封装的半导体器件及其封装方法与流程

分案申请

本申请是2014年09月04日提交的标题为“封装件衬底、封装的半导体器件及封装半导体器件的方法”、专利申请号为201410455838.x的分案申请。

本发明涉及半导体领域，更具体地，涉及封装件衬底、封装的半导体器件及封装半导体器件的方法。

背景技术：

半导体器件用于各种电子产品中，诸如个人电脑、手机、数码相机和其他电子设备。通常在半导体衬底上方依次沉积绝缘层或介电层、导电层和半导体材料，然后使用光刻图案化各种材料层以在其上形成电路组件和元件，从而典型地制造半导体器件。

通常在单个半导体晶圆上制造数十或数百个集成电路。通过沿划线锯切集成电路从而分割单独的管芯。然后以例如多芯片模块或其他类型的封装将单个管芯分别进行封装。

半导体工业通过不断地减小最小部件的尺寸不断地提高各种电子部件(例如，晶体管、二极管、电阻器、电容器等)的集成密度，以允许更多的组件能够集成到给定的区域内。在一些产品中，这些较小的电子部件还需要比过去的封装件使用更少面积的较小的封装件。

技术实现要素：

为解决上述问题，提供了一种用于半导体器件的封装件衬底，包括：衬底核心；材料层，设置在衬底核心上方；以及鱼眼孔径，设置在衬底核心和材料层中。

其中，鱼眼孔径包括槽区和连接到槽区的针孔区。

其中，衬底核心包括第一侧和第二侧，其中，第一侧包括用于在第一侧上安装集成电路的区，第二侧包括用于连接多个连接件的区，其中，将鱼眼孔径的针孔区设置为接近第一侧，且将鱼眼孔径的槽区设置为接近第二侧。

其中，槽区包括第一宽度，针孔区包括第二宽度，其中，第一宽度大于第二宽度。

其中，第一宽度是第二宽度的约两倍以上。

其中，衬底核心包括设置在衬底核心中的多个鱼眼孔径。

其中，衬底核心包括设置在衬底核心中的多个镀通孔(pth)。

其中，材料层包括设置在衬底核心的一侧上的增长层，且鱼眼孔径的一部分设置在增长层中。

本发明还提供了一种封装的半导体器件，包括：封装件衬底，包括衬底核心、设置在衬底核心上方的材料层、以及设置在衬底核心和材料层中的鱼眼孔径，鱼眼孔径包括槽区和连接到槽区的针孔区；以及集成电路，连接至封装件衬底。

该半导体器件进一步包括设置在封装件衬底和集成电路之间的底部填充材料。

其中，槽区的宽度大于针孔区的宽度，以及其中，底部填充材料被进一步设置在鱼眼孔径的针孔区中。

其中，底部填充材料被进一步设置在槽区的部分中。

其中，底部填充材料包括填料，且底部填充材料的接近封装件衬底的填料比接近集成电路的填料更多。

该半导体器件进一步包括设置在集成电路和封装件衬底之间的多个连接件。

其中，多个连接件包括多个可控崩塌芯片连接(c4)凸块。

此外，还提供了一种封装半导体器件的方法，该方法包括：提供封装件衬底，封装件衬底包括衬底核心、设置在衬底核心上方的材料层、以及设置在衬底核心和材料层中的鱼眼孔径；将集成电路连接到封装件衬底；以及通过鱼眼孔径将底部填充材料分配到封装件衬底和集成电路之间。

该方法进一步包括固化底部填充材料。

其中，鱼眼孔径包括槽区和连接到槽区的针孔区，其中，槽区的宽度大于针孔区的宽度，其中，将集成电路连接到封装件衬底包括将集成电路连接到封装件衬底的接近鱼眼孔径的针孔区的一侧，且设置底部填充材料包括将封装件衬底的接近鱼眼孔径的槽区的一侧放置为面向上方，且通过鱼眼孔径的槽区分配底部填充材料。

其中，设置底部填充材料还包括通过鱼眼孔径的针孔区注入底部填充材料。

其中，提供封装件衬底包括提供倒装芯片封装件衬底。

附图说明

当结合附图进行阅读时，通过以下详细描述可以更好地理解本发明的各方面。应该强调的是，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘出。事实上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。

图1至图6根据本发明的一些实施例示出了在各个阶段制造封装件衬底的方法的截面图。

图7是根据一些实施例的封装件衬底的截面图。

图8是根据一些实施例的在图7中示出的封装件衬底的顶视图。

图9至图11是根据一些实施例的在各个阶段封装半导体器件的方法的截面图。

图12根据一些实施例更详细的示出了在图11中示出的封装的半导体器件的一部分。

图13a至图13c是根据一些实施例的鱼眼孔径(spot-faced)的顶视图。

图14是根据一些实施例的封装半导体器件的方法的流程图。

具体实施方式

以下公开内容提供了许多用于实施所提供的主题的不同特征的不同实施例或实例。以下描述组件和布置的具体实例以简化本发明。当然，这仅仅是实例，并不是用于限制本发明。例如，在以下描述中，第一部件形成在第二部件上方或者上可以包括第一部件和第二部件直接接触的实施例，还可以包括在第一部件和第二部件之间形成有额外的部件，从而使得第一部件和第二部件不直接接触的实施例。此外，本公开可在各个实例中重复参考标号和/或字母。该重复是为了简明和清楚，而且其本身没有规定所述各种实施例和/或结构之间的关系。

而且，为了便于描述，诸如“在…下方”、“在…下面”、“下”、“在…上方”、“上”等空间相对位置术语在本文中可以用于描述如附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。除了图中描述的方位外，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)，并且本文中使用的空间相对位置描述符可以同样地进行相应的解释。

本发明的一些实施例涉及用于半导体器件的封装件衬底、封装半导体器件的方法和它们的结构。也公开了使用新颖的封装件衬底封装的半导体器件和制造该封装件衬底的方法。该封装件衬底包括形成在其中的鱼眼孔径，这些将进行进一步的描述。

图1至图6是根据本发明的一些实施例示出了在各个制造阶段制造封装件衬底100的方法的截面图。根据一些实施例，封装件衬底100包括倒装芯片封装件衬底。首先参考图1，示出了包括衬底核心102的封装件衬底100。在一些实施例中，例如，衬底核心102包括玻璃纤维、树脂、填充物、其他材料和/或它们的组合。在一些实施例中，衬底核心102包括一个或多个嵌入其中的无源部件(未示出)。可选地，衬底核心102可以包括其他材料或部件。

在一些实施例中，如图1所示，封装件衬底100包括设置在衬底核心102的每侧上的导电材料104a和104b。例如，导电材料104a和104b包括厚度为约5μm到约25μm的铜或铜合金。可选地，导电材料104a和104b可以包括其他材料和尺寸。在一些实施例中，封装件衬底100不包括形成在其上的导电材料104a和104b，导电材料104a和104b形成在衬底核心102上。可以使用喷镀、物理汽相沉积(pvd)、溅射、化学汽相沉积(cvd)或其他方法形成导电材料104a和104b。

如图2所示，使用光刻工艺图案化导电材料104a和104b。例如，可以通过在导电材料104a上方形成光刻胶层(未示出)，且将该光刻胶层暴露于通过其上具有期望图案的光刻掩模(未示出)反射或传输的光或能量，这样将图案从光刻掩模转印到光刻胶层，从而图案化导电材料104a。然后显影光刻胶层，之后灰化或蚀刻掉光刻胶层的暴露(或未暴露，取决于光刻胶包含正光刻胶还是负光刻胶)区，在导电材料104a的上方留下图案化的光刻胶层。然后如图2所示，在蚀刻工艺期间，将光刻胶层用作蚀刻掩模，其中，蚀刻工艺将光刻胶中的图案转印到导电材料104a。然后去除光刻胶层。例如，可以使用相似的光刻工艺、使用另一光刻胶层和光刻掩模图案化导电材料104b。

可选地，在一些实施例中，导电材料104a和/或104b可以包括晶种层。可以使用光刻胶层(未示出)或使用期望的图案利用光刻法图案化的其他材料覆盖导电材料104a和/或104b。使用电镀或化学镀(ecp)工艺将诸如铜或铜合金的导电材料通过图案化的掩模喷镀到暴露的导电材料104a和/或104b上。在喷镀工艺期间，去除光刻胶层，且去除光刻胶所在层的区域中的包含晶种层的导电材料104a和/或104b。例如，导电材料104a和104b包括形成在衬底核心102的每侧上的为衬底核心102提供电连接的多个接触件。

如图2所示，在一些实施例中，在衬底核心102中形成多个镀通孔(pth)106。pth106包括诸如铜、铜合金或其他导体的导电材料，且可以包括势垒层、衬里、晶种层和/或填充材料。pth106提供从衬底核心102的一侧到衬底核心102的其他侧的垂直电连接。例如，pth106的一些连接在衬底核心102的一侧上的接触件104a和衬底核心102的相对侧上的接触件104b之间。例如，可以使用钻孔工艺、光刻法、激光工艺或其他方法形成pth106的孔，且然后使用导电材料填充pth106的孔。

在一些实施例中，在形成接触件104a和104b之前形成pth106。在其他实施例中，在形成接触件104a和104b之后形成pth106。在这些实施例中，pth106可以延伸穿过接触件104a和104b，这种情况没有示出。根据一些实施例，虽然在图2至图6中仅示出了两个pth106；但是，可选地，可以横穿封装件衬底100形成数十或数百个或更多的pth106。

如图3所示，在接触件104a和衬底核心102上方形成多个绝缘材料108a和108a’、通孔110a和110a’、以及接触件112a和112a’。在一些实施例中，通孔110a和110a’以及接触件112a和112a’可以包括互连层的互连件。在一些实施例中，例如，接触件104a、绝缘材料108a和108a’、通孔110a和110a’、以及接触件112a和112a’包括封装件器件100的增长(build-up)层。在一些实施例中，通孔110a和110a’以及接触件112a和112a’包括铜或铜合金。在一些实施例中，绝缘材料108a和108a’包括绝缘材料或绝缘膜，诸如环氧树脂绝缘膜(ajinomotobuild-upfilm,abf)(由ajinomotofine-technoco.,inc.提供)或预浸材料(即，使用树脂或其他材料预浸渍可塑材料)。可选地，通孔110a和110a’、接触件112a和112a’和绝缘材料108a和108a’可以包括由其他供应厂商制造的其他材料。

在一些实施例中，为了形成绝缘材料108a和108a’、通孔110a和110a’、接触件112a和112a’可以使用附加工艺或半附加工艺。例如，首先，在接触件104a和衬底核心102上方形成绝缘材料108a。使用钻孔工艺图案化绝缘材料108a以形成用于通孔110a的图案。在图案化的绝缘材料108a中形成导电材料以形成通孔110a。在绝缘材料108a和通孔110a上方形成导电材料，且使用光刻工艺图案化导电材料以形成接触件112a。在一些实施例中，在用于填充图案化的绝缘材料108a且形成通孔110a的工艺期间，导电材料可以包括在绝缘材料108a上方形成过量的导电材料，使得不需要额外的沉积工艺。然后在绝缘材料108a和接触件112a上方形成绝缘材料108a’，且使用用于通孔110a’的图案图案化绝缘材料108a’。在图案化的绝缘材料108a’上方形成导电材料，且形成通孔110a’。在通孔110a’和绝缘材料108a’上方形成导电材料，且图案化导电材料以形成接触件112a’。在一些实施例中，在用于填充图案化的绝缘材料108a’且形成通孔110a’的工艺期间，导电材料可以包括形成在绝缘材料108a’上方的过量的导电材料，使得不需要额外的沉积工艺。可选地，可以使用其他方法形成绝缘材料108a和108a’、通孔110a和110a’、接触件112a和112a’，且可以包括其他材料。例如，在一些实施例中，可以使用一个或多个钻孔方法、削减蚀刻工艺和/或喷镀工艺形成绝缘材料108a和108a’、通孔110a和110a’、接触件112a和112a’。

在图3中还示出了形成在衬底核心102的相对侧上的接触件104b和衬底核心102上方的多个绝缘材料108a和108a’、通孔110a和110a’、接触件112a和112a’。例如，绝缘材料108a和108a’、通孔110a和110a’、接触件112a和112a’可以包括相似的材料且可以使用与所描述的形成位于衬底核心102的其他侧上的绝缘材料108a和108a’、通孔110a和110a’、接触件112a和112a’相似的方法形成。在一些实施例中，接触件104b、绝缘材料108a和108a’、通孔110a和110a’、接触件112a和112a’包括封装件衬底100的互连结构或增长层。

本文中，例如，在一些权利要求中，封装件衬底100的增长层(例如，增长层包括接触件104a、绝缘材料108a和108a’、通孔110a和110a’、接触件112a和112a’，或增长层包括接触件104b、绝缘材料108a和108a’、通孔110a和110a’、接触件112a和112a’)也指代设置在衬底核心102上方的材料层。在一些实施例中，在设置在衬底核心102上方的材料层的至少一层的部分中(例如，在设置在衬底核心102上方的增长层的至少一层的部分中)形成孔径114的部分。

虽然在附图的衬底核心102的每侧上都示出了两种绝缘材料108a、108a’、108b和108b’；然而，可选地，可以在衬底核心102的每侧上仅形成一种绝缘材料、不形成绝缘材料、或三种或三种以上绝缘材料。同样地，在封装件衬底100上可以包括其他数量(诸如，零、一、三或三个以上)的通孔层和/或接触层。

例如，根据一些实施例，接触件104a和104b、通孔110a和110a’、接触件112a和112a’、通孔110b和110b’、接触件112b和112b’包括封装件衬底100的水平电连接。例如，在一些实施例中，接触件112a、112a’、112b和112b’可以包括扇出区，使得位于衬底核心102的一侧上的接触件的印迹伸展且比位于衬底核心102的相对侧上的接触件的印迹更宽。在一些实施例中，如另一实施例，接触件112b’比接触件112a’更宽。

根据本发明的一些实施例，如图4所示，在衬底103中形成至少一个孔径114，衬底103包括衬底核心102和绝缘材料108a、108a’、108b和108b’。在一些实施例中，在图4中还示出了孔径114完全延伸穿过封装件衬底100的孔径114。根据包括直径或宽度为尺寸d1的第一区和包括直径或宽度为尺寸d2的第二区的一些实施例，孔径114包括鱼眼孔径。在一些实施例中，第一区的宽度尺寸d1大于第二区的宽度尺寸d2。例如，在一些实施例中，第一宽度尺寸d1为第二宽度尺寸d2的约两倍或两倍以上。

例如，在一些实施例中，尺寸d1为约2毫米(mm)或更大，且尺寸d2为约1mm或更小。在一些实施例中，如另一实施例，尺寸d1为约2.26mm，且尺寸d2为约0.5mm。在一些实施例中，如又一实例，尺寸d1为尺寸d2的4倍或以上。可选地，孔径114的尺寸d1和d2可以包括其他值或其他相关的值。

在一些实施例中，孔径114还可以包括第三尺寸，在图4中未示出(见图6)。例如，在一些实施例中，第三尺寸可以大于尺寸d2且小于尺寸d1，这也没有在图中示出。孔径114可以包括设置在第一区和第二区之间的中间区，其中，中间区包括第三尺寸。

在一些实施例中，使用钻孔工艺形成孔径114。钻孔工艺可以包括机械工艺(例如，通过在封装件衬底100中钻孔)、激光工艺、光刻工艺或其他方法。例如，可以使用第一钻头形成孔径114的第一区，且使用第二钻头形成孔径114的第二区，其中，第二钻头小于第一钻头。在一些实施例中，直径或宽度为尺寸d1的孔径114的第一区包括槽区。槽区包括适合在底部填充材料分配工艺期间接收和保留底部填充材料的底部填充物槽，本文将对此进行进一步描述。在一些实施例中，直径或宽度为尺寸d2的孔径114的第二区包括针孔区。例如，针孔区连接至槽区。针孔区包括在底部填充材料分配工艺期间用于底部填充材料的注入沟道，本文也将对此进行进一步描述。在一些实施例中，在设置在衬底核心102上方的材料层中(例如，在图4示出的绝缘材料108a和108a’中)设置孔径114的针孔区。

如图5所示，分别在衬底核心102的两侧上形成绝缘材料116a和116b，例如，绝缘材料108a’和108b’以及接触件112a’和112b’上方。例如，在一些实施例中，绝缘材料116a和116b包括阻焊。图5中还示出了从接触件112a’和112b’上方去除绝缘材料116a和116b的部分。

如图6所示，在封装件衬底100的第一侧120a上形成多个导电凸块118。在一些实施例中，导电凸块118包括多个包含导电材料的连接件。根据一些实施例，导电凸块118包括多个可控崩塌芯片连接(c4)凸块。例如，导电凸块118可以包括诸如焊球的共熔材料。例如，可以使用降球工艺或焊锡槽(solderbath)形成导电凸块118。可选地，导电凸块118可以包括其他材料且可以使用其他方法形成。

例如，在一些实施例中，如图6所示，接触件112a’包括设置在封装件衬底100的第一侧120a上的接触焊盘，其中，导电凸块118连接至接触焊盘。接触件112b’包括位于封装件衬底100与第一侧120a相对的第二侧120b上的接触焊盘，其中，导电凸块可以连接至该接触焊盘(图6中未示出；见图7中示出的包括导电凸块的连接件122)。例如，接触件112a’和112b’设置在衬底103的相对两侧上。

衬底103(以及封装件衬底100)的第一侧120a包括用于在其上安装集成电路(见图9中示出的集成电路130)的区。衬底103和封装件衬底100的第二侧120b包括用于连接多个连接件(见图7中示出的连接件122)的区。例如，在一些实施例中，衬底核心102还包括第一侧120a和与第一侧120a相对的第二侧120b。例如，在一些实施例中，尺寸为d2的鱼眼孔径114的针孔区设置在接近于封装件衬底100、衬底103或衬底核心102的第一侧120a处，且尺寸为d1的鱼眼孔径114的槽区设置在接近于封装件衬底100、衬底103或衬底核心102的第一侧120b处。

在一些实施例中，如图4至6所示，尺寸为d1的鱼眼孔径114的槽区包括基本笔直的侧壁。可选地，尺寸为d1的鱼眼孔径114的槽区可以包括成角度的侧壁，如图6中虚位(例如，虚线)114”所示。例如，可以将鱼眼孔径114的槽区的侧壁向衬底核心102的中心或向衬底中心102的相对侧壁进行挖槽。同样地，尺寸为d2的针孔区的侧壁可以包括基本笔直的侧壁或成角度的侧壁(未示出)。

在一些实施例中，在衬底核心102上形成绝缘材料108a、108a’、108b、108b’之后，衬底核心102和绝缘材料108a、108a’、108b、108b’包括衬底103。在一些实施例中，例如，在衬底核心102上形成绝缘材料108a、108a’、108b、108b’之后，衬底103包括绝缘材料108a、108a’、108b、108b’。在一些实施例中，在衬底103的绝缘材料108a、108a’、108b和/或108b’中形成鱼眼孔径114的针孔区和/或槽区。例如，在图4至图6的一些实施例中，在绝缘材料108a和108a’中形成尺寸为d2的针孔区，且在衬底核心102和绝缘材料108b和108b’中形成尺寸为d1的槽区。可选地，如图5中虚位114’所示，也可以在衬底核心102的部分内形成针孔区。

在其他实施例中，如图7(根据一些实施例的封装件衬底100的截面图)所示，在绝缘材料108b’中形成孔径114的槽区，且在衬底核心102和绝缘材料108a’中形成孔径114的针孔区。可选地，可以在绝缘材料108a、108a’、108b、108b’和部分厚度或全部厚度的衬底核心102的各种组合中形成孔径114的槽区和针孔区。在一些实施例中，如另一实施例，在封装件衬底100中形成包括鱼眼形状的孔径114。

根据一些实施例，在施加底部填充材料期间以及在底部填充材料固化工艺期间，将封装件衬底100翻转。图7示出了已经翻转的封装件衬底100，其中，孔径114的尺寸为d1的槽区接近封装件衬底100或衬底103的面向上的第二侧120b。例如，虽然为了简化，在图7、图9、图10和图11中没有示出图案化的包括接触件112a’的导电材料；但是，如图2至图6中一些实施例所示，导电材料层包括多个接触件112a’。虽然在图7、图9、图10和图11中没有示出或没有包括接触件112a和112b以及绝缘材料108a和108b；但是，根据一些实施例，在衬底103中可以包括或可以不包括这些元件和材料层。

根据一些实施例，图8是图7中示出的翻转的封装件衬底100的顶视图。例如，图8中示出的视图是封装件衬底100的底部视图(例如，当封装件衬底100没有翻转时，连接件122面向下方)。以阵列布置在封装件衬底100的底面上方形成连接件122。例如，在一些实施例中，阵列布置可以包括球栅阵列(bga)。如图8所示，阵列可以是全部填充的，或者阵列也可以是在各种图案中部分填充的(未示出)。

在每个视图中仅示出了一个孔径114；可选地，横跨封装件衬底100的表面可以形成多个孔径114。例如，在图8中，将单个孔径114设置在封装件衬底100的基本中心区内。可选地，可以将孔径114设置在封装件衬底100的非中心区(未示出)。在其他实施例中，具有两个不同直径或宽度d1和d2的包括鱼眼形状的两个或多个孔径114可以横跨封装件衬底100的表面形成在衬底103内(也未示出)。如另一实施例，可以横跨衬底103的表面以均匀或非均匀的间距形成三个或三个以上孔径114。

图9至图11是根据一些实施例在各个阶段封装半导体器件的方法的截面图。首先，将集成电路130连接到封装件衬底100的第一侧120a。可以将集成电路130连接到设置在封装件衬底100的接触件120a’上的连接件118(在图9至图11中未示出；见图6)。例如，可以使用焊料回流工艺将集成电路130连接到连接件118。例如，使用倒装芯片接合工艺或其他工艺将集成电路130连接到封装件衬底。连接件118提供集成电路130对封装件衬底100的电连接和机械连接。

封装的半导体器件140包括封装件衬底100、集成电路130和设置在封装件衬底100和集成电路130之间的连接件118。集成电路130可以包括离开封装件衬底100的尺寸为d3的互连高度。在一些实施例中，作为实例，尺寸为d3的互连高度可以为不大于60μm。可选地，尺寸d3可以包括其他值。在一些实施例中，作为另一实例，尺寸d3可以为约15μm到约150μm。

在一些实施例中，可以将连接件118连接到封装件衬底100，且然后将集成电路130连接到封装件衬底100。在其他实施例中，可以将连接件118连接到集成电路130，且然后将封装件衬底100连接到集成电路130。在其他实施例中，可以将连接件118连接到集成电路130和封装件衬底100，将集成电路130放置在封装件衬底100上，且回流连接件118的共熔材料以将集成电路130连接到封装件衬底100。

如图10所示，在将集成电路130连接到封装件衬底100之后，将底部填充材料142设置在孔径114中。例如，将底部填充材料142分配到孔径114的槽区中。在一些实施例中，底部填充材料142包括环氧树脂或树脂。在一些实施例中，底部填充材料142包括模塑料。可选地，底部填充材料142包括其他绝缘材料。如图11所示，底部填充材料142包括当施加时为流体的材料，使得其从孔径114的槽区流入孔径114的针孔区。将底部填充材料142分配到孔径114的槽区中，且穿过孔径114的针孔区以流到集成电路130和封装件衬底100之间。如图11所示，底部填充材料142流进连接件118之间，基本填充集成电路130和封装件衬底100之间的空间。底部填充材料142填充集成电路130和封装件衬底100之间的间隙，为连接件118提供保护层。

然后固化底部填充材料142。固化底部填充材料142可以包括将封装的半导体器件140加热到预定温度，诸如约125到℃约200持℃续约30分钟到约120分钟。固化工艺还可以包括其他温度和其他持续时间。可选地，例如，可以使用紫外线(uv)、红外线(ir)能量或其他方法。

在一些实施例中，在对底部填充材料142实施固化工艺之后，将底部填充材料142设置在孔径114的针孔区的至少一部分内。在一些实施例中，如图11所示，将底部填充材料142设置在孔径114的全部针孔区中。在一些实施例中，固化工艺之后，没有将底部填充材料142设置在孔径114的槽区中。在其他实施例中，如图11所示，将底部填充材料142设置在孔径114的槽区的至少一部分内。例如，在底部填充材料142的固化期间，由于收缩和/或新月效应，底部填充材料142的顶面可以包括弯曲的形状。

在一些实施例中，在底部填充材料142的分配工艺期间以及在底部填充材料142的固化工艺期间，将封装的半导体器件140保持在翻转位置，使孔径114的槽区面向上方。

图12根据一些实施例更详细地示出了图11中所示的封装的半导体器件140的部分。在一些实施例中，底部填充材料142包括填料146。例如，填料146可以包括二氧化硅(sio2)、硅、sic或c。可选地，填料146可以包括其他材料。在一些实施例中，因为固化底部填充材料142使封装件衬底100翻转位于背侧向上的位置，所以将更多的底部填充材料142的填料146有利地设置在比接近封装件衬底100更接近集成电路130的位置处。这将是优势，尤其在集成电路130包括设置在其上的低介电常数(k)绝缘材料144的应用中，例如，在一些实施例中，该绝缘材料可以包括多孔的和/或相对易碎的材料。

图13a、图13b和图13c是根据一些实施例的封装件衬底100(见图1至图7和图9至图12示出的封装件衬底100)的鱼眼孔径114的顶视图，示出了鱼眼孔径114的各种配置和形状。在一些实施例中，如图13a所示，尺寸为d2的针孔区偏离尺寸为d1的槽区的中心。在一些实施例中，如图13b所示，尺寸为d2的针孔区基本位于尺寸为d1的槽区的中心。在其他实施例中，如图13c所示，孔径114包括多个尺寸为d2的针孔区，这些针孔区可以或可以没有偏离尺寸为d1的槽区的中心。

图14是根据一些实施例的封装半导体器件的方法的流程图150。在步骤152中，提供封装件衬底100(也见图7)，该封装件衬底100包括衬底核心102、设置在衬底核心102上方的材料层108a’和/或108b’、以及设置在衬底核心102和材料层108a’和/或108b’中的鱼眼孔径114。在步骤154中，将集成电路130连接到封装件衬底100(见图9)。在步骤156中，通过鱼眼孔径114将底部填充材料142分配到封装件衬底100和集成电路130之间(见图10和图11)。

在一些实施例中，在分配底部填充材料142之后固化底部填充材料142。在一些实施例中，设置底部填充材料142还包括通过鱼眼孔径114的针孔区注入底部填充材料142。在一些实施例中，如另一实例，提供封装件衬底100包括提供倒装芯片封装件。

本发明的一些实施例包括使用本文描述的新颖的封装件衬底100封装半导体器件的方法。其他实施例包括用于半导体器件的封装件衬底100。其他实施例包括已经使用本文描述的封装件衬底100封装的半导体器件。其他实施例包括制造封装件衬底100的方法。

本发明的一些实施例的优势包括提供包含本文描述的鱼眼孔径114的新颖的封装件衬底100。通过鱼眼孔径114分配底部填充材料142避免了不得不沿着集成电路的边缘或两边分配底部填充材料142，这样避免了没有在集成电路下方分配足够的底部填充材料142，也避免了过量填充空间(可导致底部填充材料142的蔓延(例如，溢出))。而且，避免了底部填充材料142的重复施加的需要。对底部填充材料142的一次性分配是可行的，这样可以节省时间、节约成本，且在封装工艺和施加底部填充材料142工艺中改善或提高每小时流过的单元(uph)。例如，在一些实施例中，提高了工艺物料通过量，从而提高了制造和封装效率。

由于孔径114的鱼眼形状，所以最小化了用于孔径114的衬底103的所需凸块区域和布线区域。作为孔径114的细小针孔区的结果，可以获得较强的毛细效应，这样进一步提高了物料通过量。封装件衬底100中的新颖的孔径114包括较宽的槽区和较窄的针孔区。由于孔径114的针孔区的较强的毛细效应，较快地注入底部填充材料是可行的。通过鱼眼孔径分配底部填充材料还可以使底部填充材料的散布速度较快。

由于底部填充材料中的填料导致邻近于集成电路，所以在将封装件固化到背侧向上的位置的实施例中，提供了对集成电路的改善的保护。接近集成电路的累积的填料对集成电路的材料层、以及增强的接触件、接触焊盘、和集成电路与封装衬底的下方球金属结构提供更多的保护。

例如，本发明的实施例在倒装芯片球栅阵列(fcbga)封装方案中尤其具有优势，该方案可以具有超薄集成电路尺寸和不大于约60μm的低凸块高度(例如，本文所描述的尺寸d3)。

在一些实施例中，用于半导体器件的封装件衬底包括衬底核心和设置在衬底核心上方的材料层。该封装件衬底包括设置在衬底核心和材料层中的鱼眼孔径。

在一些实施例中，封装的半导体器件包括封装件衬底，该封装件衬底包括衬底核心、设置在衬底核心上方的材料层以及设置在衬底核心和材料层中的鱼眼孔径。鱼眼孔径包括槽区和连接到槽区的针孔区。集成电路连接到该封装件衬底。

在一些实施例中，封装半导体器件的方法包括提供包括衬底核心、设置在衬底核心上方的材料层以及设置在衬底核心和材料层中的鱼眼孔径的封装件器件。该方法包括将集成电路连接到封装件衬底。通过鱼眼孔径将底部填充材料分配到封装件衬底和集成电路之间。

上面概述了多个实施例的特征，使得本领域普通技术人员可以更好地理解本发明的各个方面。本领域普通技术人员应该理解，可以很容易地使用本发明作为基础来设计或修改其他用于执行与本文所介绍实施例相同的目的和/或实现相同优点的工艺和结构。本领域普通技术人员还应该意识到，这种等效构造并不背离本发明的精神和范围，并且在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以进行多种变化、替换以及改变。