半导体封装装置及其制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种微机电系统MEMS封装结构，在一或多个实施例中，所述微机电系统MEMS封装结构包括：MEMS裸片、邻近于所述MEMS裸片的导电桩、封装本体和所述封装本体上的粘合层。所述封装本体囊封所述MEMS裸片和所述导电桩，且暴露所述导电桩的顶部表面。所述封装本体的玻璃转化温度Tg大于用于形成所述粘合层的温度Tc。

Semiconductor packaging device and its manufacturing method

The invention provides a microelectromechanical system MEMS packaging structure. In one or more embodiments, the MEMS MEMS packaging structure includes: MEMS bare piece, conductive pile adjacent to the MEMS bare piece, the packaging body and the bonding layer on the packaging body. The package body encapsulates the bare MEMS sheet and the conductive pile, and exposes the top surface of the conductive pile. The glass conversion temperature Tg of the package body is greater than the temperature Tc for forming the adhesive layer.

【技术实现步骤摘要】
半导体封装装置及其制造方法相关申请的交叉参考本申请主张2016年9月2日提交的美国临时专利申请第62/383,094号的权益和优先权，所述临时专利申请的内容以全文引用的方式并入本文中。
本公开大体上涉及一种半导体封装装置及其制造方法。更具体地说，本公开涉及一种半导体封装装置，所述半导体封装装置包含微机电系统(MEMS)结构及其制造方法。
技术介绍
相当的MEMS封装结构通过四方扁平无引线(QFN)技术形成。举例来说，MEMS裸片被放置在引线框的裸片座上且通过线接合实现MEMS裸片与引线框之间的电连接。然而，线接合技术的使用可能限制了MEMS封装结构的小型化(例如，MEMS封装结构的尺寸限制是4.5毫米(mm)*4.5mm*1.2mm)。此外，归因于接合线的环路高度，导电路径相对较长，从而产生相对高的电阻(与导电桩相比)。高电阻可能不利地影响MEMS封装结构的电气性能。另外，在封装MEMS的过程中，选择模制原料以使热膨胀系数(CTE)接近引线框的CTE；然而，此布置可能不可避免地产生模制原料与MEMS裸片之间的CTE不匹配，从而可能妨碍MEMS裸片的性能或甚至损害MEMS裸片。
技术实现思路
在根据一些实施例的一个方面中，微机电系统(MEMS)封装结构包括MEMS裸片、邻近于所述MEMS裸片的导电桩、封装本体和封装本体上的粘合层。所述封装本体囊封所述MEMS裸片和所述导电桩，且暴露所述导电桩的顶部表面。所述封装本体的玻璃转化温度(Tg)大于用于形成所述粘合层的温度(Tc)。在根据一些实施例的另一方面中，MEMS封装结构包括衬底、MEMS裸片、导电桩和封装本体。衬底包含介电层和重布层(RDL)。RDL的顶部表面的至少一部分从介电层暴露出来。MEMS裸片安置于衬底上。导电桩通过倒装芯片接合将MEMS裸片电连接到衬底的RDL。封装本体安置于衬底上且囊封MEMS裸片和导电桩。在根据一些实施例的又一方面中，用于制造MEMS封装结构的方法包括：将MEMS裸片安置于载体上；将导电桩形成于载体上且邻近于MEMS裸片；形成封装本体以囊封MEMS裸片和导电桩且暴露导电桩的顶部表面；以及将粘合层形成于封装本体上，其中封装本体的玻璃转化温度(Tg)大于用于形成粘合层的温度(Tc)。附图说明当结合附图阅读时，从以下详细描述最好地理解本公开的一些实施例的方面。应注意，各种结构可能未按比例绘制，且出于论述的清楚起见，各种结构的尺寸可任意增大或减小。图1A说明根据本公开的一些实施例的半导体封装装置的截面视图；图1B说明根据本公开的一些实施例的半导体封装装置的截面视图；图1C说明根据本公开的一些实施例的半导体封装装置的截面视图；图1D说明根据本公开的一些实施例的半导体封装装置的截面视图；图1E说明根据本公开的一些实施例的半导体封装装置的截面视图；图1F说明根据本公开的一些实施例的半导体封装装置的截面视图；图1G说明根据本公开的一些实施例的半导体封装装置的截面视图；图1H说明根据本公开的一些实施例的半导体封装装置的截面视图；图1I说明根据本公开的一些实施例的半导体封装装置的截面视图；图2A说明根据本公开的一些实施例的制造半导体封装的方法的各个阶段；图2B说明根据本公开的一些实施例的制造半导体封装的方法的各个阶段；图2C说明根据本公开的一些实施例的制造半导体封装的方法的各个阶段；图2D说明根据本公开的一些实施例的制造半导体封装的方法的各个阶段；图2D'说明根据本公开的一些实施例的制造半导体封装的方法的各个阶段；图2E说明根据本公开的一些实施例的制造半导体封装的方法的各个阶段；图2F说明根据本公开的一些实施例的制造半导体封装的方法的各个阶段；图2G说明根据本公开的一些实施例的制造半导体封装的方法的各个阶段；图2H说明根据本公开的一些实施例的制造半导体封装的方法的各个阶段；图3A说明根据本公开的一些实施例的制造半导体封装的方法的各个阶段；图3B说明根据本公开的一些实施例的制造半导体封装的方法的各个阶段；图4A说明根据本公开的一些实施例的制造半导体封装的方法的各个阶段；图4B说明根据本公开的一些实施例的制造半导体封装的方法的各个阶段；图4C说明根据本公开的一些实施例的制造半导体封装的方法的各个阶段；图5A说明根据本公开的一些实施例的制造半导体封装的方法的各个阶段；图5B说明根据本公开的一些实施例的制造半导体封装的方法的各个阶段；图5C说明根据本公开的一些实施例的制造半导体封装的方法的各个阶段；图5D说明根据本公开的一些实施例的制造半导体封装的方法的各个阶段；图6A说明根据本公开的一些实施例的制造半导体封装的方法的各个阶段；图6B说明根据本公开的一些实施例的制造半导体封装的方法的各个阶段；图6C说明根据本公开的一些实施例的制造半导体封装的方法的各个阶段；且图6D说明根据本公开的一些实施例的制造半导体封装的方法的各个阶段。贯穿图式和详细描述使用共同参考数字以指示相同或类似元件。根据以下结合附图作出的详细描述，本公开将更显而易见。具体实施方式图1A说明根据本公开的一些实施例的半导体封装装置1A的截面视图。半导体封装装置1A包含电路层10、MEMS装置11、导电桩12、封装本体13、粘合层14a、绝缘层14b、重布层(RDL)15和一或多个电接触件16。电路层10可包含一或多个电子组件，例如，无源电子组件和/或有源电子组件。在一些实施例中，电路层10可包含(例如)微处理器(例如，单核心微处理器或多核心微处理器)、存储器装置、芯片组、图形装置，或根据本公开的各种实施例的专用集成电路(ASIC)。MEMS装置11安置于电路层10上。在一些实施例中，MEMS是指使用类似半导体过程构造且展现例如移动或变形能力等机械特性的一类结构或装置。MEMS常常(但不总是)与电信号交互。MEMS装置11可以是或包含(但不限于)一或多个陀螺仪、加速计、压力传感器、传声器、致动器、反射镜、加热器、打印机喷嘴磁强计，或其中两个或多于两个的组合。封装本体13安置于电路层10上，以覆盖或囊封MEMS装置11的至少一部分或整个MEMS装置11。在一些实施例中，封装本体13包含(例如)包含填料的环氧树脂、模制原料(例如，环氧模制原料或其它模制原料)、聚酰亚胺、酚类化合物或酚类材料、包含硅酮(分散在其中)的材料，或其中两个或多于两个的组合。在一些实施例中，封装本体13中填料的组成大于或等于(例如)约60％、约70％、约80％、约90％，或约95％(按质量计)。举例来说，封装本体13中填料的组成可以是(例如)约87％或约89％。在一些实施例中，封装本体13的玻璃转化温度(Tg)大于用于形成粘合层14a或绝缘层14b的温度(Tc)。在一些实施例中，封装本体13的玻璃转化温度介于约100℃到约250℃、约125℃到约220℃或约150℃到约195℃的范围内。举例来说，封装本体13的玻璃转化温度介于约155℃到约161℃、约151℃到约160℃或约184℃到约195℃的范围内。在一些实施例中，封装本体13的热膨胀系数(CTE)介于约4ppm/℃到约12ppm(百万分之一)/℃的范围内。举例来说，封装本体13的CTE介于约7ppm/℃到约9ppm/℃、约10ppm/℃到约12ppm/℃或约4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微机电系统MEMS封装结构，其包括：MEMS裸片；导电桩，其邻近于所述MEMS裸片；封装本体，其囊封所述MEMS裸片和所述导电桩，且暴露所述导电桩的顶部表面；以及粘合层，其在所述封装本体上，其中所述封装本体的玻璃转化温度Tg大于用于形成所述粘合层的温度Tc。

【技术特征摘要】
2016.09.02 US 62/383,094;2017.07.13 US 15/649,4741.一种微机电系统MEMS封装结构，其包括：MEMS裸片；导电桩，其邻近于所述MEMS裸片；封装本体，其囊封所述MEMS裸片和所述导电桩，且暴露所述导电桩的顶部表面；以及粘合层，其在所述封装本体上，其中所述封装本体的玻璃转化温度Tg大于用于形成所述粘合层的温度Tc。2.根据权利要求1所述的MEMS封装结构，其中所述粘合层包括聚酰亚胺PI、聚苯并恶唑PBO、阻焊剂、味之素堆积膜ABF、模制原料、环氧基材料，或其中两个或多于两个的组合。3.根据权利要求1所述的MEMS封装结构，其中所述封装本体的所述Tg介于约150℃到约195℃的范围内。4.根据权利要求1所述的MEMS封装结构，其中所述封装本体包括填料，且所述封装本体中所述填料的含量按质量计大于或等于约80％。5.根据权利要求1所述的MEMS封装结构，其中所述封装本体的热膨胀系数CTE介于约4ppm/℃到约12ppm/℃的范围内。6.根据权利要求1所述的MEMS封装结构，其中所述导电桩的侧壁直接接触所述封装本体。7.根据权利要求1所述的MEMS封装结构，其中所述导电桩包括第一部分和所述第一部分上的第二部分，且所述第一部分的厚度大于所述第二部分的厚度。8.根据权利要求1所述的MEMS封装结构，其进一步包括重布层RDL，所述RDL在所述粘合层上且电连接到从所述粘合层暴露出来的所述导电桩的所述顶部表面的至少一部分。9.根据权利要求1所述的MEMS封装结构，其进一步包括导电垫，所述导电垫在所述封装本体上，以电连接到所述导电桩的所述顶部表面的暴露部分，其中所述导电垫的部分从所述粘合层暴露出来。10.根据权利要求1所述的MEMS封装结构，其进一步包括电子组件，所述MEMS裸片和所述导电桩被安置于所述电子组件上，其中所述MEMS裸片电连接到所述电子组件。11.根据权利要求10所述的MEMS封装...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈光雄，蔡育轩，李育颖，王圣民，许文政，
申请(专利权)人：日月光半导体制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71