示的示例方法(或制程)或其方法步骤可以与图2a至图2h所示的及/或图1a至图1j中所示的及在文中所讨论的示例方法或其方法步骤共用任何或所有特性。举例而言，本文讨论的各种示例方法的大致上类似的步骤可以共用材料和/或方法。
根据本发明揭示的又另一实施例的半导体封装的制造方法包括：形成基板210；将电子装置121、125附接到基板210；利用囊封物230囊封基板210上的电子装置121、125；在基板210上形成传导凸块150；以及在囊封物230上形成屏蔽层240。
在形成基板时，如图3a所示，基板210被加以制备，基板210包括：平面绝缘层(核心层)211；形成在绝缘层211的顶表面上的第一电路图案212；形成在绝缘层211的底表面上的第二电路图案213；电性连接第一电路图案212和第二电路图案213的传导通孔216；以及分别保护第一和第二电路图案212和213的第一和第二介电层(或钝化层)214和215。如所示的，第一介电层214和第二介电层215可以分别覆盖第一电路图案212和第二电路图案213的横向侧边。第一介电层214和第二介电层215也可以(举例而言)分别覆盖第一电路图案212和第二电路图案213的顶侧的部分(例如，包括暴露接合焊垫的孔隙)，也就是说，基板210可以形成为具有核心的印刷电路板(pcb)。尽管图3a中例示了具有单层的基板210，但是也可以形成为多层pcb。注意到，这里所讨论的基板210可以与这里所讨论的基板110(或其部件)共用任何或全部特性。
如图3a所示，第一电子装置121和第二电子装置125被附接到基板210的顶部。第一和第二电子装置121和125被附接到基板210的第一电路图案212。在示例中，第一和第二电子装置121和125可以通过质量回焊方法、热压接合方法、雷射接合方法或任何其它合适的方法电性连接到第一电路图案212。
作为示例，第一电子装置121(例如，半导体装置)可以包括半导体晶粒122和多个传导凸块123，并且第二电子装置125可以是被动装置或主动装置。这里，半导体晶粒122可以包括电路，(举例而言)例如数位信号处理器(dsp)、微处理器、网路处理器、电源管理处理器、音频处理器、rf电路、无线基频系统单晶片上(soc)处理器、感测器或特殊应用积体电路(asic)。半导体晶粒122也可以包括(举例而言)记忆体，其可以包括挥发性和/或非挥发性记忆体。
如图3a所示，安装在基板210上的电子装置121和125使用囊封物230囊封。囊封物230囊封电子装置121和125，从而减轻外部影响或环境条件对电子设备121和125的损坏。举例而言，囊封物230可以是用于一般转印模制的环氧树脂模制化合物、用于点胶可在室温下固化的灌封物及其等效物，但是本揭示的态样不限于此。这里所讨论的囊封物230和/或其之形成可以与这里所讨论的囊封物130和/或其之形成共用任何或全部特性。
如图3a所示，传导凸块150可以形成在第二电路图案213上，以电性连接到第二电路图案213。举例而言，传导凸块150可以用(举例而言)球栅阵列、平面栅格阵列、接脚格栅阵列等等的形式来提供。此外，传导凸块150可以由例如共晶焊料(sn37pb)、高铅焊料(sn95pb)、无铅焊料(snag、snau、sncu、snzn、snznbi、snagcu、snagbi等等)及其等效物来形成，但是本发明揭示的态样不限于此。举例而言，传导凸块150可以是(但不限于)铜杆或铜柱、铜芯焊料球等等。
如图3b所示，第一载体20可以附接到囊封物230的顶部(或侧边)，并且基板210可被翻转以允许传导凸块150被定位成向上。第一载体20可用各种方式(例如，黏合剂层，双面胶带等等)的任何一种附接到囊封物230(或中间层)。举例而言，基板210可以被定位成允许传导凸块150被定位成向上，而第一载体20附接到囊封物230。
接下来，如图3c所示，沟槽231被形成在囊封物230中。沟槽231被形成为穿过基板210和囊封物230直到第一载体20。注意到，这里所讨论的沟槽231和/或其之形成可以与这里所讨论的沟槽131和/或其之形成共用任何或全部特性。此外，虽然未示出，但是沟槽231也可被形成为在穿过基板210和囊封物230的同时穿过第一载体20的顶部。因此，基板210可说是已被切割成几个局部的基板210’。据此，局部的基板210’上的每组电子装置121和125被实质上分成个别的半导体封装。然而，由于第一载体20位于囊封物230下面，所以局部的基板210’保持在第一载体20上。
接下来，如图3d所示，黏合构件50被附接到其上形成有传导凸块150的局部的基板210’的底表面。黏合构件50可以形成为环氧树脂类型黏合胶带、黏合剂层等等。因此，传导凸块150(其被定位在局部的基板210’的底表面上)现在是由黏合构件50所包围。接下来，如图3e所示，第一载体20被移除。这里，因为即使在移除第一载体20之后，黏合构件50仍附接到局部的基板210’的底部，所以局部的基板210’不会分离(例如它们的空间配置被维持)。
接下来，如图3f所示，在形成屏蔽层时，屏蔽层240形成在囊封物230的上表面和侧表面、沟槽231的壁(例如，包括侧壁、底面等等)和局部的基板210’的侧表面上。沟槽231的壁也可以被视为囊封物230的侧表面。局部的基板210’的侧表面和/或沟槽231的壁可以是实质上垂直的。然而，侧表面和/或壁可具有其它形状和/或指向，(举例而言)例如倾斜的、阶梯状的、弯曲状的等等。这里所讨论的屏蔽层240和/或其之形成可以与这里所讨论的屏蔽层140和/或其之形成共用任何或全部特性。
这里，屏蔽层240可电性连接被连接到局部的基板210’的接地的第一和/或第二电路图案212和213的部分。因此，屏蔽层240可以屏蔽囊封物230，以防止从囊封物230中的电子装置121和125中的至少一个产生的电磁波被发射到外部。此外，屏蔽层240可以屏蔽囊封物230，以免暴露于外部产生的电磁波。最后，如图3g所示，黏合构件50被移除，从而完成个别的半导体封装200。黏合构件50可用任何各种方式(例如，剥离、化学溶解、热脱胶等等)移除。
通过上述制造方法形成的半导体封装200包括：局部的基板210’；电子装置121和125，其附接到局部的基板210’的顶部；囊封物230，其囊封电子装置121和125；屏蔽层240，其形成在囊封物230的表面上和局部的基板210’的横向的侧表面上；以及传导凸块150，其附接到局部的基板210’的顶部。
已经描述了两个电子装置121和125被安装在用于半导体封装100或200的基板上的各种实施例。然而，实施例不必如此限制。举例而言，可以有用于半导体封装所安装的一个半导体装置(或其他电子装置)或用于半导体封装所安装的多个半导体装置(或其他电子装置)。
虽然已经将各种实施例描述为包括多级或多层装置，但是实施例可以包括单层装置。举例而言，实施例可以包括任何数量的单层电介质结构、单层传导结构等等。
以上所述仅是本发明的优选实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。