芯片尺寸的封装和系统技术方案

技术编号:43378893 阅读:13 留言:0更新日期:2024-11-19 17:56
本公开涉及芯片尺寸封装和系统。一种制造芯片尺寸的封装的方法包括提供晶片,该晶片具有邻近其正面形成于其中的管芯区域,该管芯区域具有在其上形成的焊盘。晶片中的通孔被形成为在晶片的背面和管芯区域的焊盘中的一些焊盘的背侧之间延伸。形成连接到通孔的焊接焊盘,并且在晶片的与管芯区域相对的背侧上形成导热焊盘。在晶片的背面中形成腔体以限定从管芯区域的平面部分向外延伸的柱体,其中一些柱体在其远端处具有焊接焊盘,柱体中的至少一个柱体在其远端处具有导热焊盘。该晶片被单体化以形成包括集成电路管芯的芯片尺寸的封装。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及封装领域,并且特别地涉及用于制造芯片尺寸的封装的技术,其通过使用柱体将封装连接到印刷电路板来提供增加的可靠性。


技术介绍

1、集成电路形成在半导体材料的晶片上。在典型的半导体晶片上,形成许多相同的集成电路。然后将晶片切或割成许多小片,每个管芯包括集成电路。然后对管芯进行封装,以便既保护其免受物理损坏,又将其放置成可以轻松安装到其将所属的系统中的形式。

2、现在参考图1描述样品集成电路封装10,并且该样品集成电路封装10形成为晶片级芯片尺寸的封装布置。集成电路封装10包括管芯11,该管芯11具有形成在其正面上的接合焊盘12,其背面暴露。钝化层13形成在管芯11的正面上,在钝化层13中形成孔以暴露接合焊盘12。在钝化层13上形成第一聚酰亚胺层14,在第一聚酰亚胺层14中形成与钝化层13中的孔对齐的孔以暴露接合焊盘12,使得在第一聚酰亚胺层14上形成的重分布层15延伸穿过其以接触接合焊盘12。在重分布层15和第一聚酰亚胺层14上方形成第二聚酰亚胺层16,在第二聚酰亚胺层16中形成孔以允许焊球17与重分布层15进行接触。

3、该集成电路封装10适用于系统和产品中。例如,集成电路封装10可以经由其焊球17安装到印刷电路板以用于倒装芯片布置中。虽然这种设计足以用于一些应用,并且确实在许多产品中使用,但是焊球17消耗了不期望的面积量(在一些情况下阻止了这种封装具有如期望那样低的节距)并且它们的刚性(以及封装的整体刚性)会因机械应力而引入潜在的故障点。由此,需要进一步开发。


技术实现思路

1、本文公开了一种制造至少芯片尺寸的封装的方法。该方法包括提供晶片,该晶片具有邻近其正面形成于其中的管芯区域,该管芯区域具有在其上形成的焊盘。该方法继续在晶片中形成在晶片的背面和管芯区域的焊盘中的一些焊盘的背侧之间延伸的通孔,并在晶片的与管芯区域相对的背侧上形成连接到通孔的焊接焊盘并且形成导热焊盘。然后,该方法继续在晶片的背面中形成腔体,以限定从管芯区域的平面部分向外延伸的柱体,所述柱体中的一些柱体在其远端处具有焊接焊盘,所述柱体中的至少一个柱体在其远端处具有导热焊盘。此后,该方法以将晶片单体化以形成包括集成电路管芯的芯片尺寸的封装而结束,该集成电路管芯由单体化后的管芯区域的剩余部分形成。

2、可以通过在晶片中形成在晶片的背面和管芯区域的焊盘中的一些焊盘的背侧之间延伸的孔并且镀敷这些孔以形成穿硅通孔(throughsiliconvias)来在晶片中形成通孔。

3、可以通过对晶片的与管芯区域相对的背面进行镀敷并执行蚀刻以形成焊接焊盘和导热焊盘来形成在晶片的与管芯区域相对的背面上的焊接焊盘和导热焊盘。

4、可以通过等离子蚀刻晶片的背面而在晶片的背面中形成腔体。

5、该方法还可以包括通过将集成电路管芯的正面上的焊盘焊接到印刷电路板的顶面上的焊盘来将集成电路管芯附接到印刷电路板。

6、该方法还可以包括,在晶片中形成通孔之前,提供在其正面上具有焊盘的辅助集成电路,以及通过将管芯区域的焊盘中的一些焊盘经由焊球连接到辅助集成电路的焊盘来将辅助集成电路附接到管芯区域。

7、该方法还可以包括,在将辅助集成电路附接到管芯区域之后但在晶片中形成通孔之前,在晶片的正面和辅助集成电路的部分上方形成模制层。

8、该方法可以包括在形成通孔之前将晶片正面朝下放置在载体上。

9、本文还公开了一种提高包括安装到印刷电路板的芯片尺寸的封装的系统的板级可靠性的方法。该方法包括在芯片尺寸的封装内的主集成电路管芯的背面中形成腔体以限定从主集成电路管芯的平面部分向外延伸的柱体、在柱体的远端上形成焊盘,以及将那些焊盘焊接到印刷电路板上的对应焊盘。

10、该方法还可以包括通过经由焊球将主集成电路管芯的正面上的焊盘连接到辅助集成电路的焊盘来将辅助集成电路管芯附接到主集成电路管芯的正面。

11、还包括一种系统,该系统包括安装到印刷电路板的芯片尺寸的封装。芯片尺寸的封装包括其背面连接到印刷电路板的主集成电路管芯、形成在主集成电路管芯的背面中以限定从主集成电路管芯的平面部分向外延伸的柱体的腔体,以及形成在柱体远端上的焊盘,其中柱体远端上的焊盘通过表面安装焊料连接到印刷电路板上的对应焊盘。

12、芯片尺寸的封装可以包括辅助集成电路管芯,该辅助集成电路管芯经由主集成电路管芯和辅助集成电路管芯的对应焊盘之间的焊球安装到主集成电路管芯的正面。

13、主集成电路管芯可以具有从形成在主集成电路管芯的正面中的焊盘的背面延伸到柱体远端上的焊盘中的对应焊盘的穿硅通孔。

14、由腔体限定的柱体之一可以在其远端上具有导热焊盘,并且导热焊盘可以通过表面安装焊料连接到印刷电路板上的对应焊盘。

15、主集成电路管芯可以具有从形成在主集成电路管芯的正面中的焊盘的背面延伸到柱体远端上的焊盘中的对应焊盘的穿硅通孔。由腔体限定的柱体之一可以在其远端上具有导热焊盘,该柱体没有延伸穿过其中的穿硅通孔。导热焊盘可以通过表面安装焊料连接到印刷电路板上的对应焊盘。

16、本文公开了一种制造方法,包括:提供晶片,该晶片具有邻近其正面形成于其中的管芯区域,该管芯区域具有在其上形成的焊盘;在晶片中形成通孔,所述通孔在晶片的背面和管芯区域的焊盘中的一些焊盘的背侧之间延伸;在晶片的与管芯区域相对的背侧上形成连接到通孔的焊接焊盘并且形成导热焊盘;在晶片的背面中形成腔体,以限定从管芯区域的平面部分向外延伸的柱体,所述柱体中的一些柱体在其远端处具有焊接焊盘,所述柱体中的至少一个柱体在其远端处具有导热焊盘;以及将晶片单体化以形成包括集成电路管芯的芯片尺寸的封装,该集成电路管芯由单体化后的管芯区域的剩余部分形成。

17、根据一个或多个实施例,在晶片中形成通孔包括:在晶片中形成在晶片的背面和管芯区域的焊盘中的一些焊盘的背侧之间延伸的孔;以及镀敷所述孔以形成穿硅通孔。

18、根据一个或多个实施例,在晶片的与管芯区域相对的背面上形成焊接焊盘并且形成导热焊盘包括对晶片的与管芯区域相对的背面进行镀敷并执行蚀刻以形成焊接焊盘和导热焊盘。

19、根据一个或多个实施例,在晶片的背面中形成腔体包括等离子蚀刻晶片的背面。

20、根据一个或多个实施例,所述方法还包括通过将所述柱体中的一些柱体的远端处的焊接焊盘焊接到印刷电路板的顶面上的焊盘来将集成电路管芯附接到印刷电路板。

21、根据一个或多个实施例,所述方法还包括在晶片中形成通孔之提供在其正面上具有焊盘的辅助集成电路;以及通过经由焊球将管芯区域的焊盘中的一些焊盘连接到辅助集成电路的焊盘来将辅助集成电路附接到管芯区域。

22、根据一个或多个实施例,所述方法还包括:在将辅助集成电路附接到管芯区域之后但在晶片中形成通孔之前,在晶片的正面和辅助集成电路的部分上方形成模制层。

23、根据一个或多个实施例,所述方法还包括在形成通孔之前将晶片正面朝下放置本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种系统,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的系统,其特征在于,其中芯片尺寸的封装包括辅助集成电路管芯,该辅助集成电路管芯经由主集成电路管芯和辅助集成电路管芯的对应焊盘之间的焊球安装到主集成电路管芯的正面。

3.如权利要求1所述的系统,其特征在于,其中主集成电路管芯具有从在主集成电路管芯的正面中形成的焊盘的背面延伸到柱体的远端上的焊盘中的对应焊盘的穿硅通孔。

4.如权利要求1所述的系统,其特征在于,其中由腔体限定的柱体之一的远端具有导热焊盘;并且其中该导热焊盘通过表面安装焊料连接到印刷电路板上的对应焊盘。

5.如权利要求1所述的系统,其特征在于,其中主集成电路管芯具有从在主集成电路管芯的正面中形成的焊盘的背面延伸到柱体的远端上的焊盘中的对应焊盘的穿硅通孔;其中由腔体限定的柱体之一在其远端上具有导热焊盘,其中该柱体没有延伸穿过其的穿硅通孔;并且其中导热焊盘通过表面安装焊料连接到印刷电路板上的对应焊盘。

6.一种芯片尺寸的封装,其特征在于,包括:

7.如权利要求6所述的芯片尺寸的封装,其特征在于,其中还包括将柱体的远端上的焊盘电连接和机械连接到印刷电路板的焊盘的焊点,并且其中导热焊盘通过焊点机械地连接到印刷电路板上的对应焊盘。

8.如权利要求6所述的芯片尺寸的封装,其特征在于,还包括辅助硅管芯,其中焊球将主硅管芯的焊盘连接到辅助硅管芯的焊盘。

9.如权利要求8所述的芯片尺寸的封装,其特征在于,其中腔体与印刷电路板结合为主硅管芯提供柔性,从而允许其响应于主管芯与印刷电路板之间的热膨胀差异和机械应力而弯曲,该柔性有效地使辅助管芯与所述机械应力机械上解耦。

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【技术特征摘要】

1.一种系统,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的系统,其特征在于,其中芯片尺寸的封装包括辅助集成电路管芯,该辅助集成电路管芯经由主集成电路管芯和辅助集成电路管芯的对应焊盘之间的焊球安装到主集成电路管芯的正面。

3.如权利要求1所述的系统,其特征在于,其中主集成电路管芯具有从在主集成电路管芯的正面中形成的焊盘的背面延伸到柱体的远端上的焊盘中的对应焊盘的穿硅通孔。

4.如权利要求1所述的系统,其特征在于,其中由腔体限定的柱体之一的远端具有导热焊盘;并且其中该导热焊盘通过表面安装焊料连接到印刷电路板上的对应焊盘。

5.如权利要求1所述的系统,其特征在于,其中主集成电路管芯具有从在主集成电路管芯的正面中形成的焊盘的背面延伸到柱体的远端上的焊盘中的对应焊盘的穿硅通孔;其中由腔体限定的...

【专利技术属性】
技术研发人员:栾竟恩
申请(专利权)人:意法半导体私人有限公司
类型:新型
国别省市:

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