用于半导体封装件的安装基板和半导体封装件的制作方法

文档序号:33552247发布日期:2023-03-22 10:51阅读:21来源:国知局
用于半导体封装件的安装基板和半导体封装件的制作方法
用于半导体封装件的安装基板和半导体封装件
1.本技术要求于2021年9月17日向韩国知识产权局(kipo)提交的韩国专利申请no.10-2021-0124814的优先权,其全部内容通过引用整体并入本文。
技术领域
2.示例实施例涉及半导体封装件和制造该半导体封装件的方法。更具体地,示例实施例涉及包括以倒装芯片接合方式堆叠的半导体芯片的半导体封装件及其制造方法。


背景技术:

3.在使用传统的回流设备的倒装芯片接合方法中,由于热施加到整个基板或板,施加到半导体芯片的热应力可能显著增加。为了降低热应力,可以使用激光辅助接合(lab)技术。在lab设备中,激光可以照射到设置在安装基板上的半导体芯片上以使焊料回流。然而,由于激光在非常短的时间内扫描,因此存在的问题是必须将激光的目标温度设置为高温以保证接合质量。


技术实现要素:

4.示例实施例提供了一种具有结构稳定性和改善的电性能的用于半导体封装件的安装基板。
5.示例实施例提供了一种包括该安装基板的半导体封装件。
6.示例实施例提供了一种制造该半导体封装件的方法。
7.根据示例实施例的一个方面,提供了一种用于半导体封装件的安装基板,其包括:具有上表面和下表面的基板,所述基板包括多个绝缘层和分别位于多个绝缘层中的布线;第一基板焊盘和第二基板焊盘,在所述安装基板的芯片安装区域中位于所述上表面上;吸热焊盘,在所述安装基板的与所述芯片安装区域相邻的外围区域中位于所述上表面上;以及位于所述基板中的连接线,所述连接线被配置为以导热的方式将所述吸热焊盘和所述第二基板焊盘彼此结合。
8.根据示例实施例的另一方面,提供了一种半导体封装件,所述半导体封装包括:安装基板,包括具有彼此相对的上表面和下表面的基板、在所述安装基板的芯片安装区域中位于所述上表面上的第一基板焊盘和第二基板焊盘、在所述安装基板的与所述芯片安装区域相邻的外围区域中位于所述上表面上的吸热焊盘以及用于将所述吸热焊盘和所述第二基板焊盘彼此导热地结合的连接线,所述基板包括分别位于多个绝缘层中的布线;半导体芯片,所述半导体芯片位于所述芯片安装区域中;以及位于所述半导体芯片和所述安装基板之间的第一凸块和第二凸块,所述第一凸块和所述第二凸块分别接合到所述第一基板焊盘和所述第二基板焊盘,其中,所述第二凸块分别通过连接线和第二基板焊盘导热地连接到所述吸热焊盘。
9.根据示例实施例的另一方面,提供了一种制造半导体封装件的方法,所述方法包括:在位于半导体芯片的第一表面上的芯片焊盘上形成第一凸块;在位于所述半导体芯片
的所述第一表面上的绝缘层图案上形成第二凸块;形成安装基板,包括形成具有彼此相对的上表面和下表面并包括分别位于多个绝缘层中的布线的基板;在所述安装基板的芯片安装区域中在所述上表面形成第一基板焊盘和第二基板焊盘;在所述安装基板的与所述芯片安装区域相邻的外围区域中在所述上表面上形成吸热焊盘;形成将所述吸热焊盘和所述第二基板焊盘彼此导热地结合的连接线;将所述半导体芯片设置在所述基板的所述芯片安装区域中;以及将激光照射在所述安装基板上以将所述第一凸块和所述第二凸块分别接合至所述第一基板焊盘和所述第二基板焊盘。
附图说明
10.根据以下结合附图的详细描述,将更清楚地理解示例实施例:
11.图1是示出根据示例实施例的半导体封装件的截面图;
12.图2是示出图1中的半导体封装件的俯视图;
13.图3是示出图1中的半导体封装件的安装基板的俯视图;
14.图4是示出图1中的部分“a”的放大截面图;
15.图5是示出图1中的部分“b”的放大截面图;
16.图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14、图15、图16和图17是示出根据示例实施例的制造半导体封装件的方法的视图;
17.图18是示出根据示例实施例的半导体封装件的截面图;
18.图19是示出根据示例实施例的半导体封装件的截面图;
19.图20是示出根据示例实施例的半导体封装件的截面图;
20.图21是示出图20中的半导体封装件的俯视图;
21.图22、图23和图24是示出根据示例实施例的制造半导体封装件的方法的视图;
22.图1至图24表示如本文描述的非限制性示例实施例。
具体实施方式
23.在下文中,将参照附图详细说明示例实施例。这里描述的实施例是示例实施例,并且本公开不限于此。
24.应当理解,当元件或层被称为在另一元件或层“之上”、“上方”、“上”、“下方”、“之下”、“下面”、“连接到”或“结合到”另一元件或层时,该元件或层可以直接在其他元件或层之上、上方、上、下方、之下、下面、直接连接或结合到其他元件或层,或者可以存在中间元件或层。相反,当元件被称为“直接在”另一元件或层“之上”、“直接在”另一元件或层“上方”、“直接在”另一元件或层“上”、“直接在”另一元件或层“下方”、“直接在”另一元件或层“之下”、“直接在”另一元件或层“下面”、“直接连接到”或“直接结合到”另一元件或层,不存在中间元件或层。
25.图1是示出根据示例实施例的半导体封装件的截面图。图2是示出图1中的半导体封装件的俯视图。图3是示出图1中的半导体封装件的安装基板的俯视图。图4是示出图3中的部分“a”的放大截面图。图5是示出图4中的部分“b”的放大截面图。
26.参照图1至图5,半导体封装件10可以包括安装基板100、半导体芯片200、多个连接构件300和模制构件400。半导体封装件10还可以包括外部连接构件500。
27.在示例实施例中,安装基板100可以是具有彼此面对的上表面102和下表面104的多层电路板。例如,安装基板100可以是包括分别设置在多个层中的布线和连接到布线的通路的印刷电路板(pcb)。
28.具体地,安装基板100可以包括在其上安装半导体芯片200的芯片安装区域cmr和围绕芯片安装区域cmr并与芯片安装区域cmr相邻设置的外围区域pr。安装基板100可以包括多个堆叠的绝缘层110和分别设置在绝缘层中的布线122、124、126和128。
29.安装基板100可以包括彼此顺序地堆叠的第一绝缘层110a、第二绝缘层110b、第三绝缘层110c、第四绝缘层110d和第五绝缘层110e。第一绝缘层110a可以是上覆盖绝缘层,第二绝缘层110b可以是上绝缘层,第三绝缘层110c可以是核心层,第四绝缘层110d可以是下绝缘层,并且第五绝缘层110e可以是下覆盖绝缘层。
30.例如,绝缘层可以包括具有诸如环氧树脂的热固性树脂或诸如聚酰亚胺的热塑性树脂的绝缘材料。绝缘层可以包括浸渍在诸如有机纤维(玻璃纤维)的芯材中的树脂,例如预浸料、fr-4、bt(双马来酰亚胺三嗪)等。
31.第一布线122可以形成在第二绝缘层110b的上表面上,并且第二布线124可以形成在第三绝缘层110c的上表面上。第三布线126可以形成在第三绝缘层110c的下表面上,并且第四布线128可以形成在第四绝缘层110d的下表面上。例如,布线可以包括金属材料,例如铜、铝等。绝缘层和布线图案的布置和数目是示例,并且实施例不限于此。
32.第一绝缘层110a可以形成在第二绝缘层110b上以暴露第一布线122的一部分。第一布线122的被第一绝缘层110a暴露的部分可以用作基板焊盘120,连接构件300分别接合到基板焊盘120。
33.如图2所示,安装基板100可以包括在与垂直于安装基板100的上表面102的第一方向平行的方向上延伸并且彼此相对的第一侧部e1和第二侧部e2以及在与垂直于第一方向的第二方向平行的方向上延伸并且彼此相对的第三侧部e3和第四侧部e4。安装基板100可以为具有第一边(短边)和第二边(长边)的矩形形状。例如,安装基板100的面积可以大于或等于10mm
×
11mm。
34.如图3所示,安装基板100可以包括设置在上表面102中的基板焊盘120和吸热焊盘130。基板焊盘120可以布置在芯片安装区域cmr中,并且吸热焊盘130可以布置在外围区域pr中。基板焊盘120可以包括第一基板焊盘122a和第二基板焊盘122b。吸热焊盘130可以布置成沿着安装基板100的一侧在第一方向上彼此间隔开。吸热焊盘130可以布置成沿着安装基板的彼此相对的第一侧部和第二侧彼此间隔开。第一基板焊盘122a可以布置在芯片安装区域cmr的中心区域中,并且第二基板焊盘122b可以布置在芯片安装区域cmr的外围区域中。然而,实施例不限于此,例如,第二基板焊盘122b可以布置在第一基板焊盘122a之间。
35.如图1和图3所示,安装基板100还可以包括分别将第二基板焊盘122b和吸热焊盘130彼此连接的连接线123。吸热焊盘130和连接线123可以设置在同一绝缘层中。吸热焊盘130和连接线123可以形成在第二绝缘层110b的上表面上。连接线123可以包括导热材料。第二基板焊盘122b可以通过连接线123导热地(以导热的方式(thermally))结合到吸热焊盘130。因此,来自吸热焊盘130的热可以通过连接线123传递到第二基板焊盘122b。
36.吸热焊盘130可以具有例如圆板形状或诸如四边形、八边形等的多边形板形状。吸热焊盘130的面积可以大于基板焊盘120的面积。吸热焊盘130的厚度可以与第二基板焊盘
122b的厚度相同。吸热焊盘130的边长可以在0.5mm至3.0mm的范围内。基板焊盘120的直径可以在10μm至80μm的范围内。另外,吸热焊盘130和第二基板焊盘122b可以位于同一绝缘层中,或者位于不同的绝缘层中。
37.在示例实施例中,半导体芯片200可以包括具有彼此相对的第一表面212和第二表面214的基板210。另外,半导体芯片200可以包括形成在基板210的第一表面212上的前绝缘层。
38.例如,基板210可以包括硅、锗、硅锗或iii-v化合物(例如磷化镓(gap)、砷化镓(gaas)、锑化镓(gasb)等)。在一些实施例中,基板210可以是绝缘体上硅(soi)基板或绝缘体上锗(goi)基板。
39.半导体芯片200可以包括形成在基板210的第一表面212中的电路图案和单元。电路图案可以包括晶体管、二极管等。电路图案可以构成电路元件。因此,半导体芯片可以是其中形成有多个电路元件的半导体器件。
40.作为绝缘中间层的前绝缘层可以设置在基板210的第一表面212上以覆盖电路图案。前绝缘层可以包括多个绝缘层和位于绝缘层中的上布线。芯片焊盘230可以设置在前绝缘层的最外绝缘层中。芯片焊盘230可以通过上布线电连接到电路元件。如稍后将描述的,芯片焊盘230的至少一部分可以用作其上设置有诸如信号传输凸块的连接构件的定位焊盘。
41.在示例实施例中,半导体芯片200可以通过连接构件300安装在安装基板100上。例如,半导体芯片200可以通过使用激光辅助接合(lab)工艺的倒装芯片接合方法安装在安装基板100上。在这种情况下,半导体芯片200可以安装在安装基板100上,使得其上形成有芯片焊盘230的有源表面,即,第一表面212,面向安装基板100。
42.半导体芯片200的平面面积可以小于安装基板100的平面面积。半导体芯片200可以布置在安装基板100的芯片安装区域cmr内。当从俯视图观察时,在安装基板100的上表面102上设置在外围区域pr中的吸热焊盘130可以从半导体芯片200暴露。
43.在示例实施例中,连接构件300可以包括设置在基板210的第一表面212上的作为信号传输凸块的第一凸块300a和作为虚设支撑凸块的第二凸块300b。当半导体芯片200安装在安装基板100上时,第一凸块300a可以分别接合到安装基板100的第一基板焊盘122a,并且第二凸块300b可以分别接合到安装基板100的第二基板焊盘122b。
44.如图4所示,第一凸块300a可以设置在位于基板210的第一表面212上的芯片焊盘230上。暴露芯片焊盘230的至少一部分的绝缘层图案232可以设置在基板210的第一表面212上,并且第一凸块300a可以设置在芯片焊盘230的被绝缘层图案232暴露的部分上。第一凸块300a可以通过芯片焊盘和布线电连接到电路图案,以用作半导体芯片200和安装基板100之间的信号传输凸块。例如,绝缘层图案可以包括光敏聚酰亚胺(pspi)。暴露芯片焊盘230的保护层图案可以另外地设置在绝缘层图案下方。
45.如图5所示,第二凸块300b可以设置在绝缘层图案232上,绝缘层图案232设置在基板210的第一表面212上。第二凸块300b可以设置在绝缘层图案232的其中未布置芯片焊盘230的区域上。因为第二凸块300b形成在绝缘层图案232上,所以第二凸块可以不电连接到电路图案。因此,第二凸块300b可以用作用于支撑半导体芯片200的虚设支撑凸块。
46.例如,第一凸块300a和第二凸块300b均可以包括作为下凸块的导电柱310和作为
上凸块的焊料320。导电柱可以包括铜柱。焊料320可以包括例如锡(sn)、锡/银(sn/ag)、锡/铜(sn/cu)、锡/铟(sn/in)、锡/银/铜(sn/ag/cu)等。
47.半导体芯片200下方的第一凸块300a可以通过安装基板100中的第一基板焊盘122a和布线电连接到外部连接构件500。因此,半导体芯片200可以通过第一凸块300a电连接到外部装置。半导体芯片200下方的第二凸块300b可以通过第二基板焊盘122b和连接线123导热地结合到布置在半导体芯片200外部的吸热焊盘130。
48.在示例实施例中,模制构件400可以形成在封装基板100上以保护半导体芯片200免受外部影响。模制构件可以包括环氧树脂模制化合物(emc)。
49.配置为提供电信号的外部连接焊盘(即,第四布线128的被第五绝缘层110e暴露的部分)可以设置在安装基板100的下表面104上。外部连接构件500可以设置在安装基板100的外部连接焊盘上以与外部装置电连接。例如,外部连接构件500可以是焊料球。半导体封装件10可以通过焊料球安装在模块基板上以构成存储器模块。
50.如上所述,用于半导体封装件100的安装基板可以包括布置在芯片安装区域cmr中的第一基板焊盘122a和第二基板焊盘122b,以及布置在围绕芯片安装区域cmr的外围区域pr中的吸热焊盘130,以及将吸热焊盘130和第二基板焊盘122b彼此导热地结合的连接线123。
51.半导体芯片200可以通过使用激光辅助接合(lab)工艺的倒装芯片接合方法安装在安装基板100上。用作信号传输凸块的第一凸块300a可以形成在半导体芯片200的芯片焊盘230上,并且用作虚设支撑凸块的第二凸块300b可以形成在暴露芯片焊盘230的一部分的绝缘层图案230上。通过lab工艺,第一凸块300a可以接合到第一基板焊盘122a,并且第二凸块300b可以接合到第二基板焊盘122b。
52.由于激光照射到在半导体芯片200外部的安装基板100的外围区域pr中形成的吸热焊盘130上导致的热h可以通过连接线123和第二基板焊盘122b充分地传递到第二凸块300b。因此,可以将第二凸块300b加热到相对较高的温度,从而极大地改善第二凸块300b和第二基板焊盘122a之间的润湿性。因此,第二凸块300b也可以更好地接合到第二基板焊盘122b。
53.随着第二凸块的接合强度改善,可以降低在lab工艺中激光的目标温度。因此,可以改善在lab工艺之后的基板的翘曲,并且可以减小或防止由于热应力导致的良率降低。
54.在下文中,将说明制造图1中的半导体封装件的方法。
55.图6至图17是示出根据示例实施例的制造半导体封装件的方法的视图。图8是示出图7中的部分“c”的放大截面图。图9是示出图7中的部分“d”的放大截面图。图12是示出图11中的部分“e”的放大俯视图。图13、图14和图17是沿着图12中的线ii-ii'截取的截面图。图16是示出图15中的部分“f”的放大截面图。
56.参照图6,首先,可以准备包括形成在其中的多个半导体芯片(裸片)的晶片w。
57.在示例实施例中,晶片w可以包括具有彼此相对的第一表面212和第二表面214的基板210。另外,晶片可以包括形成在基板210的第一表面212上的前绝缘层。
58.基板210可以包括在其中形成电路图案和单元的裸片区域da以及围绕裸片区域da的划片道区域sa。如稍后描述的,可以沿着划分多个裸片区域da的划片道区域sa锯切晶片w的基板210。
59.例如,基板210可以包括硅、锗、硅-锗或iii-v化合物(例如gap、gaas、gasb等)。在一些实施例中,基板210可以是绝缘体上硅(soi)基板或绝缘体上锗(goi)基板。
60.电路图案可以包括晶体管、二极管等。电路图案可以构成电路元件。因此,半导体芯片可以是其中形成有多个电路元件的半导体器件。可以通过对第一表面212(即,基板210的有源表面)执行用于制造半导体器件的前道(feol)工艺来形成电路图案。基板的被执行feol工艺的表面可以被称为基板的前侧表面,并且与前侧表面相对的表面可以被称为背侧表面。
61.可以在基板210的第一表面212上设置作为绝缘中间层的前绝缘层以覆盖电路图案。前绝缘层可以包括多个绝缘层和位于绝缘层中的上布线。可以在前绝缘层的最外绝缘层中设置芯片焊盘230。芯片焊盘230可以通过上布线电连接到电路元件。如稍后将描述的,芯片焊盘230的至少一部分可以用作在其上设置诸如信号传输凸块的连接构件的定位焊盘。
62.参照图7至图9,可以在基板210的第一表面212上形成连接构件300。连接构件300可以包括作为信号传输凸块的第一凸块300a和作为虚设支撑凸块的第二凸块300b。
63.如图8所示,可以在芯片焊盘230上形成绝缘层,并且可以去除绝缘层的一部分以暴露芯片焊盘230的一部分来形成绝缘层图案232。然后,可以在芯片焊盘230的被绝缘层图案暴露的部分上形成第一凸块300a。第一凸块300a可以通过芯片焊盘和上布线电连接到电路图案以用作信号传输凸块。例如,绝缘层可以包括光敏聚酰亚胺(pspi)。可以在绝缘层图案下方形成暴露芯片焊盘230的保护层图案。
64.当绝缘层不包括感光材料时,可以在绝缘层上形成用于暴露芯片焊盘230的一部分的光刻胶图案,并且可以使用光刻胶图案作为蚀刻掩模去除绝缘层的一部分以暴露焊盘230的一部分。
65.参照图9,可以在绝缘层图案232上形成第二凸块300b。第二凸块300b可以在其中未布置芯片焊盘230的区域上形成绝缘层图案232上。因为第二凸块300b形成在绝缘层图案232上,所以第二凸块可以不电连接到电路图案。因此,如稍后将描述的,第二凸块300b可以用作用于支撑半导体芯片200的虚设支撑凸块。
66.第一凸块300a和第二凸块300b可以通过同一工艺一起形成。例如,第一凸块300a和第二凸块300b可以通过镀覆工艺形成。根据另一实施例,第一凸块300a和第二凸块300b可以通过丝网印刷法、气相沉积法等形成。
67.例如,第一凸块300a和第二凸块300b均可以包括作为下凸块的导电柱310和作为上凸块的焊料320。导电柱可以包括铜柱。焊料320可以包括例如锡(sn)、锡/银(sn/ag)、锡/铜(sn/cu)、锡/铟(sn/in)、锡/银/铜(sn/ag/cu)等。
68.参照图10,可以沿着划片道区域sa锯切晶片w以形成单独的半导体芯片200。
69.参照图11至图13、图15,可以提供包括用于在其上安装各个半导体芯片200的多个安装基板的条带s。
70.在示例实施例中,安装基板可以是具有彼此面对的上表面102和下表面104的多层电路板。例如,安装基板可以是包括分别设置在多个层中的布线和连接到布线的通路的印刷电路板(pcb)。
71.参照图11,条带s可以包括在其中分别安装半导体芯片200的安装区域mr和围绕安
装区域mr并且设置为与安装区域mr相邻的切割区域cr。通过随后的锯切工艺对切割区域cr进行切割,可以将条带s单独化成半导体封装件。例如,50个至500个半导体芯片200可以安装在一个条带s上。如稍后将描述的,可以通过使用激光辅助接合(lab)工艺的倒装芯片接合方法将半导体芯片安装在条带s上。
72.参照图12和图13,安装基板可以包括在其中安装半导体芯片200的芯片安装区域cmr和外围区域pr。安装基板可以包括多个堆叠的绝缘层110和分别设置在绝缘层中的布线122、124、126和128。
73.具体地,第一绝缘层110a、第二绝缘层110b、第三绝缘层110c、第四绝缘层110d和第五绝缘层110e可以顺序地彼此堆叠。第一绝缘层110a可以是上覆盖绝缘层,第二绝缘层110b可以是上绝缘层,第三绝缘层110c可以是核心层,第四绝缘层110d可以是下绝缘层,并且第五绝缘层110e可以是下覆盖绝缘层。
74.第一布线122可以形成在第二绝缘层110b的上表面上,并且第二布线124可以形成在第三绝缘层110c的上表面上。第三布线126可以形成在第三绝缘层110c的下表面上,并且第四布线128可以形成在第四绝缘层110d的下表面上。例如,布线可以包括金属材料,例如铜、铝等。绝缘层和布线的布置和数目是示例,并且实施例不限于此。
75.第一绝缘层110a可以形成在第二绝缘层110b上以暴露第一布线122的一部分。第一布线122的被第一绝缘层110a暴露的部分可以用作基板焊盘120,连接构件300通过随后的lab工艺接合到基板焊盘120。
76.安装基板可以包括设置在上表面102中的基板焊盘120和吸热焊盘130。基板焊盘120可以布置在芯片安装区域cmr中,并且吸热焊盘130可以布置在外围区域pr中。吸热焊盘130可以布置成沿着安装基板的一侧彼此间隔开。基板焊盘120可以包括分别与第一凸块300a接合的第一基板焊盘122a和分别与第二凸块300b接合的第二基板焊盘122b。
77.另外,安装基板还可以包括连接线123,连接线123分别将第二基板焊盘122b与吸热焊盘130连接。例如,吸热焊盘130和连接线123可以设置在同一绝缘层中。吸热焊盘130和连接线123可以形成在第二绝缘层110b的上表面上。连接线123可以包括导热材料。第二基板焊盘122b可以通过连接线123导热地结合到吸热焊盘130。因此,来自吸热焊盘130的热可以通过连接线123传递到第二基板焊盘122b。
78.如图12所示,吸热焊盘130可以布置成沿着安装基板的彼此相对的第一侧和第二侧彼此间隔开。第一基板焊盘122a可以布置在芯片安装区域cmr的中心区域中,并且第二基板焊盘122b可以布置在芯片安装区域cmr的外围区域中。然而,实施例不限于此,并且第二基板焊盘122b可以布置在第一基板焊盘122a之间。
79.参照图14至图16,可以在条带s上安装半导体芯片200。
80.在示例实施例中,可以通过使用lab工艺的倒装芯片接合方法在条带s上安装半导体芯片200。
81.具体地,可以在每个半导体芯片200上的第一凸块300a和第二凸块300b的表面上涂覆助焊剂,并且可以分别在条带s的安装区域mr中设置半导体芯片200。第一凸块300a和第二凸块300b可以介于条带s和半导体芯片200之间。第一凸块300a可以设置在安装基板的第一基板焊盘122a上,并且第二凸块300b可以设置在安装基板的第二基板焊盘122b上。
82.如图15所示,为了执行lab工艺,可以将其上设置有半导体芯片200的条带s设置在
lab系统的台20上。lab系统的激光照射器30可以将激光l照射在条带s的预定区域上。激光照射器30可以在每个区域上照射激光l持续例如1秒至2秒的非常短的时间,以加热半导体芯片200下方的第一凸块300a和第二凸块300b,使得第一凸块300a和第二凸块300b分别接合到第一基板焊盘122a和第二基板焊盘122b。激光照射器30可以在沿着扫描方向顺序移动预设间隔的同时执行lab工艺。
83.如图16所示,激光照射器30可以在半导体芯片200上以及在形成在位于半导体芯片200外部的条带s的外围区域pr中的吸热焊盘130上照射激光(l)。吸热焊盘130可以被照射的激光l加热,并且来自吸热焊盘130的热h可以通过连接线123和第二基板焊盘122b传递到第二凸块300b。
84.由于照射到半导体芯片200上的激光l产生的热可以通过芯片焊盘230充分地传递到第一凸块300a,使得第一凸块300a可以更好地接合到第一基板焊盘122a。然而,由于第二凸块300b形成在具有相对低导热率的诸如pspi的绝缘层图案232上,所以由于照射到半导体芯片200上的激光l产生的热可能无法充分地传递到第二凸块300b。
85.由于照射到形成在位于半导体芯片200外部的条带s的外围区域pr中的吸热焊盘130上的激光l产生的热h可以通过连接线123和第二基板焊盘122b充分地传递到第二凸块300b。因此,可以将第二凸块300b加热到相对较高的温度,由此极大地改善第二凸块300b和第二基板焊盘122a之间的润湿性。因此,第二凸块300b也可以更好地接合到第二基板焊盘122b。
86.参照图17,可以在条带s上形成模制构件400以覆盖半导体芯片200。例如,模制构件400可以包括诸如环氧模制化合物的绝缘材料。
87.然后,可以将诸如焊料球之类的外部连接构件设置在位于封装基板100的下表面104上的外连接焊盘(即,第四布线120d的由第五绝缘层110e暴露的部分)上。可以通过锯切工艺沿着切割区域cr切割条带s以完成图1的半导体封装件10。
88.图18是示出根据示例实施例的半导体封装件的截面图。除了吸热焊盘的构造之外,半导体封装件可以与参照图1至图5描述的半导体封装件基本相同或相似。因此,相同的附图标记将用于指代相同或相似的元件,并且将省略关于以上元件的任何进一步的重复说明。
89.参照图18,半导体封装件11的安装基板100可以包括布置在芯片安装区域cmr中的第一基板焊盘122a和第二基板焊盘122b、布置在外围区域pr中的吸热焊盘130以及将第二基板焊盘122b和吸热焊盘130相互导热地结合的连接线123。
90.在示例实施例中,吸热焊盘130的厚度t可以大于第二基板焊盘122b的厚度。吸热焊盘130可以设置在第三绝缘层110c的上表面上,并且连接线123可以设置在第二绝缘层110b的上表面上。例如,吸热焊盘130的厚度t可以等于第二绝缘层110b的厚度和第三绝缘层110c的厚度之和,然而实施例不限于此。
91.由于吸热焊盘130具有相对大的厚度,因此吸热焊盘可以具有较大的热容量。因此,吸热焊盘130可以在lab工艺期间从激光吸收更多的热,并且可以将吸收的热通过连接线123和第二基板焊盘122b传递到第二凸块300b。因此,可以极大地改善第二凸块300b和第二基板焊盘122a之间的润湿。
92.图19是示出根据示例实施例的半导体封装件的截面图。除了连接线的构造之外,
半导体封装件可以与参照图1至图5描述的半导体封装件基本相同或相似。因此,相同的附图标记将用于指代相同或相似的元件,并且将省略关于以上元件的任何进一步的重复说明。
93.参照图19,半导体封装件12的安装基板100可以包括布置在芯片安装区域cmr中的第一基板焊盘122a和第二基板焊盘122b、布置在外围区域pr中的吸热焊盘130以及将第二基板焊盘122b和吸热焊盘130彼此导热地结合的连接线125。
94.在示例实施例中,连接线125可以设置在与其上设置有第二基板焊盘122b的绝缘层不同的绝缘层上。第二基板焊盘122b和吸热焊盘130可以设置在第二绝缘层110b的上表面上,并且连接线125可以设置在第三绝缘层110c的上表面上,然而实施例不限于此。连接线125可以包括将分别设置在不同绝缘层上的第二基板焊盘122b和吸热焊盘130导热地连接的通路结构125'。
95.连接线125可以利用通路结构125'路由至不同的层以将吸热焊盘130和第二基板焊盘122b彼此导热地连接。因此,在不显著改变安装基板100的布线的布局的情况下,吸热焊盘130和第二基板焊盘122b可以彼此导热地连接。
96.图20是示出根据示例实施例的半导体封装件的截面图。图21是示出图20中的半导体封装件的俯视图。除了吸热焊盘的构造之外,半导体封装件可以与参照图1至图5描述的半导体封装件基本相同或相似。因此,相同的附图标记将用于指代相同或相似的元件,并且将省略关于以上元件的任何进一步的重复说明。
97.参照图20和图21,半导体封装件13的安装基板100可以包括布置在芯片安装区域cmr中的第一基板焊盘122a和第二基板焊盘122b、布置在外围区域pr中的吸热焊盘部分以及将第二基板焊盘122b和吸热焊盘部分彼此导热地结合的连接线125。
98.在示例实施例中,吸热焊盘部分可以包括布置成沿着安装基板100的一侧彼此间隔开的吸热焊盘130和连接吸热焊盘130的连接焊盘线132。例如,吸热焊盘130可以布置成沿着安装基板100的彼此相对的第一侧部e1和第二侧部e2彼此间隔开。
99.吸热焊盘130的外表面可以从安装基板100的侧部e1和e2中的一者暴露到外部。此外,连接焊盘线132的外表面也可以从安装基板100的侧部e1和e2中的一者暴露到外部。
100.在下文中,将说明制造图20中的半导体封装件的方法。
101.图22至图24是示出根据示例实施例的制造半导体封装件的方法的视图。图23是沿着图22中的iv-iv'线的截面图。图24是示出将激光照射到设置在条带上的半导体芯片上的lab工艺的截面图。
102.首先,可以执行与参照图4至图10描述的工艺基本相同或相似的工艺,以提供其上形成有第一凸块和第二凸块的半导体芯片200。
103.参照图22和图23,可以提供包括用于在其上安装各个半导体芯片200的多个安装基板的条带s。
104.条带s可以包括在其中分别安装半导体芯片200的安装区域mr和围绕安装区域mr并且设置为与安装区域mr相邻的切割区域cr。通过随后的锯切工艺对切割区域cr进行切割,可以将条带s单独化成半导体封装件。安装基板可以包括在其中安装半导体芯片200的芯片安装区域cmr和外围区域pr。
105.条带s可以包括基板焊盘120和设置在其上表面中的吸热焊盘线40。
106.吸热焊盘线40可以包括延伸焊盘部分42和突出焊盘部分44。延伸焊盘部分42可以沿着切割区域cr在至少一个方向上延伸。突出焊盘部分44可以从延伸焊盘部分42延伸到安装区域mr中。如稍后将描述的,延伸焊盘部分42的至少一部分可以与条带s的切割区域cr一起通过锯切工艺被去除。
107.参照图24,半导体芯片200可以安装在条带s上。半导体芯片200可以通过使用lab工艺的倒装芯片接合方法安装在条带s上。
108.具体地,可以在位于每个半导体芯片200上的第一凸块300a和第二凸块300b的表面上涂覆助焊剂,并且半导体芯片200可以分别设置在条带s的安装区域mr中。第一凸块300a和第二凸块300b可以介于条带s和半导体芯片200之间。第一凸块300a可以设置在安装基板的第一基板焊盘122a上,并且第二凸块300b可以设置在安装基板的第二基板焊盘122b上。
109.之后,为了执行lab工艺,可以将其上设置有半导体芯片200的条带s设置在lab系统的台20上。lab系统的激光照射器30可以将激光l照射在条带s的预定区域上。激光照射器30可以在每个区域上照射激光l持续1秒至2秒的非常短的时间,以加热半导体芯片200下方的第一凸块300a和第二凸块300b,使得第一凸块300a和第二凸块300b分别接合到第一基板焊盘122a和第二基板焊盘122b。激光照射器30可以在沿着扫描方向顺序移动预设间隔的同时执行lab工艺。
110.如图24所示,激光照射器30可以在半导体芯片200上以及在形成在位于半导体芯片200外部的条带s的外围区域pr中和切割区域cr中的吸热焊盘线40上照射激光(l)。设置在外围区域pr和切割区域cr中的吸热焊盘线40可以具有相对大的面积。因此,吸热焊盘线40可以被照射的激光l加热,并且来自吸热焊盘线40的热h可以通过连接线123和第二基板焊盘122b传递到第二凸块300b。
111.由于照射到具有相对大面积的吸热焊盘线40上的激光l而产生的热h可以通过连接线123和第二基板焊盘122b充分地传递到第二凸块300b。因此,可以将第二凸块300b加热到相对较高的温度,由此极大地改善第二凸块300b和第二基板焊盘122a之间的润湿。因此,第二凸块300b可以更好地接合到第二基板焊盘122b。
112.因为改善了第二凸块的接合强度,所以可以降低在lab工艺中激光的目标温度。因此,可以改善lab工艺之后的条带的翘曲,并且可以减小或防止由于热应力导致的良率降低。
113.然后,可以执行与参照图17描述的那些工艺基本相同或相似的工艺,以完成图20的半导体封装件13。
114.由于延伸焊盘部分42的至少一部分与条带s的切割区域cr一起通过锯切工艺被去除,所以吸热焊盘130(参见图20)形成在安装基板的外围区域pr中。此外,可以形成将吸热焊盘130彼此导热地连接并沿着安装基板的一侧延伸的连接焊盘线132。吸热焊盘130的外表面可以从安装基板的一个侧部暴露到外部。此外,连接焊盘线132的外表面也可以从安装基板的一个侧部暴露到外部。
115.半导体封装件可以包括半导体器件,例如逻辑器件或存储器件。半导体封装件可以包括诸如中央处理单元(cpu)、主处理单元(mpu)或应用处理器(ap)等的逻辑器件以及诸如动态随机存取存储器(dram)器件、高带宽存储器(hbm)器件的易失性存储器件或者例如
闪存器件、并行随机存取存储器(pram)器件、磁阻随机存取存储器(mram)器件、电阻随机存取存储器(reram)器件等的非易失性存储器件。
116.前述内容是对示例实施例的举例说明,并且不应被解释为对其进行限制。尽管已经描述了示例实施例,但是本领域技术人员将容易理解,在实质上不脱离新颖教导和优点的情况下,可以在示例实施例中可以进行诸多修改。因此,所有这样的修改旨在被包括在如权利要求及其等同物限定的示例实施例的范围内。
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