半导体装置及制造半导体装置的方法与流程

文档序号:23266707发布日期:2020-12-11 18:57阅读:97来源:国知局
半导体装置及制造半导体装置的方法与流程

本公开总体上涉及电子装置,并且更具体地涉及半导体装置和用于制造半导体装置的方法。



背景技术:

现有的半导体装置和用于形成半导体装置的方法不够充分,例如导致成本过高、可靠性降低、性能相对较低或装置尺寸过大。通过将常规方法和传统方法与本公开进行比较并且参考附图,本领域技术人员将将明了常规方法和传统方法的进一步的限制和缺点。



技术实现要素:

本揭露的各种态样提供一种半导体装置,其包含:衬底,其具有衬底顶部侧、衬底横向侧和衬底底部侧;电子装置,其在所述衬底顶部侧上;以及密封剂,其在所述衬底顶部侧上并且接触所述电子装置的横向表面;其中所述衬底包含导电结构和介电结构,所述介电结构包含与所述密封剂接触的突出部;其中所述导电结构包含引线,所述引线包含引线侧翼,所述引线侧翼包含空腔和在所述空腔中的所述引线侧翼的表面上的导电涂层;且其中所述导电结构包含在所述衬底顶部侧处暴露的焊盘,所述焊盘嵌入在所述介电结构中并且与所述突出部相邻,以经由第一内部互连件与所述电子装置电耦合。在所述半导体装置中,所述导电结构包含桨型垫;且第二内部互连件从所述电子装置的底部侧延伸并且耦合到所述桨型垫。在所述半导体装置中,所述介电结构包含从所述衬底底部侧延伸到所述衬底顶部侧的介电层。在所述半导体装置中,所述引线侧翼的所述空腔是凹坑形状的。在所述半导体装置中,所述衬底包含:垂直于所述衬底横向侧的衬底第一内侧;以及垂直于所述衬底底部侧的衬底第二内侧;所述衬底第一内侧包含所述介电结构的第一内表面和所述导电涂层的第一涂层表面;所述衬底第二内侧包含所述介电结构的第二内表面和所述导电涂层的第二涂层表面;且所述衬底第一内侧垂直于所述衬底第二内侧。在所述半导体装置中,所述突出部界定所述焊盘的横向表面并且延伸到所述密封剂中。在所述半导体装置中,所述引线侧翼经由填充所述空腔的焊料电耦合到外部装置的电路图案,所述引线侧翼覆盖所述引线的大部分高度并且经由视觉检查可见。在所述半导体装置中,所述介电结构包含第一模制材料层;且所述密封剂包含与所述第一材料层接触的第二模制材料层。在所述半导体装置中,所述空腔包含:所述引线的第一引线表面;所述引线的第二引线表面,其垂直于所述第一引线表面;所述介电结构的第一侧柱表面,其垂直于所述第一引线表面和所述第二引线表面;以及所述介电结构的第二侧柱表面,其垂直于所述第一引线表面和所述第二引线表面,并且横跨所述空腔与所述第一侧柱表面相对。

本揭露的各种态样提供一种制造半导体装置的方法,其包含:在载体上形成导电层;在所述导电层的顶部表面上形成焊盘和引线;在所述导电层的所述顶部表面上形成介电结构,其中所述介电结构覆盖所述焊盘和所述引线;薄化所述介电结构直到所述引线暴露;蚀刻所述引线,使得所述引线的表面相对于所述介电结构的表面凹陷;在与所述介电结构相邻的所述引线中形成空腔;在所述引线上,包括在所述空腔中的所述引线的表面上,形成电镀层,以在所述空腔中形成对应于电镀引线的可湿润侧翼;以及去除所述载体并且蚀刻所述导电层,使得所述介电结构的突出部突出超过所述焊盘的底部表面。所述方法包含:将电子装置放置在所述导电层的底部表面上以将所述电子装置电耦合到桨型垫或所述焊盘;以及在所述电子装置上形成密封剂,其中所述密封剂接触所述电子装置的横向表面,并且所述介电结构的所述突出部延伸到膜制化合物中。在所述方法中,前述形成所述焊盘包含在所述导电层上执行图案电镀。所述方法进一步包含:在所述导电层的所述顶部表面上形成桨型垫;其中前述形成所述引线包含在所述导电层上执行电镀。在所述方法中,所述薄化所述介电结构包含研磨所述介电结构。在所述方法中,形成所述焊盘和所述引线包含:在所述导电层上形成所述焊盘和所述引线的引线基座;以及电镀引线主体于所述引线基座上。

本揭露的各种态样提供一种制造半导体装置的方法,其包含:在导电结构中设置介电结构,其中所述介电结构包含突出部,并且所述导电结构包含由所述突出部界定的焊盘;在与所述介电结构相邻的引线中设置空腔;以及在所述导电结构上设置电镀以覆盖所述引线,包括覆盖所述空腔中的所述引线的表面,其中电镀后的空腔形成可湿润侧翼。所述的方法,其进一步包含:将电子装置附接到所述导电结构,其中所述电子装置经由内部互连件而与所述焊盘电耦合;以及形成膜制化合物以覆盖所述电子装置,其中所述膜制化合物接触所述电子装置的侧表面,并且其中所述介电结构的所述突出部延伸到所述膜制化合物中。在所述方法中,前述形成所述空腔包含形成垂直于第二空腔表面的第一空腔表面。在所述方法中,前述形成所述空腔包含形成凹坑形状的空腔表面。在所述方法中,所述突出部突出高于所述焊盘的顶部表面;且所述内部互连件的底部部分由所述突出部界定。

附图说明

图1a示出了实例半导体装置的横截面视图,图1b示出了实例半导体装置的底视图,并且图1c示出了图1b的区域1c的放大视图。

图2a至2l示出了一种用于制造半导体装置的实例方法的横截面视图。

图3示出了半导体装置的可湿润侧翼的实例的局部放大视图。

图4示出了半导体装置的可湿润侧翼的实例的局部放大视图。

图5示出了在其中半导体装置可以焊接到外部装置的实例状态的横截面视图。

以下的讨论提供半导体装置和制造半导体装置的方法的多种实例。此类实例是非限制性的,并且所附权利要求的范围不应限于所公开的具体实例。在以下的讨论中,术语“实例”和“例如”是非限制性的。

附图图示了构造的一般方式,并且众所周知的特征和技术的描述与细节可以被省略,以避免不必要地模糊本公开。此外,附图中的元件不必按比例绘制。例如,附图中的一些元件的尺寸可以相对于其它元件被放大,以帮助提高对本公开中讨论的实例的理解。不同附图中的相同参考标号表示相同元件。

术语“或”是指列表中通过“或”加入的项目中的任何一个或多个。作为实例,“x或y”是指三个元素的集合{(x)、(y)、(x,y)}中的任何元素。作为另一实例,“x、y或z”是指七个元素的集合{(x)、(y)、(z)、(x,y)、(x,z)、(y,z)、(x,y,z)}中的任何元素。

术语“包含(comprises/comprising)”、“包括(includes/including)”是“开放式”术语并且指定所陈述特征的存在,但不排除一个或多个其它特征的存在或添加。

术语“第一”、“第二”等可以用于描述各种元件,并且这些元件不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一元件区分开。因此,例如,在不脱离本公开的教导的情况下,本公开中讨论的第一元件可以被称为第二元件。

除非另外说明,术语“耦合的”可用于描述彼此直接接触的两个元件或描述通过一个或多个其它元件间接连接的两个元件。例如,如果元件a可以耦合到元件b,则元件a可以直接接触元件b或者通过中间元件c间接连接到元件b。类似地,术语“在……上方”或“在……上”可用于描述彼此直接接触的两个元件或描述通过一个或多个其它元件间接连接的两个元件。几何描述性术语,诸如共面的、平面的、垂直的(perpendicular/vertical)、水平的等,不仅涵盖此类精确术语,而且还涵盖例如在制造公差内的此类术语的大致近似。

具体实施方式

一种半导体装置,其包含:衬底,其具有衬底顶部侧、衬底横向侧和衬底底部侧;在衬底顶部侧上的电子装置;以及在衬底顶部侧上的密封剂,其接触电子装置的横向表面。衬底包含导电结构和介电结构,介电结构包含与密封剂接触的突出部。导电结构包含引线,引线包含引线侧翼,引线侧翼包含空腔和在空腔中的引线侧翼的表面上的导电涂层。导电结构包含在衬底顶部侧处暴露的焊盘,焊盘嵌入在介电结构中并且与突出部相邻,以经由第一内部互连件与电子装置电耦合。

制造半导体装置的方法包含:在载体上形成导电层,在导电层的顶部表面上形成焊盘和引线,在导电层的顶部表面上形成介电结构,其中介电结构覆盖焊盘和引线,薄化介电结构直到引线暴露,蚀刻引线使得引线的表面相对于介电结构的表面凹陷,在与介电结构相邻的引线中形成空腔,在引线上(包括在空腔的表面上)形成电镀层以形成对应于电镀后的空腔的可湿润侧翼;以及去除载体并蚀刻导电层,使得介电结构的突出部突出超过焊盘的底部表面。

制造半导体装置的方法包含:在导电结构中设置介电结构,其中介电结构包含突出部并且导电结构包含由突出部界定的焊盘;在与介电结构相邻的引线中形成空腔;以及在导电结构上提供电镀层以覆盖引线(包括覆盖空腔的表面),其中电镀后的空腔形成可湿润侧翼。

其它实例包括在本公开中。此类实例可以在本公开的附图、权利要求或描述中找到。

图1a示出了实例半导体装置100的横截面视图,图1b示出了实例半导体装置100的底视图,并且图1c示出了图1b的区域1c的放大视图。在图1a至1c示出的实例中,半导体装置100可以包含衬底110、安装在衬底110上的电子装置130、以及覆盖衬底110和电子装置130的密封剂(或膜制化合物)140。在一些实例中,衬底110可以被称为预模制衬底,并且可以包含衬底顶部侧110x,衬底横向侧110y和衬底底部侧110z。在一些实例中,电子装置130可以在衬底顶部侧110x上,并且密封剂140可以在衬底顶部侧110x上且接触电子装置130的横向表面。衬底110可以包含导电结构116和介电结构127,介电结构127机械地(即,非电地)连接导电结构116的不同元件。在一些实例中,介电结构127可以包含与密封剂140接触的包含突出部128中的突出。

在一些实例中,导电结构116可以包含桨型垫(paddle)111或管芯焊盘。此外,导电结构116可以包含焊盘117和引线118。桨型垫111可以在衬底顶部侧110x处暴露,嵌入在介电结构127中。导电结构116可以包含在与突出部128相邻的衬底顶部侧110x处暴露的焊盘117。焊盘117可以经由内部互连件132与电子装置130电耦合。桨型垫111可以包含:平面表面112;与表面112相对的、机械地连接到密封剂140且电连接到电子装置130的平面表面113;以及机械地连接到介电结构127并且将表面112连接到表面113的表面114。此外,桨型垫111可以进一步包含形成在表面112上的外部导电涂层或层115。外部涂层115可以包含或被称为可湿润涂层或电镀层,并且可以允许通过例如焊料材料电连接到外部装置的桨型垫111可湿润。

桨型垫111可以但不限于由铜、铜/铁合金、不锈钢或铜/不锈钢/覆铜金属制成。例如,涂层115可以但不限于由金、银、镍、钯、锡或合金制成。

在一些实例中,导电结构116可以包含或被称为引线、焊盘、迹线、布线图案、电路图案或路径。导电结构116可以围绕桨型垫111布置。在一些实例中,桨型垫111的平面形状可以是矩形,并且导电结构116可以沿四个方向布置。导电结构116可以包含相对薄的焊盘117和电连接到焊盘117的引线118,并且与焊盘117相比可以相对厚。在一些实例中,焊盘117可以是耦合到互连件(诸如内部互连件131)的迹线的一段。在一些实例中,焊盘117可以包含与迹线的相邻部分的宽度类似的宽度,但是可以存在其它实例,其中焊盘117可以宽于迹线的此类相邻部分。

焊盘117可以电连接到电子装置130,并且引线118可以通过焊料等电连接到外部装置。焊盘117可以大致定位在介电结构127上,并且机械地连接到介电结构127和密封剂140。引线118也可以机械地连接到介电结构127和密封剂140。

在一些实例中,导电结构116可以包含引线118,引线118包含引线侧翼(或可湿润侧翼)122。在一些实例中,引线侧翼122可以称为可湿润侧翼、可检测接头或可焊接引线端。引线侧翼122可以包含:具有预定深度的空腔123;和外部导电涂层或层126,其包含形成在空腔123上的一个或多个导电层。在一些实例中,引线侧翼122可以包含在空腔123中的引线侧翼122的表面上的导电涂层126。此类外部导电涂层126可以包含或被称为可湿润涂层或电镀层,或可以与外部涂层115类似或可以在与外部涂层115相同的工艺期间形成。在一些实例中,可以在与介电结构127相邻的引线118中设置空腔123,并且可以在导电结构127上提供可湿润涂层或电镀层以覆盖引线118,包括覆盖空腔123中的引线118的表面,其中空腔中的被镀引线118形成可湿润侧翼。

在一些实例中,引线118可以包含面向半导体装置100的底部的表面119、与表面119相对且连接到密封剂140的表面120、以及将表面119和表面120彼此连接的表面121和表面121a。此处,表面121a可以机械地连接到介电结构127,并且表面121可以暴露于介电结构127的外部。

空腔123可以形成在引线118的表面119和表面121之间。在一些实例中,涂层126也可以沿着空腔123的轮廓形成在引线118的表面119和表面121之间,从而进一步限定空腔123。在一些实例中,空腔123可以包含连接到表面121且可以与表面120平行的引线表面124、以及连接到引线表面124和表面119且可以与表面121或表面121a平行的引线表面125。此处,引线表面124和引导表面125可以彼此垂直。然而,因为在一些实例中引线表面124和引线表面125可以实际上经受蚀刻或通过蚀刻形成,所以引线表面124和引线表面125可以包含弯曲并且可以由于此种处理的特征而弯曲地彼此连接。

另外,涂层126可以形成在引线118的表面119上以及形成在空腔123的引线表面124和引线表面125上。另外,涂层126可以经形成以符合引线118的表面119的轮廓,并且符合在空腔123的引线表面124和引线表面125上的轮廓。在一些实例中,引线侧翼122可以具有与形成在引线118中的空腔123的表面轮廓相符的部分。此处,引线表面124和引线表面125可以被定义为引线118的组件。

通常,引线118的表面121可以通过介电结构127的外表面、密封剂140的外表面或涂层126的外表面暴露于外部。在一些实例中,引线118的表面121可以与介电结构127的外表面、与密封剂140的外表面或与涂层126的外表面共面,其中此种特征可以为制造工艺的锯切操作或切割操作的结果。

形成在桨型垫111上的涂层115的底部表面、介电结构127的底部表面、或形成在引线118的表面119上的涂层126的底部表面可以彼此共面。然而,因为涂层126可以经形成以具有与空腔123的表面轮廓(即,引线表面124和引线表面125)相符的形状,所以涂层126可以具有与空腔123一致的凹陷形状。

另外,在一些实例中,导电结构116可以但不限于由铜、铜/铁合金、不锈钢或铜/不锈钢/覆铜金属制成。例如,涂层126也可以但不限于由金、银、镍、钯、锡或合金制成。

在一些实例中,介电结构127可以被称为预模制件。介电结构127可以插设在桨型垫111、焊盘117和引线118之间,从而将衬底110形成为包括介电结构127和导电结构116的结构。在一些实例中,介电结构127可以用于将桨型垫111机械地(例如,非电地)连接到焊盘117和引线118。此外,介电结构127可以机械地连接到密封剂140、连接到桨型垫111的涂层115或也连接到引线118的涂层126。在一些实例中,介电结构127可以进一步包含突出部128,突出部128围绕导电结构116的焊盘117向上突出预定高度,然后耦合到密封剂140。

在一些实例中,介电结构127的突出部128可以经成形以向上突出预定高度,同时大致界定或围绕焊盘117的一个或多个横向侧面。在一些实例中,突出部128可以引导或约束内部互连件结构131,使得其可以与焊盘117精确对齐并且在内部互连件结构131永久地固定到焊盘117之前被暂时定位。此外,介电结构127的突出部128可以耦合到密封剂140,从而紧密地耦合衬底110和密封剂140。在一些实例中,介电结构127包含突出部128,并且导电结构116包含由突出部128界定的焊盘117。

在一些实例中,介电结构127可以包含但不限于模制材料,诸如可热固化环氧树脂膜制化合物(thermallycurableepoxymoldingcompound)、环氧树脂模制树脂(epoxymoldingresin)等。在一些实例中,介电结构127可以仅包含模制材料的单一层。在一些实例中,介电结构127可以包含但不限于无机填料(例如二氧化硅)、环氧树脂、固化剂、阻燃剂、固化促进剂、脱模剂等。

电子装置130可以安装在衬底110上。在一些实例中,电子装置130可以电连接到桨型垫111、电连接到焊盘117或电连接到导电结构116的引线118。在一些实例中,电子装置130可以电连接到导电结构116的焊盘117。电子装置130的实例可以包含但不限于逻辑管芯、微控制单元、存储器、数字信号处理器、网络处理器、电源管理单元、音频处理器、射频(rf)电路、无线基带芯片上系统处理器、专用集成电路、无源装置、或等同物。在一些实例中,电子装置130可以包含半导体管芯或半导体封装件。

另外,电子装置130可以通过内部互连件结构131电连接到导电结构116的桨型垫111或焊盘117。例如,内部互连件结构131可以包含但不限于用于将电子装置130电结合到衬底110的各种类型,例如微凸块、金属柱、焊料凸块、焊球、或等同物。作为实例,内部互连件结构131可以包含具有焊料凸块或焊料盖132的铜柱,焊料凸块或焊料盖132将被回流到衬底110或被热压到衬底110上,然后被结合。在一些实例中,内部互连件结构131可以具有约20至50μm的间距或约90至100μm的间距,但不限于此。还可以存在其中内部互连件结构131可以是电子装置130的顶部表面和焊盘117之间的线焊件的实例。

虽然未图示说明,但是非导电糊状物或毛细管底部填充物可进一步插设在衬底110和电子装置130之间。在一些实例中,非导电糊状物或毛细管底部填充物可以将衬底110和电子装置130彼此机械地连接,并且可以包围内部互连件结构131。因此,由于衬底110和电子装置130之间的热膨胀系数的差异,非导电糊状物或毛细管底部填充物可以防止衬底110和电子装置130被剥离。

在一些实例中,密封剂140可以被称为后模制件。密封剂140可以覆盖衬底110和电子装置130,从而保护电子装置130免受外部环境的影响。密封剂140的实例可以包含但不限于模制材料,诸如可热固化环氧树脂膜制化合物、环氧树脂模制树脂等。在一些实例中,密封剂140可以仅包含模制材料的单一层。在一些实例中,密封剂140可以包含但不限于无机填料(例如二氧化硅)、环氧树脂、固化剂、阻燃剂、固化促进剂、脱模剂等。如果无机填料的尺寸小于衬底110和电子装置130之间的间隙,则可将密封剂140插设到衬底110和电子装置130之间的间隙中,从而直接包围内部互连件结构131。尽管图1a中示出的密封剂140完全包围电子装置130,但是电子装置130的顶部表面可以通过密封剂140的顶部表面暴露或突出于外部。另外,如上所述,密封剂140的外表面、导电结构116或引线118的表面121、涂层126的外表面和介电结构127的外表面可以全部彼此共面。衬底110中的介电结构127和密封剂140可以使用相同材料或不同材料形成。

在一个实例中,介电结构127可以具有比密封剂140更小或小得多的弹性模量。在一些实例中,介电结构127可以具有比密封剂140更大或大得多的弹性模量。因此,介电结构127可以减轻或避免由于外部机械冲击或压力所致的断裂,但是可以改变其外部形状,从而最终防止介电结构127在制造半导体装置100的过程中断裂。当半导体装置100在经历各种处理操作的同时可以暴露于各种环境时,可以防止衬底110受损。

衬底110、电子装置130和密封剂140可以被称为半导体封装件,并且可以为电子装置130提供保护使其免受外部元件或环境暴露的影响。另外,半导体封装件可以通过桨型垫111或引线118提供与外部电气组件(未示出)的电耦合。如图1a至图1c所示,本公开的半导体装置100可以包含引线侧翼(或可湿润侧翼)122,其包括形成在导电结构116的引线118中的空腔123。

在一些实例中,引线侧翼122的空腔123可以包含介电结构127的侧柱表面129或由其限定,同时与引线118的垂直引线表面124和垂直引线表面125结合,或与涂层126的垂直涂层表面126a和垂直涂层表面126b结合。介电结构127的侧柱表面129可以形成在引线侧翼122的相对侧上,同时在引线118的引线表面124和引线表面125的相对侧处突出以界定空腔123。在一些实例中,引线118的引线表面124或引线表面125可以垂直于介电结构127的侧柱表面129。第一表面129可以垂直于引线表面124和引线表面125,或者垂直于涂层表面126a和涂层表面126b。第二侧柱表面129可以垂直于引线表面124和引线表面125,或者垂直于涂层表面126a和涂层表面126b,并且可以与穿过空腔123的第一侧柱表面129相对。

在一些实例中,焊接期间连接到引线侧翼122的焊料的位置或形状可以由介电结构127的侧柱表面129界定。例如,侧柱表面129可以限制焊料流向相邻的引线侧翼122,从而防止相邻的引线118之间发生短路。如上所述,可以通过形成引线118的引线侧翼或可湿润侧翼122来增加或强化引线118与焊料之间的电连接区域,从而增加次级板级可靠性并且促进结合视觉检查测试(bondvisualinspectiontest)。

图2a至2l示出了一种用于制造半导体装置的实例方法的横截面视图。图2a示出了在载体上形成导电层的实例操作。如图2a所示,在载体上的导电层的形成中,具有预定厚度的导电层402可以通过溅射、物理气相沉积(pvd)、化学气相沉积(cvd)、原子层沉积(ald)、等离子体气相沉积、无电镀或电镀形成在平坦载体401上。在一些实例中,导电层402可以包含一个或多个层,诸如晶种层。存在其中导电层402可以包含附接到载体401的金属箔或片的实例。在一些实例中,导电层402可以是但不限于钛、钨、钛/钨、铜、铜/铁合金、或不锈钢。载体401的实例可以由但不限于任何合适的材料制成,诸如硅晶片、低级硅晶片、玻璃、陶瓷或金属。载体401的厚度范围可以为约500μm至约1500μm,载体401的宽度范围可以为约100mm至500mm。在一些实例中,导电层402可以在500a至3000a的范围内。

图2b示出了形成焊盘的实例操作。如图2b所示,具有预定厚度、长度、宽度和形状的焊盘117可以形成在导电层402上,例如在导电层402的顶部表面上。此处,桨型垫基座区域111a和引线基座区域118a可以形成在导电层402上以及焊盘117上。另外,焊盘117和焊盘基座区域118a可以彼此电连接。在一些实例中,焊盘117、引线基座区域118a或桨型垫基座区域111a可电镀在导电层402上,或可蚀刻到导电层402中。

在一些实例中,焊盘117的形成可以通过执行包括但不限于以下的工艺操作来进行:在导电层402上涂覆光致抗蚀剂,用放置在光致抗蚀剂上的掩模将所得结构曝光,通过显影去除不必要的光致抗蚀剂,在导电层402上镀敷焊盘117,或去除焊盘117周围剩余的光致抗蚀剂。在一些实例中,形成焊盘117可以包含导电层402上的图案电镀。桨型垫基座区域111a、引线基座区域118a或焊盘117的厚度范围可以为约1μm至约100μm。

作为图2b中示出的操作的结果,可以形成焊盘117以及用于桨型垫111和引线118的基座。以此方式,可以完成导电结构116的焊盘117。

图2c示出了形成导电结构116的部分的实例操作。如图2c所示,可以在上述基座结构上另外进行进一步的处理,从而完成桨型垫111和引线118。作为实例,可以在焊盘117上方施加光致抗蚀剂掩模,随后在相应的桨型垫基座111a或引线基座118a上方电镀引线主体118b或桨型垫主体111b至期望的厚度。桨型垫111和引线118可以比焊盘117相对更厚。桨型垫111和引线118的厚度范围可以为约10μm至约1000μm。在一些实例中,桨型垫111和引线118可以通过电镀工艺、柱电镀工艺或通过蚀刻工艺形成。

图2d示出了预模制的实例操作。如图2d所示,在预模制中,介电结构127可以形成在桨型垫111、焊盘117和引线118上。例如,介电结构127可以使用但不限于环氧树脂膜制化合物或环氧树脂模制树脂来形成。在介电结构127中,环氧树脂膜制化合物或环氧树脂模制树脂填充多个突出的焊盘117之间的间隙,从而自然地在焊盘117之间形成突出部128。例如,介电结构127可以通过但不限于通用分配模制、压缩模制、转移模制等来形成。介电结构127的厚度范围可以为约10μm至约1000μm。在一些实例中,介电结构127可以形成在导电层402的顶部表面上,其中介电结构127覆盖焊盘117和引线118。

图2e示出了薄化预模制的实例操作。如图2e所示,介电结构127可以薄化直到桨型垫111和引线118暴露。因此,桨型垫111、引线118或介电结构127的所得表面可以变得彼此共面。在一些实例中,上述薄化过程可以通过研磨来实现。

图2f示出了蚀刻的实例操作。如图2f所示,可以蚀刻桨型垫111和对应于引线118的一部分,使得桨型垫111的表面和引线118的表面可以相对于介电结构127的表面凹陷。在一些实例中,蚀刻操作可以包含深蚀刻工艺。桨型垫111和对应于引线118的部分的蚀刻深度范围可以为大约1μm至约10μm。

另外,空腔123可以形成在引线118的一部分上。在一些实例中,空腔123可以通过使用金刚石刀片的机械研磨、通过激光烧蚀或通过蚀刻来形成。对应于空腔123的部分的空腔深度范围可以为约10μm至约100μm。在一些实例中,空腔123可以形成在与介电结构127相邻的引线118中。

图2g示出了形成外部导电层的实例操作。如图2g所示,具有预定厚度的涂层115和涂层126可以形成在桨型垫111的相应表面上,以及形成在包括空腔123的表面的引线118上。此处,涂层115和涂层126的表面可以与介电结构127的表面共面。因为空腔123的涂层126可以沿着空腔123的表面轮廓共形地形成,所以它可以具有由空腔123限定的凹陷形状。在一些实例中,涂层115和涂层126可以突出超过介电结构127的表面。在一些实例中,涂层115和涂层126可以形成在引线118上(包括在空腔123中的引线118的表面上),以形成与空腔中的电镀引线118相对应的、如下图4所示的可湿润侧翼422。

在一些实例中,涂层115和涂层126可以通过但不限于溅射、物理气相沉积(pvd)、化学气相沉积(cvd)、原子层沉积(ald)、等离子体气相沉积、无电镀或电镀形成。另外,涂层115和涂层126可以使用相同的工艺形成,或者可以组合使用不同的工艺形成为多层。例如,涂层115和涂层126可以但不限于由金、银、镍、钯、锡或合金制成。涂层115和涂层126的厚度范围可以为约1μm至约10μm。

图2h示出了去除载体的实例操作。如图2h所示,载体401可以从导电层402去除。在一些实例中,可以通过但不限于蚀刻、研磨或物理剥离去除载体401。可以在导电层402上形成具有不同厚度的桨型垫111和焊盘117以及引线118,并且当去除载体401时,导电层402的底部表面可以保持为平面。

图2i示出了软蚀刻的实例操作。如图2i所示,通过去除载体401,导电层402向下暴露,桨型垫111的底部表面和焊盘117的底部表面以及引线118的底部表面可以被蚀刻(被软蚀刻),使得桨型垫111的底部表面和焊盘117的底部表面以及引线118的底部表面可以变得相对于介电结构127的底部表面稍微地凹陷。

因此,可以在介电结构127上形成围绕焊盘117的突出部128,使得介电结构127的突出部128突出到焊盘117的底部表面之外。在一些实例中,突出部128围绕焊盘117的相对表面同时突出。突出部128的厚度范围可以为约1μm至约10μm。

作为软蚀刻的结果,衬底110可以完成。在一些实例中,如图2i所示,衬底110可以翻转,从而完成包括导电结构116的衬底110,导电结构116具有焊盘117和引线118布置在桨型垫111周围的桨型垫111,并且具有将导电结构116的元件彼此连接的介电结构127。导电结构116可以包含电连接到电子装置130的焊盘117和电连接到外部装置150的引线118,如图5所示。焊盘117和引线118可以经由导电结构116的迹线或路径部分彼此连接。

在一些实例中,引线118可以包含空腔123,并且涂层126可以沿引线118及其空腔123的表面形成。以此方式,可以限定引线侧翼122,包括空腔123和涂层126。涂层115也形成在桨型垫111的表面上。

图2j示出了附接电子装置(诸如半导体管芯)的实例操作。如图2j所示,电子装置130可以通过内部互连件结构131电连接到衬底110的桨型垫111和焊盘117。在一些实例中,电子装置130可以通过但不限于热压缩或质量回流电连接到衬底110中的桨型垫111和焊盘117。还可以存在其中内部互连件结构131可以是电子装置130的顶部表面和焊盘117之间的线焊件的实例。电子装置130的厚度范围可以为约50μm到约1000μm。

在附接电子装置130(诸如半导体管芯)之前,可以任选地将非导电糊状物插设在电子装置130和衬底110的桨型垫111之间。可替代地,在附接电子装置130之后,可以任选地将毛细管底部填充物注入到电子装置130和衬底110的桨型垫111之间的间隙中。

图2k示出了封装或后模制的实例操作。如图2k所示,衬底110和附接到衬底110上的电子装置130可以被密封剂140包围。例如,密封剂140可以使用但不限于环氧树脂膜制化合物或环氧树脂模制树脂来形成。在一些实例中,密封剂140可以通过但不限于通用分配模制、压缩模制、转移模制等来形成。作为后模制的结果,密封剂140可以非电连接到衬底110的桨型垫111、导电结构116中的焊盘117和引线118、以及介电结构127,同时包围电子装置130和内部互连件结构131。密封剂140的厚度范围可以为约50μm至约1000μm。

图2l示出了切割的实例操作。如图2l所示,可以使用例如锯切工具将衬底110和密封剂140切割,从而提供单个半导体装置100。在一些实例中,为了提高生产率,半导体装置100可以制造成条形或矩阵类型,并切割成作为分立半导体装置的单个半导体装置100。此处,可以对与具有涂层126的空腔123相对应的区域进行锯切,并且可以沿半导体装置100的边缘形成具有可湿润引线侧翼122的导电层。

作为切割的结果,衬底110的横向表面和密封剂140的外表面可以是共面的。在一些实例中,衬底110中的引线118的横向表面、介电结构127的横向表面或引线侧翼122的横向表面(涂层126的横向表面)可以是共面的。

如上所述,在本公开的半导体装置和半导体装置的制造方法中,可湿润侧翼(可检测接头或可焊接引线端)可以进一步形成在引线118上,从而增加引线118的焊接接头区域。在一些实例中,在本公开的半导体装置和制造半导体装置的方法中,可以增加次级板级可靠性,并且可以通过进一步形成可湿润侧翼来促进焊接接头区域的视觉测试。

此外,在本公开的半导体装置和半导体装置的制造方法中,导电层可以形成在载体和导电结构上,并且导电结构(焊盘和焊盘(land))和介电结构可以形成在导电层上。预模制衬底可以通过在导电结构上形成包括空腔和电镀层的可湿润侧翼来完成,从而容易地制造可湿润侧翼,无需使用汇流条。

图3示出了半导体装置300的可湿润侧翼的实例的局部放大视图。半导体装置300包含衬底310,类似于衬底110,其具有衬底横向侧310y和衬底底部侧310z。衬底310还包含垂直于衬底横向侧310y的衬底内侧310a和垂直于衬底底部侧310z的衬底内侧310b。衬底内侧310a包含介电结构327的内表面329a和涂层126的涂层表面126a。衬底内侧310b包含介电结构327的内表面329b和涂层126的涂层表面126b。衬底内侧310a可以垂直于衬底内侧310b。如图3所示,具有形成在引线118中(即,在图1中示出的引线表面124和引线表面125之间)的空腔123的引线侧翼(或可湿润侧翼)322可以与介电结构327的内表面329a和内表面329b共面。介电结构327可以以其它方式类似于先前描述的介电结构127。在一些实例中,可以大致垂直于介电结构327的外部横向表面的内表面329a可以与引线118的引线表面124(图1)或与形成在引线118上的涂层126的涂层表面126a大致共面。在相同或其它实例中,可以大致垂直于介电结构327的外部底部表面的内表面329b可以与引线118的引线表面125(图1)或与形成在引线118上的涂层126的涂层表面126b大致共面。在一些实例中,介电结构327的内表面329a和内表面329b可以大致彼此垂直。

图4示出了半导体装置400的可湿润侧翼的实例的局部放大视图。如图4所示,在本公开的半导体装置400中,形成在引线118上的引线侧翼(或可湿润侧翼)422可以类似于引线侧翼122(图1),但是包含凹坑(dimple)。具体而言,引线侧翼422包含空腔423,其可以类似于空腔123(图1),但是替代地通过例如在引线118中进行限定凹坑的蚀刻而具有凹坑形状,在其它方面类似于以上关于图2f-2g中的空腔123所描述的那些。包含空腔423的引线侧翼422可以被可以类似于涂层126(图1、图2g)的电镀层426覆盖。在一些实例中,电镀层246可以形成在引线118上(包括在空腔中的引线118的表面上),以形成与空腔中的电镀引线118相对应的可湿润侧翼422。

图5示出了在其中半导体装置可以安装到外部装置的实例状态的横截面视图。如图5中图示说明,半导体装置100可以使用例如焊料153和焊料154安装在外部装置150的电路图案151和电路图案152上。在一些实例中,在半导体装置100中,可以分别使用焊料153和焊料154将衬底110的桨型垫111和引线118或引线侧翼122电连接到外部装置150的电路图案151和电路图案152。

此处,可以在引线118上进一步形成空腔123和涂层126,以增加引线118和焊料154之间的焊接接头区域,从而提高半导体装置100的次级板级可靠性。此外,因为由空腔123提供的接头高度或体积增加,即使从半导体装置100的外部也可以很好地观察到焊接接头,所以可以更准确和快速地执行基于设备的视觉测试。

本公开包含参考某些实例,然而,本领域技术人员将理解,在不脱离本公开的范围的情况下,可以进行各种改变,并且可以替换等同物。此外,在不脱离本公开的范围的情况下,可以对所公开的实例进行修改。因此,本公开并不旨在限于所公开的实例,但是本公开将包括落入所附权利要求的范围内的所有实例。

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