TWI695471B - 扇出型半導體封裝模組 - Google Patents
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Abstract
一種易於製造的扇出型半導體封裝模組包括:第一連接構件,包括配線層;第一被動組件,安裝於第一連接構件上;第一包封部,包封第一連接構件及第一被動組件的至少一部分;半導體晶片,具有上面設置有連接墊的主動面以及與所述主動面相對的非主動面,且設置於穿透第一連接構件及第一包封部的第一貫穿孔中;第二包封部,覆蓋半導體晶片的至少一部分,且包封第一包封部及第一連接構件的至少一部分;以及第二連接構件,設置於所述第一連接構件上及所述半導體晶片的所述主動面上,並包括電性連接至所述連接墊及所述第一被動組件的重佈線層。
Description
本申請案主張2018年3月5日在韓國智慧財產局中申請的韓國專利申請案第10-2018-0025833號的優先權的權益,所述申請案的揭露內容以全文引用的方式併入本文中。
本揭露是有關於藉由將半導體晶片連同多個被動組件安裝在單個封裝內而模組化的一種半導體封裝模組。
隨著大尺寸可攜式顯示器的發展,對增大電池容量的需求日益增加。隨著電池容量增大,電池所佔據的面積增大且因此,為此需要減小印刷電路板(printed circuit board,PCB)的尺寸以減小組件的安裝面積,且因此模組化已持續不斷地受到關注。
安裝多個組件的相關技術方案可為例如板上晶片(chip on board,COB)技術。板上晶片是一種使用表面安裝技術(surface mounting technology,SMT)將單獨的被動裝置及半導體封裝安裝在印刷電路板上的方法。此方法在成本方面是有利的,但需要保持組件之間的最小間隔,且因此需要寬的安裝面積且存在電性雜訊可能因組件之間的高電磁干擾(electro-magnetic interference,
EMI)以及半導體晶片與被動組件之間的長距離而增大的問題。
本揭露的態樣可提供一種扇出型半導體封裝模組,所述扇出型半導體封裝模組用於最小化半導體晶片以及多個被動組件的安裝面積,並最小化半導體晶片與被動組件之間的電性通路。
本揭露的另一態樣可提供一種扇出型半導體封裝模組,所述扇出型半導體封裝模組用於在包封體的形成期間輕易地防止具有小型尺寸的組件自安裝位置脫離或偏離。
根據本揭露,可將多個被動組件及半導體晶片一起安裝並模組化於單個封裝中,且被動組件可根據尺寸而排列並包封於不同的區中。
舉例而言,根據本揭露的態樣,一種扇出型半導體封裝模組包括:第一連接構件,包括配線層;第一被動組件,安裝於所述第一連接構件上;第一包封部,包封所述第一連接構件及所述第一被動組件的至少一部分;半導體晶片,具有上面設置有連接墊的主動面以及與所述主動面相對的非主動面,且設置於穿透所述第一連接構件及所述第一包封部的第一貫穿孔中;第二包封部,覆蓋所述半導體晶片的至少一部分,且包封所述第一包封部及所述第一連接構件的至少一部分;以及第二連接構件,設置於所述第一連接構件上及所述半導體晶片的所述主動面上,並包括電性連接至所述連接墊及所述第一被動組件的重佈線層。
100A:扇出型半導體封裝模組/封裝模組
100B、100C:扇出型半導體封裝模組
110:第一連接構件
110HA:第一貫穿孔/貫穿孔
110HB:第二貫穿孔/貫穿孔
110HC:第三貫穿孔/貫穿孔
110HD:第四貫穿孔/貫穿孔
110HE:第五貫穿孔/貫穿孔
111:絕緣層
111a:第一絕緣層/絕緣層
111b:第二絕緣層/絕緣層
111c:第三絕緣層
112a:第一配線層/配線層
112b:第二配線層/配線層
112c:第三配線層/配線層
112d:第四配線層/配線層
113:通孔
113a:第一通孔/通孔
113b:第二通孔/通孔
113c:第三通孔
115:配線層
116:第一屏蔽層
117:第二屏蔽層
120:半導體晶片/電子裝置
121:本體
122:連接墊
123:鈍化層
125A:第一被動組件/被動組件/電子裝置
125B:第二被動組件/被動組件/電子裝置
131:第一包封部/包封部
132:第二包封部/包封部
133:絕緣構件
140:第二連接構件
141:絕緣層
142:重佈線層
143:通孔
150:鈍化層
160:凸塊下金屬層
170:電性連接結構
211:第一黏合膜
212:第二黏合膜
500:面板
1000:電子裝置
1010:主板
1020:晶片相關組件
1030:網路相關組件
1040:其他組件
1050:照相機模組
1060:天線
1070:顯示器裝置
1080:電池
1090:訊號線
1100:智慧型電話
1100A、1100B:行動裝置
1101:本體/母板
1120:電子組件
1121:半導體封裝
1130:照相機模組
1150:模組
1180:電池
2100:扇出型半導體封裝
2120:半導體晶片
2121:本體
2122:連接墊
2130:包封體
2140:連接構件
2141:絕緣層
2142:重佈線層
2143:通孔
2150:鈍化層
2160:凸塊下金屬層
2170:焊球
2200:扇入型半導體封裝
2220:半導體晶片
2221:本體
2222:連接墊
2223:鈍化層
2240:連接構件
2241:絕緣層
2242:配線圖案
2243:通孔
2243h:通孔孔洞
2250:鈍化層
2251:開口
2260:凸塊下金屬層
2270:焊球
2280:底部填充樹脂
2290:模製材料
2301:印刷電路板
2302:印刷電路板
2500:主板
I-I’:線
根據以下結合所附圖式的詳細描述,將更清楚地理解本揭露的上述及其他態樣、特徵及優點,在所附圖式中:圖1為繪示出電子裝置系統的實例的方塊示意圖。
圖2為繪示出電子裝置的實例的透視示意圖。
圖3A及圖3B為繪示出扇入型半導體封裝在封裝前及封裝後狀態的剖面示意圖。
圖4為繪示出扇入型半導體封裝的封裝製程的剖面示意圖。
圖5為繪示出扇入型半導體封裝安裝於印刷電路板上且最終安裝於電子裝置的主板上之情形的剖面示意圖。
圖6為繪示出扇入型半導體封裝嵌入印刷電路板中且最終安裝於電子裝置的主板上之情形的剖面示意圖。
圖7為繪示出扇出型半導體封裝的剖面示意圖。
圖8為繪示出扇出型半導體封裝安裝於電子裝置的主板上之情形的剖面示意圖。
圖9為根據實施例的扇出型半導體封裝模組的剖面示意圖。
圖10為沿圖9的線I-I’截取的剖視圖。
圖11為在圖9的扇出型半導體封裝模組中使用的面板的實施例的剖面示意圖。
圖12A至圖12D為繪示出一種製造圖9中繪示出的扇出型半導體封裝模組的方法的示意圖。
圖13為根據另一實施例的扇出型半導體封裝模組的剖面示意圖。
圖14為根據另一實施例的扇出型半導體封裝模組的剖面示意圖。
圖15為用於闡釋在根據本揭露將扇出型半導體封裝模組應用至電子裝置時的效果的圖式。
在下文中,將參照所附圖式說明本揭露中的例示性實施例。在所附圖式中,為清晰起見,可誇大或縮小組件的形狀及尺寸等。
電子裝置
圖1為繪示出電子裝置系統的實例的方塊示意圖。
參照圖1,電子裝置1000中可容置主板1010。主板1010可包括物理連接至或電性連接至主板1010的晶片相關組件1020、網路相關組件1030以及其他組件1040等。該些組件可連接至以下將闡述的其他組件以形成各種訊號線1090。
晶片相關組件1020可包括:記憶體晶片,例如揮發性記憶體(例如動態隨機存取記憶體(dynamic random access memory,DRAM))、非揮發性記憶體(例如唯讀記憶體(read only memory,ROM))、快閃記憶體等;應用處理器晶片,例如中央處理器(例如,中央處理單元(central processing unit,CPU))、圖形處理器(例如:圖形處理單元(graphic processing unit,GPU))、數位訊號處理器、密碼處理器(cryptographic processor)、微處理器、微控制器等;以及邏輯晶片,例如類比至數位轉換器
(analog-to-digital converter,ADC)、應用專用積體電路(application-specific integrated circuit,ASIC)等。然而,晶片相關組件1020並非僅限於此,而是亦可包括其他類型的晶片相關組件。另外,晶片相關組件1020可彼此組合。
網路相關組件1030可包括例如以下的協定:無線保真(wireless fidelity,Wi-Fi)(電氣及電子工程師學會(Institute of Electrical And Electronics Engineers,IEEE)802.11家族等)、全球互通微波存取(worldwide interoperability for microwave access,WiMAX)(IEEE 802.16家族等)、IEEE 802.20、長期演進(long term evolution,LTE)、僅支援資料的演進(evolution data only,Ev-DO)、高速封包存取+(high speed packet access +,HSPA+)、高速下行封包存取+(high speed downlink packet access +,HSDPA+)、高速上行封包存取+(high speed uplink packet access +,HSUPA+)、增強型資料GSM環境(enhanced data GSM environment,EDGE)、全球行動通訊系統(global system for mobile communications,GSM)、全球定位系統(global positioning system,GPS)、通用封包無線電服務(general packet radio service,GPRS)、分碼多重存取(code division multiple access,CDMA)、分時多重存取(time division multiple access,TDMA)、數位增強型無線電訊(digital enhanced cordless telecommunications,DECT)、藍芽、3G協定、4G協定、5G協定以及繼上述協定之後指定的任何其他無線協定及有線協定。然而,網路相關組件1030並非僅限於此,而是亦可
包括多種其他無線標準或協定或者有線標準或協定。另外,網路相關組件1030可與上文所描述的晶片相關組件1020一起彼此組合。
其他組件1040可包括高頻電感器、鐵氧體電感器(ferrite inductor)、功率電感器(power inductor)、鐵氧體珠粒(ferrite beads)、低溫共燒陶瓷(low temperature co-fired ceramic,LTCC)、電磁干擾(electromagnetic interference,EMI)濾波器或多層陶瓷電容器(multilayer ceramic capacitor,MLCC)等。然而,其他組件1040並非僅限於此,而是亦可包括用於各種其他目的的被動組件等。另外,其他組件1040可與上文所描述的晶片相關組件1020或網路相關組件1030一起彼此組合。
視電子裝置1000的類型,電子裝置1000可包括可物理連接至或電性連接至主板1010的其他組件,或是可不物理連接至或不電性連接至主板1010的其他組件。該些其他組件可包括例如照相機模組1050、天線1060、顯示器裝置1070、電池1080、音訊編解碼器(未繪示)、視訊編解碼器(未繪示)、功率放大器(未繪示)、羅盤(未繪示)、加速度計(未繪示)、陀螺儀(未繪示)、揚聲器(未繪示)、大容量儲存單元(例如硬碟驅動機)(未繪示)、光碟(compact disk,CD)驅動機(未繪示)、數位多功能光碟(digital versatile disk,DVD)驅動機(未繪示)等。然而,該些其他組件並非僅限於此,而是亦可包括取決於電子裝置1000的類型等用於各種目的的其他組件。
電子裝置1000可為智慧型電話、個人數位助理(personal digital assistant,PDA)、數位攝影機、數位照相機(digital still camera)、網路系統、電腦、監視器、平板個人電腦(tablet PC)、膝上型個人電腦、隨身型易網機個人電腦(netbook PC)、電視、視訊遊戲機(video game machine)、智慧型手錶或汽車組件等。然而,電子裝置1000並非僅限於此,而亦可為處理資料的任何其他電子裝置。
圖2為繪示出電子裝置的實例的立體示意圖。
參照圖2,半導體封裝可於上文所述的各種電子裝置1000中用於各種目的。舉例而言,主板1110可容置於智慧型電話1100的本體1101中,且各種電子組件1120可物理連接至或電性連接至主板1110。另外,可物理連接至或電性連接至主板1110或可不物理連接至或不電性連接至主板1110的其他組件(例如照相機模組1130)可容置於本體1101中。電子組件1120中的部份電子組件可為晶片相關組件,例如半導體封裝1121,但並非僅限於此。所述電子裝置不必僅限於智慧型電話1100,而是可為如上所述的其他電子裝置。
半導體封裝
一般而言,在半導體晶片中整合有許多精密的電路。然而,半導體晶片自身不能充當已完成的半導體產品,且可能因外部物理性或化學性影響而受損。因此,半導體晶片無法單獨使用,但可封裝於電子裝置等中且在電子裝置等中以封裝狀態使用。
此處,由於半導體晶片與電子裝置的主板之間存在電性連接方面的電路寬度差,因而需要半導體封裝。詳言之,半導體晶片的連接墊的尺寸及半導體晶片的連接墊之間的間隔極為精密,但電子裝置中所使用的主板的組件安裝墊的尺寸及主板的組件安裝墊之間的間隔顯著大於半導體晶片的連接墊的尺寸及間隔。因此,可能難以將半導體晶片直接安裝於主板上,而需要用於緩衝半導體晶片與主板之間的電路寬度差的封裝技術。
視半導體封裝的結構及目的而定,封裝技術所製造的半導體封裝可分類為扇入型半導體封裝或扇出型半導體封裝。
將在下文中參照圖式更詳細地闡述扇入型半導體封裝及扇出型半導體封裝。
扇入型半導體封裝
圖3A及圖3B為繪示出扇入型半導體封裝在封裝前及封裝後狀態的剖面示意圖。
圖4為繪示出扇入型半導體封裝的封裝製程的剖面示意圖。
參照圖3及圖4,半導體晶片2220可例如是處於裸露狀態下的積體電路(integrated circuit,IC),半導體晶片2220包括:本體2221,包含矽(Si)、鍺(Ge)、砷化鎵(GaAs)等;連接墊2222,形成於本體2221的一個表面上且包括例如鋁(Al)等導電材料;以及鈍化層2223,其例如是氧化物膜或氮化物膜等,且形成於本體2221的一個表面上且覆蓋連接墊2222的至少一部分。
在此種情形中,由於連接墊2222可為顯著小的,因此可能難以將積體電路(IC)安裝於中級印刷電路板(PCB)上以及電子裝置的主板等上。
因此,可視半導體晶片2220的尺寸,在半導體晶片2220上形成連接構件2240以對連接墊2222進行重佈線。連接構件2240可藉由以下步驟來形成:利用例如感光成像介電(photoimagable dielectric,PID)樹脂等絕緣材料在半導體晶片2220上形成絕緣層2241,形成敞開連接墊2222的通孔孔洞2243h,並接著形成配線圖案2242及通孔2243。接著,可形成保護連接構件2240的鈍化層2250、可形成開口2251及可形成凸塊下金屬層2260等。亦即,可藉由一系列製程來製造包括例如半導體晶片2220、連接構件2240、鈍化層2250及凸塊下金屬層2260的扇入型半導體封裝2200。
如上所述,扇入型半導體封裝可具有半導體晶片的所有連接墊(例如輸入/輸出(input/output,I/O)端子)均設置於半導體晶片內的一種封裝形式,且可具有優異的電性特性並可以低成本進行生產。因此,已以扇入型半導體封裝的形式製造諸多安裝於智慧型電話中的元件。詳言之,已開發出諸多安裝於智慧型電話中的元件以進行快速的訊號傳輸並同時具有緊湊的尺寸。
然而,由於扇入型半導體封裝中的所有輸入/輸出端子均需要設置在半導體晶片內部,因此扇入型半導體封裝具有顯著的空間限制。因此,難以將此結構應用於具有大量輸入/輸出端子的
半導體晶片或具有緊湊尺寸的半導體晶片。另外,由於上述缺點,扇入型半導體封裝可能無法在電子裝置的主板上直接安裝並使用。原因在於,即使在藉由重佈線製程增大半導體晶片的輸入/輸出端子的尺寸及半導體晶片的各輸入/輸出端子之間的間隔的情形中,半導體晶片的輸入/輸出端子的尺寸及半導體晶片的各輸入/輸出端子之間的間隔可能仍不足以使扇入型電子組件封裝直接安裝於電子裝置的主板上。
圖5為繪示出扇入型半導體封裝安裝於印刷電路板上且最終安裝於電子裝置的主板上之情形的剖面示意圖。
圖6為繪示出扇入型半導體封裝嵌入印刷電路板中且最終安裝於電子裝置的主板上之情形的剖面示意圖。
參照圖5及圖6,在扇入型半導體封裝2200中,半導體晶片2220的連接墊2222(亦即,輸入/輸出端子)可經由印刷電路板2301進行重佈線,且扇入型半導體封裝2200可在其安裝於印刷電路板2301上的狀態下最終安裝於電子裝置的主板2500上。在此種情形中,可藉由底部填充樹脂2280等來固定焊球2270等,且半導體晶片2220的外側可以模製材料2290等覆蓋。或者,扇入型半導體封裝2200可嵌入單獨的印刷電路板2302中,半導體晶片2220的連接墊2222(亦即,輸入/輸出端子)可在扇入型半導體封裝2200嵌入印刷電路板2302中的狀態下,由印刷電路板2302進行重佈線,且扇入型半導體封裝2200可最終安裝於電子裝置的主板2500上。
如上所述,可能難以直接在電子裝置的主板上安裝並使用扇入型半導體封裝。因此,扇入型半導體封裝可安裝於單獨的印刷電路板上,並接著藉由封裝製程安裝於電子裝置的主板上,或者扇入型半導體封裝可在扇入型半導體封裝嵌入印刷電路板中的狀態下在電子裝置的主板上安裝並使用。
扇出型半導體封裝
圖7為示出扇出型半導體封裝的剖面示意圖。
參照圖7,在扇出型半導體封裝2100中,舉例而言,半導體晶片2120的外側可由包封體2130保護,且半導體晶片2120的連接墊2122可藉由連接構件2140而朝半導體晶片2120之外進行重佈線。在此種情形中,可在連接構件2140上進一步形成鈍化層2150,且可在鈍化層2150的開口中進一步形成凸塊下金屬層2160。可在凸塊下金屬層2160上進一步形成焊球2170。半導體晶片2120可為包括本體2121、連接墊2122及鈍化層等的積體電路(IC)。連接構件2140可包括絕緣層2141、形成於絕緣層2141上的重佈線層2142以及將連接墊2122與重佈線層2142彼此電性連接的通孔2143。
如上所述,扇出型半導體封裝可具有半導體晶片的輸入/輸出端子藉由形成於半導體晶片上的連接構件進行重佈線並朝半導體晶片之外設置的一種形式。如上所述,在扇入型半導體封裝中,半導體晶片的所有輸入/輸出端子皆需要設置於半導體晶片內。因此,當半導體晶片的尺寸減小時,需減小球的尺寸及間距,
進而使得標準化球佈局(standardized ball layout)可能無法在扇入型半導體封裝中使用。另一方面,扇出型半導體封裝具有半導體晶片的輸入/輸出端子藉由形成於半導體晶片上的連接構件進行重佈線並朝半導體晶片之外設置的一種形式,如上所述。因此,即使在半導體晶片的尺寸減小的情形中,標準化球佈局亦可照樣用於扇出型半導體封裝中,使得扇出型半導體封裝無需使用單獨的印刷電路板即可安裝於電子裝置的主板上,如下所述。
圖8為繪示出扇出型半導體封裝安裝於電子裝置的主板上之情形的剖面示意圖。
參照圖8,扇出型半導體封裝2100可經由焊球2170等安裝於電子裝置的主板2500上。亦即,如上所述,扇出型半導體封裝2100包括連接構件2140,連接構件2140形成於半導體晶片2120上且能夠將連接墊2122重佈線至半導體晶片2120的尺寸之外的扇出區域,進而使得標準化球佈局照樣可在扇出型半導體封裝2100中使用。因此,扇出型半導體封裝2100無須使用單獨的印刷電路板等即可安裝於電子裝置的主板2500上。
如上所述,由於扇出型半導體封裝無需使用單獨的印刷電路板即可安裝於電子裝置的主板上,因此扇出型半導體封裝可在其厚度小於使用印刷電路板的扇入型半導體封裝的厚度的情況下實施。因此,可使扇出型半導體封裝小型化且薄化。另外,扇出型電子組件封裝具有優異的熱特性及電性特性,進而使得扇出型半導體封裝尤其適合用於行動產品。因此,扇出型電子組件封
裝可被實施成較使用印刷電路板(PCB)的一般疊層封裝(package-on-package,POP)類型更緊湊的形式,且可解決因翹曲(warpage)現象出現而產生的問題。
同時,扇出型半導體封裝意指一種封裝技術,如上所述用於將半導體晶片安裝於電子裝置的主板等上且保護半導體晶片免受外部影響,且其與例如印刷電路板等的印刷電路板(PCB)在概念上是不同的,印刷電路板具有與扇出型半導體封裝不同的規格及目的等,且有扇入型半導體封裝嵌入其中。
半導體封裝模組
圖9為根據實施例的扇出型半導體封裝模組的剖面示意圖。圖10為沿圖9的線I-I’截取的剖視圖。
參照圖式,根據本實施例的扇出型半導體封裝模組100A可包括:第一連接構件110,具有第一貫穿孔110HA、第二貫穿孔110HB、第三貫穿孔110HC、第四貫穿孔110HD及第五貫穿孔110HE以及配線層;半導體晶片120,設置於第一貫穿孔110HA中且具有上面設置有連接墊122的主動面以及與所述主動面相對的非主動面;一或多個第一被動組件125A,安裝於第一連接構件110上;一或多個第二被動組件125B,設置於第二貫穿孔110HB至第五貫穿孔110HE中;第一包封部131,用於覆蓋第一連接構件110及第一被動組件125A的至少一部分並包封第二貫穿孔110HB、第三貫穿孔110HC、第四貫穿孔110HD及第五貫穿孔110HE中的每一者的至少一部分;第二包封部132,用於覆蓋半導
體晶片120的至少一部分並包封第一連接構件110以及第一包封部131的至少一部分;第二連接構件140,設置於第一連接構件110上及半導體晶片120的主動面上,且包括電性連接至第一被動組件125A及第二被動組件125B的重佈線層142;鈍化層150,設置於第二連接構件140上;凸塊下金屬層160,形成於鈍化層150的開口上且電性連接至重佈線層142;以及電性連接結構170,設置於凸塊下金屬層160上且經由凸塊下金屬層160電性連接至重佈線層142。
近來,隨著大尺寸行動顯示器的發展,對增大電池容量的需要日益增加。由於電池容量的增大會使得電池所佔據的面積增大,為此需要減小印刷電路板(PCB)的尺寸以減小組件的安裝面積,且因此模組化已持續不斷且愈來愈多地受到關注。用於安裝多個組件的先前技術的一個實例可為板上晶片(COB)技術。板上晶片是一種使用表面安裝技術(SMT)將單獨的被動裝置及半導體封裝安裝在印刷電路板上的方法。此方法在成本方面是有利的,但需要保持組件之間的最小間隔,且因此存在需要寬的安裝面積、組件之間的電磁干擾(EMI)高以及電性雜訊因半導體晶片與被動組件之間的長距離而增大的問題。
另一方面,根據本實施例的扇出型半導體封裝模組100A可藉由將多個被動組件125A及125B與半導體晶片120一起排列於單個封裝中而被模組化。因此,可將組件之間的間隔最小化,以最小化在例如母板等印刷電路板中的安裝面積。半導體晶片120
與被動組件125A及125B之間的電性通路可被最小化,藉此克服在雜訊方面的問題。
此外,根據本實施例的扇出型半導體封裝模組100A可藉由以兩個步驟執行包封製程而形成,且在此種情形中,具有相對低的厚度的第一被動組件125A可被首先安裝於第一連接構件110的表面上,且然後第二被動組件125B可被設置於第二貫穿孔110HB、第三貫穿孔110HC、第四貫穿孔110HD及第五貫穿孔110HE中,以藉由第一包封部131包封第一被動組件125A、第二被動組件125B以及第二貫穿孔110HB、第三貫穿孔110HC、第四貫穿孔110HD及第五貫穿孔110HE。半導體晶片120可設置於第一貫穿孔110HA中,以藉由第二包封部132包封第一貫穿孔110HA。
因此,可減少在第一包封部131中用於包封第一被動組件125A及第二被動組件125B的包封材料(例如,樹脂)的量,且有可能可控制包封材料的流動,藉此克服在安裝錯誤方面的問題,例如被動組件125A及125B自安裝位置脫離或偏離。
此外,具有小的尺寸的第一被動組件125A可被安裝於第一連接構件110上,且然後可藉由第一包封部131進行包封,藉此克服具有小的尺寸的第一被動組件125A因在注入包封材料的程序期間自包封材料施加的壓力而扭曲或脫離的問題。
在下文中,將更詳細地描述根據實施例的扇出型半導體封裝模組100A所包括的每一組件。
第一連接構件110可進一步根據詳細材料而改善封裝模組100A的剛性,且可執行確保包封部131及132的厚度均勻性的功能等。第一連接構件110可包括所述多個貫穿孔110HA、110HB、110HC、110HD及110HE。所述多個貫穿孔110HA、110HB、110HC、110HD及110HE可物理性地彼此間隔開。半導體晶片120及第二被動組件125B可設置於所述多個貫穿孔110HA、110HB、110HC、110HD及110HE中。半導體晶片120及第二被動組件125B中的每一者可自貫穿孔110HA、110HB、110HC、110HD及110HE的壁表面間隔開預定間隔,且可被貫穿孔110HA、110HB、110HC、110HD及110HE的壁表面環繞,此可視需要進行修改。第一連接構件110的厚度可小於半導體晶片120的厚度,且舉例而言可等於或小於0.5毫米,但並非僅限於此。
第一連接構件110可包括絕緣層111。絕緣層111的材料不受特別限制。舉例而言,可使用絕緣材料,且在此種情形中,所述絕緣材料可為:熱固性樹脂,例如環氧樹脂;熱塑性樹脂,例如聚醯亞胺樹脂;將熱固性樹脂或熱塑性樹脂與無機填料混合並將熱固性樹脂或熱塑性樹脂與無機填料一起浸入例如玻璃纖維(或玻璃布,或玻璃纖維布)等的核心材料中的樹脂,例如預浸體(prepreg)、味之素構成膜(Ajinomoto Build up Film,ABF)、FR-4、雙馬來醯亞胺三嗪(Bismaleimide Triazine,BT)等。或者,亦可使用感光成像介電(photo imageable dielectric,PID)樹脂。第一連接構件110可具有較第一包封部131高的彈性模數以保持
剛性。舉例而言,第一連接構件110的絕緣層111可例如為包括玻璃纖維、無機填料及絕緣樹脂的預浸體,而第一包封部131可例如為包括無機填料及絕緣樹脂的味之素構成膜,但本揭露並非僅限於此。
必要時,可在第一連接構件110的上表面及下表面、以及第二貫穿孔110HB、第三貫穿孔110HC、第四貫穿孔110HD以及第五貫穿孔110HE的壁表面中的每一者上形成配線層115。配線層115可設置於絕緣層111的壁表面、上表面及下表面中的至少一者上。藉由配線層115可達成散熱及電磁波屏蔽的效果。配線層115的材料可為導電材料,例如銅(Cu)、鋁(Al)、銀(Ag)、錫(Sn)、金(Au)、鎳(Ni)、鉛(Pb)、鈦(Ti)或其合金,但並非僅限於此。
配線層115可排列成電路配線的形式,且以下闡述的第一被動組件125A可經由配線層115電性連接至第二連接構件140。
在第一連接構件110中可包括至少一個通孔113。
通孔113可電性連接設置於第一連接構件110的上表面及下表面上的配線層115,藉此在第一連接構件110中形成電性通路。
通孔113可由導電材料形成,且可藉由在通孔孔洞中完全填充導電材料而形成,或可藉由在通孔孔洞的壁表面上塗佈導電材料而形成。
根據本實施例的通孔113可以圓柱形狀形成但並非僅限
於此,且因此,可採用例如圓錐形狀或錐形形狀等任意眾所習知的形狀。
半導體晶片120可為在其中將數百至數百萬個或更多個的數量的裝置整合於一個晶片中的積體電路(IC)。所述積體電路可例如為電源管理積體電路(power management IC,PMIC),但並非僅限於此。半導體晶片120可為裸露狀態下的積體電路,其中未形成單獨的凸塊或重佈線層。在此種情形中,半導體晶片120可物理性地接觸第二連接構件140的通孔143。積體電路可以主動晶圓為基礎形成。在此種情形中,半導體晶片的本體121的基礎材料(base material)可為矽(Si)、鍺(Ge)、砷化鎵(GaAs)等。在本體121上可形成各種電路。連接墊122可將半導體晶片120電性連接至其他組件且可由例如鋁(Al)等導電材料形成。在本體121上可形成暴露出連接墊122的鈍化層123,且鈍化層123可為氧化物層、氮化物層等,或可為氧化物層與氮化物層所構成的雙層。亦可在其他需要的位置上進一步設置絕緣層(未示出)等。
被動組件125A及125B可為多層陶瓷電容器(multi layer ceramic capacitor,MLCC)、低電感晶片電容器(low inductance chip capacitor,LICC)、功率電感器及珠粒中的任一者,但並非僅限於此。被動組件125A及125B可具有不同厚度。被動組件125A及125B可具有與半導體晶片120不同的厚度。具有相對低的高度(例如,厚度為0.5毫米或小於0.5毫米)的第一被動組件125A可安
裝於第一連接構件110的上表面上,且具有相對高的高度(例如,厚度為0.7毫米或小於0.7毫米)的第二被動組件125B可設置於第二貫穿孔110HB、第三貫穿孔110HC、第四貫穿孔110HD及第五貫穿孔110HE上。
根據本實施例的扇出型半導體封裝模組100A可經由具有兩個步驟或多於兩個步驟的包封製程而包封電子裝置120、125A及125B,藉此使由上述厚度偏差導致的各種問題最小化。被動組件125A及125B中的每一者的數目並無特別限制,且亦可比在圖式中所繪示的更大或更小。
第一被動組件125A中的每一者可經由第一連接構件110的通孔113以及配線層115而電性連接至第二連接構件140的重佈線層142,且可進一步經由重佈線層142電性連接至半導體晶片120的連接墊122。
第二被動組件125B中的每一者可電性連接至第二連接構件140的重佈線層142或通孔143,且可進一步經由重佈線層142電性連接至半導體晶片120的連接墊122。
第一包封部131可覆蓋並包封第一被動組件125A及第二被動組件125B以及第一連接構件110中的每一者的至少一部分。第二貫穿孔110HB、第三貫穿孔110HC、第四貫穿孔110HD及第五貫穿孔110HE中的每一者的至少一部分可被填充有第一包封部131。
第一包封部131可由包含絕緣材料的包封體形成。所述
絕緣材料可為包含無機填料及絕緣樹脂的材料,舉例而言,熱固性樹脂,例如環氧樹脂;熱塑性樹脂,例如聚醯亞胺;其中包含無機填料的加強材(stiffener)與其混合的樹脂,詳言之,可為預浸體、味之素構成膜、FR-4、雙馬來醯亞胺三嗪、樹脂等。亦可使用諸如環氧模製化合物(EMC)等眾所習知的模製材料。作為另一選擇,第一包封部131的材料可由感光性絕緣材料(亦即,感光成像包封體(photo imagable encapsulant,PIE))形成。作為另一選擇,第一包封部131的材料可為以下材料,其中例如熱固性樹脂或熱塑性樹脂等絕緣材料與無機填料混合及/或與無機填料一起浸入於例如玻璃纖維等核心材料中。
第一屏蔽層116可設置於由第一連接構件110以及第一包封部131形成的表面上。第一屏蔽層116可用於屏蔽電磁波,且因此可由金屬材料形成。
舉例而言,第一屏蔽層116可形成為銅層。然而,本揭露並非僅限於此,且第一屏蔽層116的材料可為導電材料,例如鋁(Al)、銀(Ag)、錫(Sn)、金(Au)、鎳(Ni)、鉛(Pb)、鈦(Ti)或其合金。
第二包封部132可覆蓋並包封半導體晶片120的至少一部分,且可覆蓋並包封第一包封部131及第一連接構件110的至少一部分。此外,第二包封部132可填充在第一貫穿孔110HA的至少一部分中。
第二包封部132亦可由包含絕緣材料的包封體形成。所
述絕緣材料可為包含無機填料及絕緣樹脂的材料,舉例而言,熱固性樹脂,例如環氧樹脂;熱塑性樹脂,例如聚醯亞胺;其中包含無機填料的加強材與其混合的樹脂,詳言之,可為預浸體、味之素構成膜、FR-4、雙馬來醯亞胺三嗪、樹脂等。另外,可使用例如環氧模製化合物或感光成像包封體等材料。作為另一選擇,第二包封部132的材料可為以下材料,其中例如將熱固性樹脂或熱塑性樹脂等絕緣樹脂與無機填料混合及/或與無機填料一起浸入於例如玻璃纖維等核心材料中。
第二包封部132可被設置成覆蓋第一包封部131。因此,第二包封部132的上表面可定位於第一包封部131的上表面上方。
第二屏蔽層117可設置於第二包封部132的表面上。
第二屏蔽層117可如同第一屏蔽層116用於屏蔽電磁波,且因此可使用第一屏蔽層116的材料中的任一者。
舉例而言,第二屏蔽層117可由與第一屏蔽層116相同的材料形成,但本揭露的設置並非僅限於此,且第二屏蔽層117可由能夠屏蔽電磁波的各種材料形成。
第一包封部131與第二包封部132可包含相同的材料或不同的材料。即便當第一包封部131與第二包封部132包含相同的材料時,兩者之間的邊界亦為可識別的。第一包封部131與第二包封部132可包含類似的材料,但可具有不同的顏色。舉例而言,第一包封部131可比第二包封部132更透明。亦即,兩者之間的邊界可為清晰的。
第二連接構件140可對半導體晶片120的連接墊122進行重佈線。此外,第二連接構件140可電性連接半導體晶片120以及被動組件125A及125B。具有各種功能的數十至數百萬個連接墊122可藉由第二連接構件140進行重佈線,且可視功能而定,藉由電性連接結構170與外部進行物理連接及/或電性連接。
第二連接構件140可包括絕緣層141;重佈線層142,堆疊於絕緣層141上;及通孔143,穿過絕緣層141並連接重佈線層142。第二連接構件140的絕緣層141以及重佈線層142可為單層或可被設計為具有較圖式中所繪示者更大數目的多個層。
因此,半導體晶片120可設置於第二連接構件140的表面上且可電性連接至重佈線層142。第一連接構件110可堆疊於第二連接構件140的表面上。
可選擇性地使用上述各種絕緣材料作為絕緣層141的材料。此外,可使用例如感光成像介電樹脂等感光性絕緣材料以及上述絕緣材料。例如,絕緣層141可為感光性絕緣層。當絕緣層141具有感光性性質時,絕緣層141可被形成為較薄,並可更容易地達成通孔143的精密間距。絕緣層141可為包含絕緣樹脂及無機填料的感光性絕緣層。當絕緣層141具有多個層時,所述多個層可包含相同的材料或作為另一選擇可包含不同的材料。當絕緣層141包括多個層時,取決於製程,所述多個層可進行整合,且所述多個層之間的邊界可不清晰。
重佈線層142可對連接墊122實質上進行重佈線,且重
佈線層142的材料可為導電材料,例如銅(Cu)、鋁(Al)、銀(Ag)、錫(Sn)、金(Au)、鎳(Ni)、鉛(Pb)、鈦(Ti)或其合金。重佈線層142可視對應層的設計而執行各種功能。舉例而言,重佈線層142可包括接地(GND)圖案、電源(PWR)圖案、訊號(S)圖案等。此處,訊號圖案可包括除了接地(GND)圖案、電源(PWR)圖案等之外的各種訊號,例如資料訊號等。此外,重佈線層142可包括通孔接墊或連接端子墊等。
通孔143可電性連接形成於不同層的重佈線層142、連接墊122及第二被動組件125B等。通孔143可物理性地接觸半導體晶片120的連接墊122以及第二被動組件125B的電極墊。在此種情形中,半導體晶片120可被設置成不具有凸塊、焊球等的裸露晶粒形式,且可直接連接至第二連接構件140的通孔143。第二被動組件125B亦可設置成嵌入型而非利用焊料凸塊的表面安裝技術型,且可直接連接至第二連接構件140的通孔143。然而,必要時,第二被動組件125B可為一般類型(例如,表面安裝技術型)而非嵌入型(例如,用於積層)且在此種情形中,可利用焊料凸塊等進行安裝。
通孔143的材料可為導電材料,諸如銅(Cu)、鋁(Al)、銀(Ag)、錫(Sn)、金(Au)、鎳(Ni)、鉛(Pb)、鈦(Ti)或其合金。通孔143可利用導電材料完全填充,或者導電材料亦可沿各個通孔的壁形成。通孔143可具有任何眾所習知的形狀,例如圓柱形狀以及錐形形狀。
鈍化層150可保護第二連接構件140免受外界環境損傷。鈍化層150可具有開口以暴露出第二連接構件140的重佈線層142的至少一部分。可在鈍化層150中形成數十至數千個此種開口。鈍化層150可包含絕緣樹脂及無機填料,且可不包含玻璃纖維。舉例而言,鈍化層150可為味之素構成膜,但並非僅限於此。
凸塊下金屬層160可改善電性連接結構170的連接可靠性,以改善封裝模組100A的板級可靠性。凸塊下金屬層160可連接至被鈍化層150的開口所暴露出的第二連接構件140的重佈線層142。可藉由任何習知金屬化方法,使用任何習知導電材料(例如金屬)以在鈍化層150的開口中形成凸塊下金屬層160,但不以此為限。
電性連接結構170可為將半導體封裝模組100A物理及/或電性連接到外部的額外組件。舉例而言,半導體封裝模組100A可藉由電性連接結構170安裝於電子裝置的主板上。電性連接結構170可由例如焊料等導電材料形成。然而,此僅為舉例說明,且電性連接結構170的材料並非特別僅限於此。電性連接結構170可為接腳、球或引腳等。電性連接結構170可形成為多層結構或單層結構。當電性連接結構170形成為多層結構時,電性連接結構170可包括銅(Cu)柱及焊料。當電性連接結構170形成為單層結構時,電性連接結構170可包括錫-銀焊料或銅(Cu)。然而,此僅為舉例說明,且電性連接結構170並非僅限於此。電性連接
結構170的數目、間隔、設置等可不受特別限制,且可由此項技術中具有通常知識者端視設計而進行充分地改變。舉例而言,電性連接結構170的數目可根據連接墊122的數目而為數十至數千,且可等於或大於抑或等於或小於數十至數千。
電性連接結構170中的至少一者可設置在扇出區域中。所述扇出區域可指自設置有半導體晶片120的區域偏離的區域。扇出型封裝相較於扇入型封裝而言可具有優異的可靠性,並可實施多個輸入/輸出(I/O)端子,且有利於三維(3D)內連線。另外,相較於球柵陣列(ball grid array,BGA)封裝、接腳柵陣列(land grid array,LGA)封裝等而言,扇出型封裝可被製造成具有小的厚度,且可具有價格競爭力。
圖11為在圖9的扇出型半導體封裝模組中使用的面板的實施例的剖面示意圖。
參照圖式,可使用具有大尺寸的面板500製造根據實施例的扇出型半導體封裝模組100A。面板500的尺寸可為一般晶圓的尺寸的兩倍至四倍,且因此更大數目的扇出型半導體封裝模組100A可藉由單一製程被製造出。亦即,可高度增強生產力。具體而言,隨著封裝模組100A中的每一者的尺寸增大,可相較於使用晶圓的情形增強相對生產力。面板500的每個單元可為先由以下將闡述的製造方法加以製備的第一連接構件110。所述多個扇出型半導體封裝模組100A可經由單個製程利用面板500被同時製造出,且然後可利用眾所習知的切割製程(例如,分割製程)進行
切割以獲得扇出型半導體封裝模組100A的每一者。
圖12A至圖12D為示出一種製造圖9中示出的扇出型半導體封裝模組的方法的示意圖。
參照圖12A,可首先製備第一連接構件110。第一連接構件110可引入覆銅層壓基板(copper clad laminate,CCL)作為上述面板500。
第一連接構件110可包括至少一個通孔113。通孔113可藉由穿透第一連接構件110以形成通孔孔洞並然後在所述通孔孔洞中塗佈或填充導電材料而形成。
接下來,可在第一連接構件110中形成貫穿孔110HB、110HC、110HD及110HE。圖12A是剖視圖且僅示出第二貫穿孔110HB及第三貫穿孔110HC,但亦可形成第四貫穿孔110HD及第五貫穿孔110HE。視絕緣層111的材料而定,可利用雷射鑽孔及/或機械鑽孔來形成貫穿孔110HB、110HC、110HD及110HE中的每一者。視情形而定,可使用噴砂或化學方法。
然後,可在第一連接構件110的表面上形成配線層115。
首先,可利用覆銅層壓基板的銅箔作為晶種層而執行鍍覆製程以形成金屬層。在此製程期間,金屬層可連接至通孔113。
然後,可將形成於第一連接構件110的表面上的金屬層圖案化,以完成配線層115。配線層115可藉由微影形成,但並非僅限於此。
然後,參照圖12B,可將第一被動組件125A安裝於形成
於第一連接構件110的表面上的配線層115上。安裝於第一連接構件110上的第一被動組件125A可包括厚度等於或小於0.5毫米的組件。在本操作中,第一被動組件125A可利用導電黏合劑作為媒介而黏附至配線層115。舉例而言,第一被動組件125A可藉由焊接而安裝於配線層115上。因此,第一被動組件125A可包括一般組件(例如,表面安裝技術組件)但不包括嵌入組件。
然後,可將第一黏合膜211貼附至第一連接構件110的下表面,且第二被動組件125B可分別布置於貫穿孔110HB、貫穿孔110HC、貫穿孔110HD及貫穿孔110HE中。第一黏合膜211可為眾所習知的膠帶,但並非僅限於此。
然後,可將絕緣構件133堆疊於第一連接構件110上。
當省略絕緣構件133時,與第一連接構件110具有大的高度差的第二被動組件125B可能因在以下將闡述的封裝製程期間供應包封材料時施加的壓力而自安裝位置掉落或偏離。
因此,為克服以上問題,根據本實施例,絕緣構件133可堆疊在未形成貫穿孔110HB、110HC、110HD及110HE的第一連接構件110的上表面上。絕緣構件133可完全嵌入在以下闡述的第一包封部131中。在此種情形中,絕緣構件133可被形成為具有較第一包封部131的厚度小的厚度。
絕緣構件133可由與第一包封部131的材料相同的材料形成。在此種情形中,在所完成的封裝模組100A中,可能無法清晰地區分開絕緣構件133與第一包封部131。然而,本揭露並非僅
限於此,且必要時,絕緣構件133可由與第一包封部131不同的材料形成。
然後,參照圖12C,可利用第一包封部131包封第一連接構件110以及被動組件125A及125B。第一包封部131可利用一種層壓未經硬化的膜然後使所述膜硬化的方法或一種塗佈液體材料然後使所述材料硬化的方法來形成。在此製程期間,第一包封部131可完全地包嵌絕緣構件133。
然後,可移除第一黏合膜211。可利用機械方法來移除第一黏合膜211。然後,可形成穿透第一包封部131及第一連接構件110的第一貫穿孔110HA。視第一連接構件110或絕緣層111的材料而定,可利用雷射鑽孔及/或機械鑽孔來形成第一貫穿孔110HA。視情形而定,可使用噴砂或化學方法。
在形成第一貫穿孔110HA時,可在第一連接構件110以及第一包封部131的表面上形成第一屏蔽層116。第一屏蔽層116可用於屏蔽電磁波。因此,第一屏蔽層116可由金屬材料形成,且可形成為例如銅層。然而,本揭露並非僅限於此,且第一屏蔽層116的材料可為導電材料,例如鋁(Al)、銀(Ag)、錫(Sn)、金(Au)、鎳(Ni)、鉛(Pb)、鈦(Ti)或其合金。
第一屏蔽層116可形成於由第一包封部131及第一連接構件110形成的整個表面上。因此,第一屏蔽層116亦可形成於第一貫穿孔110HA的內壁表面上。
然後,可將第二黏合膜212貼附至第一連接構件110的
下表面,且可將半導體晶片120設置於第一貫穿孔110HA中。半導體晶片120可以面朝下(face-down)的形式設置。第二黏合膜212亦可為眾所習知的膠帶,但並非僅限於此。
然後,參照圖12D,可利用第二包封部132填充第一貫穿孔110HA的內部部分,且可包封半導體晶片120及第一包封部131的至少一部分。在此製程期間,經由第一貫穿孔110HA被暴露出的第一連接構件110(實質上,第一屏蔽層116形成於被暴露出的表面上)亦與其一起被包封。
第二包封部132亦可設置於第一包封部131上以完全包封第一包封部131。
第二包封部132亦可利用一種層壓未經硬化的膜然後使所述膜硬化的方法或一種塗佈液體材料然後使所述材料硬化的方法來形成。
然後,可在第二包封部132的表面上形成第二屏蔽層117。第二屏蔽層117可如同第一屏蔽層116用來屏蔽電磁波。因此,第二屏蔽層117可使用第一屏蔽層116的材料中的任一者,且可由與第一屏蔽層116相同的材料形成。然而,本揭露並非僅限於此,且第二屏蔽層117可使用能夠屏蔽電磁波的各種材料。
然後,可移除第二黏合膜212,且可在移除第二黏合膜212的下部區域中形成第二連接構件140。第二連接構件140可藉由以下方式形成:藉由眾所習知的疊層方法或塗佈方法形成絕緣層141,藉由微影方法或雷射鑽孔及/或機械鑽孔形成通孔143的
孔洞,然後利用眾所習知的鍍覆方法(諸如電鍍或無電式鍍覆)形成重佈線層142及通孔143。然後,可利用眾所習知的層疊方法或塗佈方法來形成鈍化層150,可利用眾所習知的金屬化方法來形成凸塊下金屬層160,且可利用眾所習知的方法來形成電性連接結構170。
當使用圖11的面板500等時,可藉由一系列製程在單一製程中製造多個扇出型半導體封裝模組100A。然後,可藉由分割製程等獲得扇出型半導體封裝模組100A的每一者。
圖13為根據另一實施例的扇出型半導體封裝模組的剖面示意圖。
參照圖式,除了根據上述實施例的扇出型半導體封裝模組100A以外,在根據本實施例的扇出型半導體封裝模組100B中,第一連接構件110可包括:第一絕緣層111a,接觸第二連接構件140;第一配線層112a,接觸第二連接構件140且嵌入在第一絕緣層111a中;第二配線層112b,設置於嵌入有第一配線層112a的第一絕緣層111a的一側的相對側上;第二絕緣層111b,設置於第一絕緣層111a上且覆蓋第二配線層112b;以及第三配線層112c,設置於第二絕緣層111b上。第一配線層112a、第二配線層112b以及第三配線層112c可電性連接至連接墊122。分別而言,第一配線層112a與第二配線層112b可經由貫穿第一絕緣層111a的第一通孔113a而彼此電性連接,而第二配線層112b與第三配線層112c可經由貫穿第二絕緣層111b的第二通孔113b而彼此電性連
接。
第一連接構件110的配線層112a、112b及112c的厚度可大於第二連接構件140的重佈線層142的厚度。第一連接構件110可藉由基板製程被製造出,且因此配線層112a、112b及112c亦可視其規格而定以相對較大的尺寸形成。另一方面,第二連接構件140可利用半導體製程被製造出,且出於薄化目的可以較配線層112a、112b及112c小的尺寸形成。
絕緣層111a及絕緣層111b的材料並不受特別限制。例如,可使用絕緣材料。在此種情形中,所述絕緣材料可為熱固性樹脂,例如環氧樹脂;熱塑性樹脂,例如聚醯亞胺樹脂;將熱固性樹脂或熱塑性樹脂與無機填料混合並將熱固性樹脂或熱塑性樹脂與無機填料一起浸入例如玻璃纖維(或玻璃布,或玻璃纖維布)等的核心材料中的樹脂,例如預浸體、味之素構成膜(ABF)、FR-4、雙馬來醯亞胺三嗪(BT)等。作為另一選擇,亦可使用感光成像介電(PID)樹脂。
配線層112a、112b及112c可電性連接至半導體晶片120的連接墊122。此外,配線層112a、112b及112c亦可電性連接至被動組件125A及125B。配線層112a、112b及112c的材料可為導電材料,例如銅(Cu)、鋁(Al)、銀(Ag)、錫(Sn)、金(Au)、鎳(Ni)、鉛(Pb)、鈦(Ti)、或其合金。配線層112a、112b及112c可視對應層的設計而執行各種功能。舉例而言,配線層112a、112b及112c可包括接地(GND)圖案、電源(PWR)圖案、訊號
(S)圖案等。此處,訊號(S)圖案可包括除了接地(GND)圖案、電源(PWR)圖案等之外的各種訊號,例如資料訊號等。另外,配線層112a、112b及112c可包括通孔接墊、焊線接墊(wire pad)或連接端子墊等。
通孔113a及113b可將形成於不同層的配線層112a、112b及112c電性連接,且因此可在第一連接構件110中形成電性通路。通孔113a及113b的材料亦可為導電材料。通孔113a及113b可以導電材料完全填充,或者導電材料亦可沿著各個通孔孔洞的壁表面形成。通孔113a及113b可具有任何眾所習知的形狀,例如圓柱形狀以及錐形形狀。當第一通孔113a的孔洞形成時,第一配線層112a的一些接墊可充當終止元件(stopper),且因此就製程而言,第一通孔113a具有上表面的寬度大於下表面的寬度的錐形形狀是有利的。在此種情形中,第一通孔113a可與第二配線層112b的接墊圖案整合。當第二通孔113b的孔洞形成時,第二配線層112b的一些接墊可充當終止元件,且因此就製程而言,第二通孔113b具有上表面的寬度大於下表面的寬度的錐形形狀是有利的。在此種情形中,第二通孔113b可與第三配線層112c的接墊圖案整合。
圖14為根據另一實施例的扇出型半導體封裝模組的剖面示意圖。
參照圖式,除根據上述實施例的扇出型半導體封裝模組100A以外,在根據另一實施例的扇出型半導體封裝模組100C中,
第一連接構件110可包括第一絕緣層111a;第一配線層112a及第二配線層112b,設置於第一絕緣層111a的相對表面上;第二絕緣層111b,設置於第一絕緣層111a上且覆蓋第一配線層112a;第三配線層112c,設置於第二絕緣層111b上;第三絕緣層111c,設置於第一絕緣層111a上且覆蓋第二配線層112b;及第四配線層112d,設置於第三絕緣層111c上。第一配線層112a、第二配線層112b、第三配線層112c及第四配線層112d可電性連接至連接墊122。第一連接構件110可包括較大數目的配線層112a、112b、112c及112d,且因此可進一步簡化第二連接構件140。因此,可防止由在形成第二連接構件140時產生的錯誤所導致的良率下降問題。第一配線層112a、第二配線層112b、第三配線層112c及第四配線層112d可經由分別穿透第一絕緣層111a、第二絕緣層111b及第三絕緣層111c的第一通孔113a、第二通孔113b及第三通孔113c而電性連接。
第一絕緣層111a具有的厚度可高於第二絕緣層111b的厚度及第三絕緣層111c的厚度。第一絕緣層111a可具有相對大的厚度以基本上維持剛性,且第二絕緣層111b及第三絕緣層111c可被引入以形成較大數量的配線層112c及112d。第一絕緣層111a可包括不同於第二絕緣層111b及第三絕緣層111c的絕緣材料。舉例而言,第一絕緣層111a可例如為包括核心材料、填料及絕緣樹脂的預浸體,且第二絕緣層111b及第三絕緣層111c可為包括填料及絕緣樹脂的味之素構成膜膜或感光成像介電膜,但本揭露並非
僅限於此。類似地,穿透第一絕緣層111a的第一通孔113a的直徑可大於穿透第二絕緣層111b及第三絕緣層111c的第二通孔113b及第三通孔113c。
第一連接構件110的配線層112a、112b、112c及112d的厚度可大於第二連接構件140的重佈線層142的厚度。第一連接構件110的配線層112a、112b、112c及112d可電性連接至連接墊122以及被動組件125A及125B。
圖15為用於闡釋在根據本揭露將扇出型半導體封裝模組應用至電子裝置時的效果的圖式。
參照圖式,近來,隨著用於行動裝置1100A及1100B的顯示器的發展,對增大電池容量的需要日益增加。由於電池容量的增大會使得電池1180所佔據的面積增大,為此需要減小母板1101的尺寸以減小組件的安裝面積,且因此已持續不斷地減小了包括電源管理積體電路及基於該積體電路的被動組件的模組1150佔據的面積。在此種情形中,當應用根據本揭露的扇出型半導體封裝模組100A、100B及100C時,可使模組1150的尺寸最小化,且因此可有效地使用此窄化的面積。
在本文中,下側、下部分、下表面等是用來指代相對於圖式的剖面的朝向扇出型半導體封裝之安裝表面的方向,而上側、上部分、上表面等是用來指代與所述方向相反的方向。然而,定義該些方向是為了方便闡釋,且本申請專利範圍並不受如上所述所定義的方向特別限制。
在說明中,組件與另一組件的「連接」的意義包括經由黏合層的間接連接以及在兩個組件之間的直接連接。另外,「電性連接」在概念上包括物理連接及物理斷接(disconnection)。應理解,當以例如「第一」及「第二」等用語來指代元件時,所述元件並不因此受到限制。使用「第一」及「第二」可能僅用於將所述元件與其他元件區分開的目的,並不限制所述元件的順序或重要性。在一些情形下,在不背離本文中所提出的申請專利範圍的範圍的條件下,第一元件可被稱作第二元件。相似地,第二元件亦可被稱作第一元件。
本文中所使用的用語「例示性實施例」並不意指同一例示性實施例,而是提供來強調與另一例示性實施例的特定特徵或特性不同的特定特徵或特性。然而,本文中所提供的例示性實施例被認為能夠藉由彼此整體地或部分地組合而實現。舉例而言,即使並未在另一例示性實施例中闡述在特定例示性實施例中闡述的一個元件,除非在另一例示性實施例中提供了相反或矛盾的說明,否則所述元件亦可被理解為與另一例示性實施例相關的說明。
本文中所使用的用語僅為說明例示性實施例使用,而非限制本揭露。在此情況下,除非在上下文中另有解釋,否則單數形式包括多數形式。
如上所述,根據本揭露中的例示性實施例,在將半導體晶片與被動組件之間的電性通路最小化的同時,可使半導體晶片與多個被動組件的安裝面積最小化,且可克服在良率方面的問
題。此外,可克服在形成包封體期間由包封體施加的壓力而導致具有小型尺寸的被動組件脫離或偏離的問題。
儘管以上已示出並闡述了例示性實施例,然而對於熟習此項技術者而言將顯而易見的是,在不背離由隨附申請專利範圍所界定的本揭露的範圍的條件下,可作出修改及變型。
100A‧‧‧扇出型半導體封裝模組/封裝模組
110‧‧‧第一連接構件
110HA‧‧‧第一貫穿孔/貫穿孔
110HB‧‧‧第二貫穿孔/貫穿孔
110HC‧‧‧第三貫穿孔/貫穿孔
111‧‧‧絕緣層
113‧‧‧通孔
115‧‧‧配線層
116‧‧‧第一屏蔽層
117‧‧‧第二屏蔽層
120‧‧‧半導體晶片/電子裝置
121‧‧‧本體
122‧‧‧連接墊
123‧‧‧鈍化層
125A‧‧‧第一被動組件/被動組件/電子裝置
125B‧‧‧第二被動組件/被動組件/電子裝置
131‧‧‧第一包封部/包封部
132‧‧‧第二包封部/包封部
140‧‧‧第二連接構件
141‧‧‧絕緣層
142‧‧‧重佈線層
143‧‧‧通孔
150‧‧‧鈍化層
160‧‧‧凸塊下金屬層
170‧‧‧電性連接結構
I-I’‧‧‧線
Claims (16)
- 一種扇出型半導體封裝模組,包括:第一連接構件,包括配線層;第一被動組件,安裝於所述第一連接構件上;第一包封部,包封所述第一連接構件及所述第一被動組件的至少一部分;半導體晶片,具有上面設置有連接墊的主動面以及與所述主動面相對的非主動面,且設置於穿透所述第一連接構件及所述第一包封部的第一貫穿孔中;第二包封部,覆蓋所述半導體晶片的至少一部分,且包封所述第一包封部及所述第一連接構件的至少一部分;以及第二連接構件,設置於所述第一連接構件上及所述半導體晶片的所述主動面上,並包括電性連接至所述連接墊及所述第一被動組件的重佈線層,其中所述第一連接構件更包括與所述第一貫穿孔間隔開的第二貫穿孔;且所述扇出型半導體封裝模組更包括設置於所述第二貫穿孔中的第二被動組件,其中所述第一被動組件具有較所述第二被動組件的厚度小的厚度。
- 如申請專利範圍第1項所述的扇出型半導體封裝模組,其中所述半導體晶片包括電源管理積體電路(PMIC);且 其中所述第一被動組件及所述第二被動組件中的每一者包括電容器。
- 如申請專利範圍第1項所述的扇出型半導體封裝模組,其中所述半導體晶片具有較所述第一連接構件的厚度大的厚度。
- 如申請專利範圍第1項所述的扇出型半導體封裝模組,其中所述第一連接構件更包括通孔,所述通孔電性連接所述第一被動組件及所述第二連接構件的所述重佈線層。
- 如申請專利範圍第1項所述的扇出型半導體封裝模組,更包括設置於所述第一包封部上及所述第一連接構件上的第一屏蔽層。
- 如申請專利範圍第1項所述的扇出型半導體封裝模組,更包括設置於所述第二包封部上的第二屏蔽層。
- 如申請專利範圍第1項所述的扇出型半導體封裝模組,其中所述第二包封部的上表面定位於所述第一包封部的上表面上方。
- 如申請專利範圍第1項所述的扇出型半導體封裝模組,其中所述第一被動組件使用導電黏合劑黏附至所述第一連接構件。
- 如申請專利範圍第1項所述的扇出型半導體封裝模組,其中所述半導體晶片包括電源管理積體電路(PMIC);且其中所述第一被動組件包括電容器。
- 如申請專利範圍第1項所述的扇出型半導體封裝模組,其中所述第一連接構件包括:第一絕緣層,接觸所述第二連接構件;第一配線層,接觸所述第二連接構件並嵌入在所述第一絕緣層中;以及第二配線層,設置於嵌入有第一配線層的第一絕緣層的一側的相對側上;且其中所述第一配線層及所述第二配線層電性連接至所述連接墊。
- 如申請專利範圍第10項所述的扇出型半導體封裝模組,其中所述第一連接構件更包括:第二絕緣層,設置於所述第一絕緣層上且覆蓋所述第二配線層;以及第三配線層,設置於所述第二絕緣層上;且其中所述第三配線層電性連接至所述連接墊。
- 如申請專利範圍第1項所述的扇出型半導體封裝模組,其中所述第一連接構件包括第一絕緣層以及設置於所述第一絕緣層的相對表面上的第一配線層及第二配線層;且其中所述第一配線層及所述第二配線層電性連接至所述連接墊。
- 如申請專利範圍第12項所述的扇出型半導體封裝模組,其中所述第一連接構件更包括:第二絕緣層,設置於所述第一絕緣層上並覆蓋所述第一配線層;第三配線層,設置於所述第二絕緣層上;第三絕緣層,設置於所述第一絕緣層上並覆蓋所述第二配線層;以及第四配線層,設置於所述第三絕緣層上;且 其中所述第三配線層及所述第四配線層電性連接至所述連接墊。
- 如申請專利範圍第1項所述的扇出型半導體封裝模組,更包括第三被動組件,其中所述第一被動組件的端子中的一者以及所述第三被動組件的端子中的一者是藉由設置於所述第一連接構件的上面安裝有所述第一被動組件及所述第三被動組件的表面上的配線而彼此連接。
- 一種扇出型半導體封裝模組,包括:第二連接構件,包括重佈線層;半導體晶片,設置於所述第二連接構件的表面上且電性連接至所述重佈線層;第一連接構件,堆疊於所述第二連接構件的所述表面上;以及第一被動組件,安裝於所述第一連接構件的表面上,其中所述第一連接構件包括貫穿孔,且所述扇出型半導體封裝模組更包括設置於所述貫穿孔中的第二被動組件,其中所述第一被動組件具有較所述第二被動組件的厚度小的厚度。
- 如申請專利範圍第15項所述的扇出型半導體封裝模組,其中所述第一被動組件藉由穿過所述第一連接構件的通孔而電性連接至所述重佈線層。
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