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TWI768049B - 具有適應性垂直互連的電子裝置和其製造方法 - Google Patents

具有適應性垂直互連的電子裝置和其製造方法 Download PDF

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TWI768049B
TWI768049B TW107117566A TW107117566A TWI768049B TW I768049 B TWI768049 B TW I768049B TW 107117566 A TW107117566 A TW 107117566A TW 107117566 A TW107117566 A TW 107117566A TW I768049 B TWI768049 B TW I768049B
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TW
Taiwan
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layer
mold
block
conductive layer
traces
Prior art date
Application number
TW107117566A
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TW201942983A (zh
Inventor
波拉 巴洛葛盧
可陸提斯 史溫格
羅納 休莫勒
Original Assignee
美商艾馬克科技公司
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Publication date
Application filed by 美商艾馬克科技公司 filed Critical 美商艾馬克科技公司
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    • H10W74/014
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Abstract

電子構件和包括一或多個所述電子構件的電子裝置,以及製造所述電子構件和包括一或多個所述電子構件的電子裝置的方法。作為非限制性範例,本揭示的各種態樣提供垂直互連構件和各種其他垂直電子構件以及其製造方法,以及提供包括一或多個所述垂直互連構件和各種其他垂直電子構件的電子裝置以及其製造方法。

Description

具有適應性垂直互連的電子裝置和其製造方法
本發明係有關於具有適應性垂直互連的電子裝置和其製造方法。
相關申請的交叉引用/通過引用併入
本申請係有關於在2017年3月24日所提交的標題為「半導體裝置和其製造方法」的美國專利申請第15/469,008號;在2012年12月10日所提交的標題為「半導體封裝」的美國專利申請第13/709,414號;在2017年6月27日所提交的標題為「囊封的半導體封裝」的美國專利申請第15/634,041號;在2016年6月3日所提交的標題為「半導體裝置和其製造方法」的美國專利申請第15/173,116號;在2016年8月15日所提交的標題為「經屏蔽的電子構件封裝」的美國專利申請第15/236,664號;以及在2017年12月26日所提交的標題為「半導體封裝和其製造方法」的美國專利申請第15/854,095號;其每一者在此通過引用將其整體併入。
目前的電子裝置和製造電子裝置的方法是不充分的,例如導致成本過高、可靠性降低和/或太大的封裝尺寸。通過將習知和傳統方法與如本申請案的其餘部分中參照附圖所闡述的本公開進行比較,此些習知和傳統方法的 其他限制和缺點對於本領域技術人士而言將變得顯而易見。
本揭示的各種態樣提供電子構件和包括一或多個所述電子構件的電子裝置以及製造電子構件和包括一或多個所述電子構件的電子裝置的方法。作為非限制性範例,本揭示的各種態樣提供垂直互連構件和各種其他垂直電子構件以及其製造方法,以及提供包括一或多個垂直互連構件和各種其他垂直電子構件的電子裝置以及其製造方法。
100‧‧‧範例方法
105~198‧‧‧範例方法的流程
200A1‧‧‧圖
200A2‧‧‧圖
200B1‧‧‧圖
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205‧‧‧載體
210‧‧‧模製層
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240‧‧‧構件
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241‧‧‧單粒化路線
242‧‧‧單粒化路線
243‧‧‧單粒化路線
244‧‧‧單粒化路線
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350‧‧‧載體
355‧‧‧黏合劑
360‧‧‧晶粒
361a‧‧‧裝置
361b‧‧‧裝置
370‧‧‧模製封裝層
370'‧‧‧模製封裝層
375‧‧‧載體
381‧‧‧晶粒墊
382‧‧‧晶粒介電層
383‧‧‧孔徑
384‧‧‧介電層
385‧‧‧孔徑
386‧‧‧孔徑
387‧‧‧傳導層
388‧‧‧介電層
389‧‧‧孔徑
390‧‧‧電子裝置
391‧‧‧互連結構
400A‧‧‧圖
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410‧‧‧模製層
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441‧‧‧單粒化線路
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443‧‧‧單粒化線路
444‧‧‧單粒化線路
460‧‧‧晶粒
500A‧‧‧圖
500B‧‧‧圖
500C‧‧‧圖
501‧‧‧電容器配置
501d‧‧‧電容器介電層
502‧‧‧電容器配置
502d‧‧‧電容器介電層
503‧‧‧電容器配置
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541‧‧‧單粒化線路
542‧‧‧單粒化線路
543‧‧‧單粒化線路
544‧‧‧單粒化線路
560‧‧‧晶粒
600A‧‧‧圖
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623‧‧‧傳導層
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630‧‧‧模製層
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640'‧‧‧構件
690‧‧‧電子裝置
700A‧‧‧圖
700B‧‧‧圖
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710‧‧‧模製層
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720‧‧‧跡線
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740‧‧‧構件
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760‧‧‧晶粒
790‧‧‧電子裝置
800A1‧‧‧圖
800A2‧‧‧圖
800B-1‧‧‧圖
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810‧‧‧模製層
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840‧‧‧構件
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841‧‧‧單粒化路線
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843‧‧‧單粒化路線
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900A1‧‧‧圖
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905‧‧‧載體
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940‧‧‧構件
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940'-1‧‧‧構件
940'-2‧‧‧構件
941‧‧‧單粒化線路
942‧‧‧單粒化線路
943‧‧‧單粒化線路
944‧‧‧單粒化線路
990‧‧‧電子裝置
1000A‧‧‧圖
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1005‧‧‧載體
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1024‧‧‧跡線
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1027‧‧‧介電層
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1028‧‧‧介電層
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1030‧‧‧模製層
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1040‧‧‧構件
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1041‧‧‧單粒化線路
1042‧‧‧單粒化線路
1100A‧‧‧圖
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1110‧‧‧模製層
1120‧‧‧跡線
1127‧‧‧孔徑
1128‧‧‧跡線
1130‧‧‧模製層
1137‧‧‧模製層
1140‧‧‧電感器構件
1140_alt‧‧‧構件
1140_alt'‧‧‧構件
1141‧‧‧單粒化線路
1142‧‧‧單粒化線路
1143‧‧‧單粒化線路
1144‧‧‧單粒化線路
1198‧‧‧連接引線
1198_alt‧‧‧連接引線
1199‧‧‧連接引線
1200‧‧‧範例方法
1205~1298‧‧‧範例方法的流程
圖1示出根據本揭示的各種態樣的製造電子裝置的範例方法的流程圖。
圖2A至2F示出根據本揭示的各種態樣的範例連接構件和製造範例連接構件的範例方法的各種視圖。
圖3A至3H示出根據本揭示的各種態樣的範例電子裝置和製造範例電子裝置的範例方法的各種視圖。
圖4A至4C示出根據本揭示的各種態樣的範例電阻性構件和電子裝置以及製造範例電阻性構件和電子裝置的範例方法的各種視圖。
圖5A至5C示出根據本揭示的各種態樣的範例電容性構件和電子裝置以及製造範例電容性構件和電子裝置的範例方法的各種視圖。
圖6A至6C示出根據本揭示的各種態樣的範例雙金屬連接構件和電子裝置以及製造範例雙金屬連接構件和電子裝置的範例方法的各種視圖。
圖7A至7C示出根據本揭示的各種態樣的範例屏蔽構件和電子裝置以及製造範例屏蔽構件和電子裝置的範例方法的各種視圖。
圖8A至8G示出根據本揭示的各種態樣的範例電感性構件和電子裝置以及製造範例電感性構件和電子裝置的範例方法的各種視圖。
圖9A至9F示出根據本揭示的各種態樣的範例同軸連接構件和電子裝置以及製造範例同軸連接構件和電子裝置的範例方法的各種視圖。
圖10A至10G示出根據本揭示的各種態樣的範例絕緣同軸連接構件和製造範例絕緣同軸連接構件的範例方法的各種視圖。
圖11A至11F示出根據本揭示的各種態樣的範例電感性構件和製造範例電感性構件的範例方法的各種視圖。
圖12示出根據本揭示的各種態樣的製造電子裝置的範例方法的流程圖。
以下討論通過提供範例來呈現本揭示的各種態樣。此些示例是非限制性的,因此本揭示的各種態樣的範圍應不必受所提供的範例的任何特定特性限制。在以下討論中,用語“舉例來說”、“例如”和“示範性”是非限制性的且通常與“藉由範例而非限制的”、“例如且不加以限制”和類似者同義。
如本文使用的,“和/或”是指以“和/或”關聯的列表中的任何一或多個項目。作為範例,“x和/或y”意味著三元素集合{(x),(y),(x,y)}中的任何元素。換句話說,“x和/或y”表示“x和y中的一或兩者”。作為另一範例,“x、y和/或z”是指七元素集合{(x),(y),(z),(x,y),(x,z),(y,z),(x然z)}中的任何元素。換句話說,“x、y和/或z”意思是“x、y和z中的一或多個”。
本文所使用的術語僅出於描述特定範例的目的,並不希望限制本揭示。如本文中所使用的,除非上下文另有清晰指示,否則單數形式也希望包含複數形式。將進一步理解的是,術語“包括”、“包含”、“具有”、“有”和類 似者當在本說明書中使用時,指定所陳述之特徵、整體、步驟、操作、元件和/或構件的存在,但是不排除一或多個其它特徵、整體、步驟、操作、元件、構件和/或其群組的存在或添加。
將理解的是,雖然本文中可使用術語第一、第二等來描述各種元件,但是這些元件不應受這些術語所限制。這些術語僅用於將一元件與另一元件區分開。因此,舉例而言,在不脫離本揭示的教示的情況下,下面討論的第一元件、第一構件或第一區段可被稱為第二元件、第二構件或第二區段。類似地,諸如“上方”、“下方”、“側”和類似者的各種空間術語會被使用以用相對的方法來區別一元件與另一元件。然而,應該理解的是,構件可用不同方式定向,例如半導體裝置或封裝可側向轉動,使得其“頂部”表面水平地面向並且其“側”表面垂直地面向,而不背離本揭示的教示。
本揭示的各種態樣提供電子構件和/或包括一或多個所述電子構件的電子裝置,以及其製造(或生產)方法,而可降低成本、增加可靠度和/或增加電子構件和/或電子裝置的可製造性。
本發明的各種態樣提供製造電子裝置的範例方法。舉例而言,範例方法可包括接收第一組件,其中第一組件包括第一模製層、在第一模製層的第一側上的構件傳導層以及在第一模製層的第一側上和構件傳導層上的第二模製層。舉例而言,範例方法亦包括:將半導體晶粒的底側安裝至基板的頂側;將第一構件安裝至基板的頂側,以使得第一模製層的第一側面朝橫向;以及形成包含模製化合物的模製封裝層,其中模製化合物包括覆蓋基板的頂側的至少一部分的底側,並且模製化合物覆蓋半導體晶粒的橫向側的至少一部分以及第一構件的第一模製層和第二模製層的至少一部分。
舉例而言,範例方法可進一步包括移除基板。舉例而言,範例方法可包括形成訊號分布結構至少在模製化合物、半導體晶粒和第一構件上 方。舉例而言,訊號分佈結構可包括傳導層,其將半導體晶粒的晶粒墊電性連接至構件傳導層的第一末端。舉例而言,訊號分佈結構可包括介電層,其包括第一孔徑和第二孔徑,半導體晶粒的晶粒墊經由第一孔徑暴露於所述介電層,構件傳導層的第一末端經由第二孔徑暴露於介電層,並且傳導層延伸至第一孔徑和第二孔徑中。
又舉例而言,在範例實施方式中,模製封裝體的模製化合物橫向地圍繞整個的半導體晶粒和整個的第一構件。舉例而言,模製化合物的頂側可與第一構件的頂表面共平面。舉例而言,構件傳導層包括多個平行直線跡線,多個平行直線跡線用作直接地垂直延伸穿過模製封裝層的傳導通孔。在範例實施方式中,構件傳導層可被配置為被動電子構件,被動電子構件的第一引線的第一末端暴露在被安裝的第一構件的頂側處,並且被動電子構件的第二末端暴露在被安裝的第一構件的底側處。再者,在範例實施方式中,基板包括訊號分佈結構,並且將半導體晶粒的底側安裝至基板的頂側包括將在半導體晶粒的底側上的晶粒墊附接至基板的訊號分佈結構。
本發明的各種態樣提供製造電子裝置的另一範例方法。舉例而言,範例方法可包括形成第一構件,其中形成第一構件包括:形成第一模製層;形成構件傳導層在第一模製層的第一側上;以及形成第二模製層在第一模製層的第一側上和構件傳導層上。舉例而言,範例方法亦可包括將半導體晶粒的底側安裝至基板的頂側以及將第一構件安裝至基板的頂側,以使得第一模製層的第一側面朝橫向。
亦舉例而言,在範例實施方式中,方法可包括形成包括模製化合物的模製封裝層,其中所述模製化合物包括覆蓋基板的頂側的至少一部分的底側,並且模製化合物覆蓋半導體晶粒的橫向側的至少一部分以及第一構件的第一模製層和第二模製層的至少一部分。此外,舉例而言,模製化合物包括可 與第一構件的頂側共平面的頂側。再舉例而言,範例方法可包括移除基板以及將訊號分佈結構形成在半導體晶粒的底側上、模製化合物的底側上和第一構件上。舉例而言,構件傳導層包括多個平行直線跡線,多個平行直線跡線用作直接地垂直延伸穿過模製封裝層的傳導通孔。又再舉例而言,形成第一構件可包括形成晶圓形式的構件陣列,構件陣列包括第一構件,並且從構件陣列單粒化出第一構件。
本發明的各種態樣提供製造電子裝置的又另一範例方法。舉例而言,範例方法可包括:接收第一構件,第一構件包括:第一構件側,其僅包括第一模製層;構件傳導層,其在第一模製層上;與第一構件側相對的第二構件側,其僅在第二模製層上;第三構件側,其在第一構件側和第二構件側之間延伸並且包括構件傳導層的被暴露的第一末端;以及與第三構件側相對的第四構件側,其包括構件傳導層的被暴露的第二末端。舉例而言,範例方法亦可包括形成電子裝置。舉例而言,形成電子裝置可包括:將半導體晶粒的晶粒底側耦合至載體的頂側,半導體晶粒的晶粒底側包括晶粒墊;將第三構件側耦合至載體的頂側;形成包含模製化合物的模製封裝體,模製化合物覆蓋載體的頂側的至少一部分、半導體晶粒的橫向側的至少一部分以及第一構件側和第二構件側的至少一部分;移除載體;以及將訊號分佈結構形成在晶粒底側上、模製化合物的底側上和第三構件側上。
又舉例而言,在範例實施方式中,訊號分佈結構可包括:介電層,其包括第一孔徑和第二孔徑,晶粒墊經由第一孔徑暴露,構件傳導層的第一末端經由第二孔徑暴露;以及傳導層,其將晶粒墊電性連接至構件傳導層的第一末端。舉例而言,模製化合物的頂側可與第四構件側共平面。舉例而言,構件傳導層包括直線跡線,直線跡線從構件傳導層的第一末端直接延伸至構件傳導層的第二末端。
根據以下對各種範例實施方式的描述,本揭示的上述和其他態樣將被描述或者是顯而易見的。現在將參考隨附圖示來呈現本揭示的各種態樣,使得本領/或技術人員可以容易地實踐各種態樣。
可用各種方式形成用於在第一電子裝置的基板和安裝在第一電子裝置上方的第二電子裝置之間形成三維(3D)連接路徑的各種插入物(或構件)。舉例而言,可以通過在各種材料(例如,印刷電路板(PCB)材料、模製化合物、矽等)中鑽孔和填充空隙來形成此些插入件(或構件)。然而,此些連接路徑難以可靠地且一致地生成。舉例而言,由於製造製程限制等因素,有許多是圓錐形的和/或所具有的特徵比功能上必要的更大的特徵,而不必要地增大尺寸。因此,本揭示的各種態樣利用晶圓處理能力(例如,晶片模製能力)、訊號分佈結構(例如,RDL層、傳導層、介電層等)形成能力、單粒化能力等來在晶圓(或面板)平面中提供準確、可靠、可重複且可經濟性的形成的特徵。舉例而言,在晶圓(或面板)平面中形成的此些特徵可接著被旋轉(例如,旋轉至與晶圓平面正交的平面等)和利用以形成電子裝置(例如,3D電子裝置等)。
圖1示出根據本揭示的各種態樣的製造電子裝置的範例方法100的流程圖。舉例而言,範例方法100可與本文討論的任何其他(多個)範例方法共用任何或全部特性(例如,圖4中示出的範例方法、圖5中示出的範例方法、圖6中示出的範例方法、圖7中示出的範例方法、圖8中示出的範例方法、圖9中示出的範例方法、圖10中示出的範例方法、圖11中示出的範例方法、圖12的範例方法1200等)。圖2A至2F示出根據本揭示的各種態樣的範例連接構件和製造範例連接構件的範例方法的各種視圖。圖3A至3H示出根據本揭示的各種態樣的範例電子裝置和製造範例電子裝置的範例方法的各種視圖。舉例而言,圖2A至2F和3A至3H示出在圖1的範例方法100的各種區塊(或步驟)處的範例電子構件和/或包括範例電子構件的範例電子裝置。現在將一起討論圖1、2A至2F和3A至 3H。應注意到,可改變方法100的範例區塊的順序而不脫離本揭示的範圍。
範例方法100可在區塊105處開始執行。方法100可回應於任何各種原因或條件中而開始執行,本文提供其非限制性範例。舉例而言,方法100可響應於來自一或多個上游和/或下游製造站點的一個或多個訊號、響應於來自中央生產線控制器的訊號,在方法100的執行期間所利用的構件和/或製造材料抵達時自動開始執行。又舉例而言,方法100可響應於操作員命令之開始而開始執行。又舉例而言,方法100可回應於從本文討論的任何其他方法區塊(或步驟)接收的執行流程而開始執行。
在區塊110,範例方法100可包括形成第一模製層。區塊110可包括以任何各種方式形成第一模製層,本文提供其非限制性範例。再者,第一模製層可包括任何的各種特性,本文提供其非限制性範例。區塊110的各種範例態樣在圖2A被呈現。
注意到,本揭示將大致上以晶圓的形式(例如,圓形形式通常類似於對應在半導體電路製造和/或封裝製造等中使用的圓形形式因子(form factor))來呈現範例。然而注意到,本揭示的範圍不被所限制於此。舉例而言,本揭示的範圍可容易地應用於其他陣列形式(例如,面板和/或條形式等),例如包括構件的一和/或二維配置和/或包括此些構件的裝置。又舉例而言,本揭示的範圍可以應用於單一單元或封裝。因此,本揭示的範圍不應受任何特定形狀的結構、任何特定構件和/或任何特定裝置陣列參數等的特性所限制。
在圖2A所示的範例200A1/200A2中,範例第一模製層210被加以示出。第一模製層210的俯視圖200A1僅示出第一模製層210,其完全覆蓋範例載體205(但不必要完全覆蓋範例載體205)。第一模製層210的側截面視圖200A2示出在載體205上的第一模製層210。
舉例而言,區塊110可包括藉由執行模製製程(例如,壓縮模 製、注射模製、轉移模製、液體囊封物模製、膜輔助模製等)形成第一模製層210。然而注意到,區塊110不限於利用模製製程。舉例而言,區塊110可包括藉由真空層壓、膠劑印刷、旋轉塗覆、噴霧塗覆、浸漬塗覆、加壓(例如,在預浸材料上加壓等)等形成第一模製層210。舉例而言,儘管層210在本文被稱為第一模製層,但是層210可以藉由任何各種製程來形成並且可包括任何各種材料。
載體205(或基板)可包括任何各種特性。舉例而言,載體205可包括金屬載體、玻璃載體、塑膠載體、塊狀半導體載體等。舉例而言,載體350可不含電子構件。舉例而言,載體205可具有和第一模製層210相似的形狀,但並非必要。舉例而言,載體205可以是可重複使用的載體或可拋棄式的載體。載體205可具有任何各種厚度,例如足夠的厚度以在各種製造製程期間提供期望的剛性量。注意到,儘管如圖2A所示第一模製層210被直接形成在載體205上,但在第一模製層210和載體205之間可存在一或多個中間層(例如,脫膜劑層、熱可脫膜的黏合劑材料、光可脫膜的黏合劑材料、化學可溶解的材料等)。
第一模製層可包括任何各種囊封物材料。舉例而言,第一模製層210可包括環氧樹脂模製化合物(EMC)。又舉例而言,第一模製層210(如本文討論的可被模製或以其他方法形成)可包括各種封裝或模製材料(例如,樹脂、聚合物、聚合物複合材料、具有填充物的聚合物、環氧樹脂、具有填充物的環氧樹脂、具有填充物的環氧丙烯酸酯、矽氧樹脂、預浸物、它們的組合、其等同物等)所組成的任何一或多個層。
又舉例而言,第一模製層210(其在本文中也可被稱為第一介電層210)可以包括任何各種介電材料所組成的一或多個層,例如無機介電材料(例如,Si3N4、SiO2、SiON、SiN、氧化物、氮化物、它們的組合、其等同物等)和 /或有機介電材料(例如,聚合物、聚酰亞胺(PI)、苯並環丁烯(BCB)、聚苯並噁唑(PBO)、雙馬來酰亞胺三嗪(BT)、模製材料、酚醛樹脂、環氧樹脂、矽氧烷、丙烯酸酯聚合物、其組合、其等同物等),但是本公開的範圍不限於此。區塊110可包括利用各種製程的任何一或多種來形成此(多個)層(例如,旋塗、噴塗、印刷、燒結、熱氧化、物理氣相沉積(PVD)、化學氣相沉積(CVD)、金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)、原子層沉積(ALD)、低壓化學氣相沉積(LPCVD)、電漿增強化學氣相沉積(PECVD)、等離子體氣相沉積(PVD)、片層壓、蒸鍍等),但是本揭示的態樣不限於此。
第一模製層210可包括任何各種厚度(在圖中以T1標示)。舉例而言,第一模製層可以是500μm厚、500μm+/-100μm厚、300μm厚、300μm+/-100μm厚等。如本文所討論的,在單粒化之後,經單粒化的構件可以經旋轉且是以其原始的橫向側站立。在此實施方式中,第一模製層210和/或其他層的厚度T1可能會影響放置時此經單粒化的構件的穩定性。然而,本揭示的範疇不應如此具有限制性。舉例而言,在使用相對較薄的介電層(例如,旋塗層、噴塗層、氣相沉積層等)的情況下,第一模製層210的厚度可以是30μm或更少、或者15μm或更少。注意到,當被放置和/或附接到另一構件時,經單粒化的構件的穩定性也可以通過附接手段(例如,通過黏合劑、通過助焊劑、通過焊膏、通過焊料等)獲得。
對於本文的討論,晶圓的平面(例如,載體205的平面、第一模製層210的平面等)將大致上被稱為晶圓平面或水平面。與晶圓平面正交或垂直的平面將大致上被稱為垂直面。為了清楚起見,這些指向(例如以絕對指向的方式)在本文中被利用。因此,本揭示的範疇不被此些指向所限制。
舉例而言,注意到,區塊110可包括在第一模製層210上執行平坦化、研磨和/或薄化操作,舉例而言在區塊120處用以準備形成訊號分佈層220 等。
亦注意到,雖然第一模製層210被例示為平滑的,但是並非必需是這種情況。舉例而言,區塊110可包括形成具有表面凸點(surface asperity)、凸起特徵或部分、凹陷特徵或部分等的第一模製層210,其可以例如對其他材料強化黏附。
一般而言,區塊110可包括形成第一模製層(或介電層等)。因此,本揭示的範圍不應受限於形成第一模製層(或第一介電層)的任何特定方式或第一模製層(或第一介電層)的任何特定類型的特性所限制。
在區塊120,範例方法100可包括形成一或多個訊號分佈結構在第一模製層上。區塊120可包括以任何各種方式形成一或多個訊號分佈結構,本文提供其非限制性範例。再者,訊號分佈結構可包括任何各種特性,本文提供其非限制性範例。區塊120的各種範例態樣在圖2B被呈現。舉例而言,區塊120的各種範例態樣亦在圖4A、5A、6A、7A、8A至8C被呈現。
舉例而言,如圖2B中所示,區塊120可包括形成信號分佈結構220作為晶圓平面中的直線跡線。如在對本文所呈現的其他範例的討論中將變得顯而易見的,訊號分佈結構可包括多種形狀、大小、間距和/或材料特性中的任何一種。本文的討論亦將本文所示的信號分佈結構稱為跡線。
舉例而言,區塊120可包括藉由電鍍形成跡線220。舉例而言,區塊120可包括形成晶種層221在第一模製層210上。區塊120可包括利用任何各種技術(例如,濺鍍或其他物理氣相沉積(PVD)技術、化學氣相沉積(CVD)、無電電鍍、電解電鍍等)形成晶種層221。舉例而言,晶種層221可在隨後的電鍍製程期間被使用。
晶種層221可包括任何各種材料。舉例而言,晶種層221可包括銅。又舉例而言,晶種層221可以包括由任何各種金屬(例如,銅、銀、金、 鋁、鎢、鈦、鎳、鉬、鈦、釩等)所組成的一或多個層和/或其之組合或合金(例如,NiV、CrCu、TiW、TiN等)。
在形成晶種層221之後,區塊120可以包括在晶種層221上形成遮罩層(未示出)以僅暴露晶種層221的部分,所述晶種層221的部分上將電鍍另一(例如,通常較厚)傳導層222。舉例而言,區塊120可接著包括將傳導層222電鍍在遮罩層的開口中的晶種層221上。在電鍍之後,區塊120可包括剝離遮罩層並蝕刻(或以其他方式去除)晶種層221中未被經電鍍的傳導層222覆蓋的部分。晶種層221的部分保留在傳導層222下。注意到,蝕刻製程可造成傳導層222的橫向邊緣下的晶種層221的底切。
區塊110不限於藉由電鍍形成跡線220。可利用任何各種製程。舉例而言,區塊120可包括藉由無電電鍍、化學氣相沉積(CVD)、濺鍍或物理氣相沉積(PVD)、原子層沉積(ALD)、電漿氣相沉積、印刷、網版印刷、微影等)形成跡線220的至少一部分(諸如傳導層222),但是本揭示的範圍不限於此。在相同或其他範例中,跡線220可包括傳導層222而不具有晶種層221。
跡線220可包括任何各種尺寸。舉例而言,如圖2B中所示,跡線220可縱向跨越晶圓平面中的整個晶圓(或其大部分)。如本文將示出和討論的,跡線220可包括任何多種形狀、大小、間距和材料特性。
在範例實施方式中,跡線220可以具有(例如,在垂直於晶圓平面的方向上)10μm或者5μm至15μm範圍內的厚度或高度。此厚度或高度在圖中以H1標示。又舉例而言,跡線220可具有2μm至20μm範圍內的厚度H1。如將在本文討論的,跡線220的厚度H1是有關於跡線220的切割端(例如,在區塊140單粒化處理期間被切割等)將成為其他特徵可以附接到的和/或有其他特徵可形成於上的墊或平台。
在範例實施方式中,跡線可具有10μm或5μm至15μm範圍內的 橫向寬度(例如,在平行於晶圓平面的方向上)。此寬度在圖中以W1標示。又舉例而言,跡線220可具有2μm至20μm範圍內的橫向寬度。如將在本文討論的,跡線220的橫向寬度W1是有關於跡線220的切割端(例如,在區塊140單粒化處理期間被切割)將成為其他特徵可以附接到的和/或有其他特徵可形成於上的墊或平台。注意到,如本文所討論的,舉例而言在屏蔽範例中(例如,如本文關於圖7A至7C等所討論的),跡線220的橫向寬度W1可以橫跨整個晶圓(或其大部分)。注意到,寬度W1不需要一致。舉例而言,任何或全部跡線220可形成有比第二部分更寬(例如,10%或更寬)的第一部分。舉例而言,跡線220的寬度可被設置為使得在單粒化之後跡線220'的中間部分比末端部分更窄(例如,W1、H1等)(例如,為了節省金屬、引起阻力、增加順應性、創建熔絲等)。
圖2B示出跡線220的截面視圖。雖然圖2B中所示的範例截面是方形的,但本揭示的範圍不被所限制於此。舉例而言,跡線220可具有非正方形的矩形橫截面(例如,比寬度更高、比高度更寬等)。亦注意到,如本文雙金屬範例中所討論的,跡線220可以包括多層(例如,除了晶種層之外),其可以是由相同金屬或不同金屬所組成。在此實施方式中及在其他實施方式中,如在圖2B的範例示例圖200B2中所示的跡線220的垂直側邊不需要是垂直的。舉例而言,此些側邊可以是傾斜的、可以是六角形(或大致多邊形)形狀、可以是彎曲的等等。
在範例實施方式中,跡線220之間(例如,在平行於晶圓平面的方向上)可以具有10μm或5μm至15μm範圍內的間隙。此間隙在圖中以G1標示。又舉例而言,間隙G1可以在2μm至20μm範圍內。如將在本文中討論的,跡線220之間的間隙G1是有關於跡線220的切割端(例如,如在區塊140單粒化處理被切割)將成為其他特徵可附接到的和/或有其他特徵可形成於上的墊或平台。在範例實施方式中,寬度W1、厚度T1和間隙G1可相同(例如,彼此的5% 或10%或製造公差內),例如10μm,但不一定是這種情況。W1、T1和G1的任何組合皆可被加以實現。舉例而言,在另一實施方式中,寬度W1可以是10μm、厚度T1可以是2μm以及間隙G1可以是5μm。在另一實施方式中,寬度W1、厚度T1和間隙G1中的每一個都小於或等於5μm(例如,具有相同或不同的各別數值)。注意到,跡線220的中心線之間的距離(在本文可以被稱為間距)被標記為P1。
一般而言,區塊120可包括形成一或多個訊號分佈結構220(或跡線)在第一模製層210上。本揭示的範圍不應受到形成訊號分佈結構的任何特定方式的特性或訊號分佈結構的任何特定類型的特性限制。
在區塊130,範例方法100可包括形成第二模製層。區塊130可包括以任何各種方式形成第二模製層,本文提供其非限制性範例。區塊130的各種範例態樣在圖2C被呈現。
舉例而言,區塊130可與區塊110共用任何或全部特性。舉例而言,第二模製層230和/或其之形成可與第一模製層210和其之形成共用任何或全部特性。
舉例而言,區塊130可包括藉由執行模製製程(例如,壓縮模製、注射模製、轉移模製、液體囊封物模製、膜輔助模製等)形成第二模製層230。然而注意到,區塊130不限於利用模製製程。舉例而言,區塊130可包括藉由真空層壓、膠劑印刷、旋轉塗覆、噴霧塗覆、浸漬塗覆等形成第二層230。
第二模製層230可包括任何各種模製材料。舉例而言,第二模製層230可包括環氧樹脂模製化合物(EMC)。又舉例而言,第二模製層230(如本文討論的可被模製或以其他方法形成)可包括各種囊封或模製材料(例如,樹脂、聚合物、聚合物複合材料、具有填充物的聚合物、環氧樹脂、具有填充物的環 氧樹脂、具有填充物的環氧丙烯酸酯、矽氧樹脂、預浸物、它們的組合、其等同物等)所組成的任何一或多個層。
又舉例而言,第二模製層230(其在本文中也可被稱為第二介電層230)可包括任何各種介電材料所組成的一個或多個層,例如無機介電材料(例如,Si3N4、SiO2、SiON、SiN、氧化物、氮化物、它們的組合、其等同物等)和/或有機介電材料(例如,聚合物、聚酰亞胺(PI)、苯並環丁烯(BCB)、聚苯並噁唑(PBO)、雙馬來酰亞胺三嗪(BT)、模製材料、酚醛樹脂、環氧樹脂、矽氧烷、丙烯酸酯聚合物、其組合、其等同物等),但是本公開的範圍不限於此。區塊130可包括利用各種製程的任何一或多個來形成此(多個)層(例如,旋塗、噴塗、印刷、燒結、熱氧化、物理氣相沉積(PVD)、化學氣相沉積(CVD)、金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)、原子層沉積(ALD)、低壓化學氣相沉積(LPCVD)、電漿增強化學氣相沉積(PECVD)、等離子體氣相沉積(PVD)、片層壓、蒸鍍等),但是本揭示的態樣不限於此。
第二模製層230可包括任何的各種厚度(在圖中以T2標示)。舉例而言,第二模製層230可以是500μm厚、500μm+/-100μm厚、300μm厚、300μm+/-100μm厚等。如本文所討論的,在單粒化之後,經單粒化的構件可以是以其側邊站立。在此實施方式中,第二模製層230和/或其他層的厚度可能會影響放置時此經單粒化的構件的穩定性。然而,本揭示的範疇不應如此具有限制性。舉例而言,在使用相對較薄的介電層的情況下(例如,旋塗層等),第二模製層230的厚度可以是30μm或更小。注意到,當被放置和/或附接到另一構件時,經單粒化的構件的穩定性可以通過附接手段(例如,通過黏合劑、通過助焊劑、通過焊膏、通過焊料等)獲得或增強。
在圖2C所示的範例實施方式中,第一模製層210、跡線220(或信號分佈結構)和第二模製層230形成為使得跡線220上方的模製材料的量等於在跡 線220下方的模製材料的量。因此,第二模製層230的厚度T2藉由跡線220的高度H1而比第一模製層210的厚度T1還要厚(例如,以允許第二模製層230的部分填充在相鄰跡線220之間等)。舉例而言,此厚度相等可有利於減少翹曲和/或增強結構穩定性。然而注意到,此厚度品質不是必要的,並且本揭示的範圍不被所限制於此。舉例而言,在各種範例實施方式中,區塊230可被省略。又舉例而言,第一模製層210的厚度T1和第二模製層230的厚度T2可以基本上不同(例如,相差至少10%、相差至少20%、相差至少50%等)。
在範例實施方式中,用於第一模製層210(或第一介電層)和第二模製層230(或第二介電層)中的材料可以相同或基本相似。舉例而言,此些相同性或相似性可以有利於減少翹曲和/或增強結構穩定性。然而注意到,此材料相同性或相似性不是必要的,並且本揭示的範圍不被所限制於此。舉例而言,在各種範例實施方式中,第一模製層210和第二模製層230可由不同之各別的材料所形成。舉例而言,第一模製層210和第二模製層230中的一者可以由EMC形成,並且第一模製層210和第二模製層230中的另一者可以由非EMC材料形成(例如,在本文討論的任何其他介電材料等)。類似而言,注意到,區塊110和區塊130用於形成第一模製層210(或第一介電層)和第二模製層230(或第二介電層)的各別製程可以相同或不同。
再者,雖然圖2C所示的範例實施方式200C僅包括跡線220下方的單一第一模製層210和跡線220上方的單一第二模製層230,但是由任何各別材料(例如,本文提供的範例)所組成的任何數量的層(例如,模製層、介電層等)可以形成在跡線220上方和/或下方。舉例而言,可以在跡線220上方和/或下方形成非模製的介電層(例如,本文提到的任何介電材料等)。
舉例而言,注意到,區塊130可包括在第二模製層230上執行平坦化、研磨和/或薄化操作。
亦注意到,雖然第二模製層230被例示為平滑的,但是並非必需是這種情況。舉例而言,區塊130可包括形成具有表面凸點、凸起特徵或部分、凹陷特徵或部分等的第二模製層230,其可以例如對其他材料強化黏附。
一般而言,區塊130可包括形成第二模製層(或第二介電層等)。因此,本揭示的範圍不應受限於形成第二模製層(或第二介電層)的任何特定方式或第二模製層(或第二介電層)的任何特定類型的特性所限制。
在區塊140,範例方法100可包括將晶圓單粒化為經單粒化的構件。區塊140可包括以任何各種方式單粒化晶圓(或面板等),本文提供其非限制性範例。區塊130的各種範例態樣在圖2D、4A至4B、5A至5B、6A至6B、7A至7B、8E至8F被呈現。
舉例而言,區塊140可包括沿著多個單粒化路線(或者多個分割線)鋸切(例如,機械鋸切等)組件200D1(例如,包括第一模製層210、跡線220和第二模製層230)。範例單粒化路線241、242、243、244在圖2D中示出。區塊140可包括利用任何各種切割和/或分離技術來執行單粒化(例如,雷射切割、通用聚焦能量切割(general focused energy cutting)、化學蝕刻或溶解、沖切等)。
在圖2D中所示的範例200D1中,區塊140包括從組件200D1單粒化出構件240。舉例而言,區塊140可包括從組件200D1單粒化出多個此類構件240。雖然每一個經單粒化的構件240可以是相同的,但是並非必需是這種情況。舉例而言,如本文討論的,可以形成任何各種不同類型的構件240,每一種具有各別尺寸和/或具有各自跡線配置(其可以是獨特的)。
圖2D中示出的範例構件240在晶圓平面中在第一方向(或尺寸)被切割成長度L1並且在晶圓平面中在第二方向(或尺寸)被切割成長度L2。如將看到的,當範例構件240隨後旋轉90度以用於電子裝置時,L1尺寸將變成垂直尺寸,而L2尺寸將保持沿著晶圓(或水平)平面。
舉例而言,區塊140可包括在單粒化之前移除載體205。然而注意到,此載體移除可以不是必要的。舉例而言,載體205可以是拋棄式的,拋棄式的緩衝層可位於載體205和第一模製層210之間,使得載體205可被保護免於受到單粒化製程影響並被重新使用等。
注意到,在區塊140的執行期間被切割的表面可比第二模製層230的頂表面和/或第一模製層210的底表面更粗糙(或更平滑)。
一般而言,區塊140包括將晶圓單粒化為經單粒化的電子構件。因此,本揭示的範圍不應受到執行此單粒化的任何特定方式的特性或任何特定經單粒化構件的特性的限制。
在區塊150,範例方法100可包括旋轉經單粒化的構件。區塊150可包括以任何各種方式旋轉(或定向)經單粒化的構件,本文提供其非限制性範例。區塊150的各種範例在圖2E、4B、5B、6B、7B、8F被呈現。
在圖2E中,經單粒化的構件240的俯視圖200E1被示出。儘管在圖2E中示出了經切割的(或經單粒化的)跡線220'的輪廓,但是此些輪廓在經單粒化的構件240的俯視圖200E1中實際上不可見,這是因為經切割的跡線220'的頂部側被經切割的(或經單粒化的)第二模製層230'覆蓋。這在經單粒化的構件240的側視圖200E2中示出。側視圖200E2示出了經單粒化的構件240的前切割面,包括經切割的跡線220'的經切割的前端(在經單粒化的構件240的後側處具有類似的經切割的後端)、經切割的第一模製層210'的前表面(其經單粒化的構件240的後側處具有類似的經切割的後表面)以及經切割的第二模製層230'的前表面(在經單粒化的構件240的後側處具有類似的經切割的後表面)。如經單粒化的構件240的前視圖200E2所示,經單粒化的構件240的高度被標記為T3,並且經單粒化的構件240的寬度標記為L2。
舉例而言,區塊150可包括90度旋轉經單粒化的構件240。該旋 轉被示出在旋轉之前相對於經單粒化的構件240的側視圖200E2的經旋轉的構件240'的側視圖200E3中。注意到,在由區塊150提供的旋轉之後,經旋轉的構件240'的側視圖200E3類似於旋轉之前的經單粒化的構件240的俯視圖200E1。如在範例例示圖200E1的討論中所提到的,在範例例示圖200E3中,經切割的跡線220'的輪廓被示出(例如,作為垂直線),即使經切割跡線220'被經切割的第二模製層230'覆蓋(或通過經切割的第一模製層210',取決於旋轉的方向)。在此點應該理解的是,在晶圓平面(例如,水平地)中形成的經切割的跡線220'現在沿著與晶圓平面正交(或垂直)的方向(例如,垂直)運行。範例例示圖200E4示出了在穿過經切割的跡線220'的垂直平面中的經旋轉的構件240'的截面視圖。
範例例示圖200E4提供了垂直延伸穿過經切割的第二模製層230'的經切割的跡線220'的更清楚例示。範例例示圖200E5示出經旋轉的構件240'的立體圖。範例例示圖200E5示出了當區塊150處旋轉經單粒化的構件240以導致經旋轉的構件240’時,前面討論的尺寸(例如,關於圖2A至2D以及關於圖2E的例示圖200E1和200E2)如何被定向。注意到,儘管在範例例示圖200E5中未被個別地強調,但晶種層221和經切割的跡線220'的傳導層222中的一者可定位在晶種層221和傳導層222中的另一者的前方,這取決於在區塊150處90度旋轉的方向(和/或其他旋轉,例如可以執行的擺動(yaw)、俯仰(pitch)和滾動(roll)旋轉)。
舉例而言,區塊150可藉由拾放機器執行,本揭示的範圍不被所限制於此。
一般而言,區塊150包括旋轉經單粒化的電子構件(例如,如在區塊140被單粒化)。因此,本揭示的範圍不應受執行此旋轉的任何特定方式的特徵和/或任何特定類型的旋轉量的限制。
在區塊160,範例方法100可包括將一或多個半導體晶粒安裝至載體。區塊160可包括以任何各種方式將(多個)半導體晶粒安裝(或耦合)至載 體,本文提供其非限制性範例。區塊160的各種範例態樣在圖3A至3B、4C、5C、6C、7C和8G被呈現。
注意到,儘管本文所示的範例大致上集中於多個電子構件(例如,電子構件的晶圓、多維面板或電子構件的一維條帶等)的製造,但是本揭示的範圍不限於此。亦注意到,儘管本文討論的電子裝置大致上集中在單一晶粒上,但應該理解,多個晶粒可被併入到單一電子裝置中、一或多個被動電子構件可以被添加、電子裝置可被形成而不具有任何半導體晶粒或主動裝置(例如,僅包括被動電子構件)等。舉例而言,如圖3B所示,多個附加裝置361a和361b(例如,被動電子構件(例如,電阻器、電容器、電感器等)和/或主動電子構件(例如,積體電路晶粒、電晶體晶粒等))。注意到,此些附加裝置361a和/或316b可具有附接到黏合劑355的一些或全部端子。舉例而言,附加裝置361a和/或361b可用大致上水平的配置安裝而所有引線或端子被附接到黏合劑355和/或可以在如圖3A所示的方位上安裝,例如其中下方端子附接到黏合劑355而上方端子在頂表面處暴露。
亦注意到,在各種範例實施方式中,範例方法100的各種區塊可被省略。舉例而言,在範例實施方式中,區塊130可被省略。舉例而言,在區塊120處將訊號分佈結構220形成在第一模製層210上之後(例如,如圖2B的範例中所示),範例實施方式可進行到在區塊140處執行的單粒化(例如,如圖2E的範例中所示)。圖2F示出所得的構件240'的範例頂部和截面例示圖200F1。
亦舉例而言,在範例實施方式中,區塊110可被省略。舉例而言,區塊120可包括將訊號分佈結構220形成在載體205上(或其他中介層上,舉例而言在載體205上的脫膜層)。舉例而言,區塊130可接著包括將模製層230形成在訊號分佈結構220和載體205上方(或其他中間層,例如形成在載體205上的脫膜層),例如如圖2C所示的,但沒有第一模製層210。圖2F示出所得的構件 240"的範例頂部和截面例示圖200F2。
又舉例而言,在範例實施方式中,載體205(或其之部分)不必被移除。舉例而言,在區塊140單粒化之後,經單粒化的載體205'(或其之部分,例如載體205被薄化或分層)可保留而具有完成的經單粒化的構件。該範例實施方式可與本文討論的任何其他實施方式(例如,執行區塊110至150中的全部、跳過區塊110、跳過區塊130等)結合。圖2F示出了所得構件240'''的範例頂部和橫截例示圖200F3,其在該範例中與如上面討論的跳過區塊110的範例實施方式結合。
注意到,圖2F中所示的範例實施方式200F1、200F2和200F3可容易地應用於本文討論的任何範例構件(例如,關於圖4A至4C、5A至5C、6A至6C、7A至7C、8A至8G、9等所示的範例)。
如圖3A的範例例示圖300A所示,載體350(其在本文中也可以被稱為基板)可以設置有黏合層355。載體350可包括任何各種特性。舉例而言,載體350可包括金屬載體、玻璃載體、塊狀半導體載體、塑料載體等。舉例而言,載體350可不含電子構件。舉例而言,黏合層355可以包括晶粒附接黏合劑、一層熱可脫膜黏合劑、一層紫外線可脫膜黏合劑(例如,在玻璃載體上等)等。
如在圖3B的範例例示圖300B1(其為沿著圖3B的線A-A的截面視圖)及在圖3B的範例例示圖300B2(其為俯視圖),區塊160可包括將半導體晶粒360安裝至黏合層355。儘管在本文討論的主要範例中,半導體晶粒360的主動(或前)側(例如,包括通過介電層中的孔徑暴露的墊或平台等)附著到黏合層355,但是在其他範例實施方式中半導體晶粒360的被動(或背)側可附接到黏合層355。又舉例而言,如附圖所示,半導體晶粒360可代表具有一或多個半導體晶粒、一或多個被動電子構件和/或一或多個半導體封裝的一或多個電子裝置或 由其代替。
舉例而言,區塊160可包括用拾放機器執行此晶粒安裝(或其他構件的安裝)。此晶粒附接的非限制性範例被提供在2017年3月24日提交的標題為「半導體器件及其製造方法」的美國專利申請第15/469,008號中,其全部內容基於所有目的通過引用併入本文中。
一般而言,區塊160可包括將一或多個半導體晶粒安裝至載體。因此,本揭示的範疇不應被執行此安裝的任何特定方式的特性所限制。
在區塊170,範例方法100可包括將經旋轉的電子構件(例如,如在區塊150被旋轉)安裝至載體。區塊170可包括以任何各種方式將經旋轉的電子構件(例如,如在區塊150被旋轉)安裝(或耦合)至載體,本文提供其非限制性範例。區塊170的各種範例態樣在圖3B、4C、5C、6C、7C和8G被呈現。亦注意到,區塊150和170可被合併。舉例而言,經單粒化的構件240可在連續的製造步驟順序中被拾取、旋轉並放置(例如,通過拾放機器)。
如在圖3B的範例例示圖300B1(其為截面視圖)及在圖3B的範例例示圖300B2(其為俯視圖),區塊170可包括將一或多個經旋轉的構件240'安置至載體350(例如,到黏合層355)。在範例例示圖300B1和300B2中,區塊170包括安裝經旋轉的第一構件240'-1而橫向相鄰晶粒360的第一橫向側、安裝經旋轉的第二構件240'-2而橫向相鄰晶粒360的第二橫向側、安裝經旋轉的第三構件240'-3而橫向相鄰晶粒360的第三橫向側以及安裝經旋轉的第四構件240'-4而橫向相鄰晶粒360的第四橫向側。
注意到,區塊170可包括安裝任何數量的經旋轉的構件(例如,二個、三個等)以鄰近於晶粒360的單一橫向側。亦注意到,晶粒360不需要被在所有的橫向側上被經旋轉的構件圍繞。舉例而言,在範例實施方式中,僅有晶粒360的一側具有被安裝而與其鄰近的的一或多個經旋轉的構件。亦舉例而 言,在另一範例實施方式中,僅有晶粒360的兩個相對橫向側具有被安裝而與其鄰近的的一或多個經旋轉的構件。
如圖3B所示,經旋轉的構件240'將經切割的跡線220'定位或定向成用作所形成的電子裝置(或封裝)中的垂直通孔連接。注意到,舉例而言如在圖8的範例中更詳細討論的,多個傳導層可形成在經旋轉的構件中。舉例而言,此多層配置可用於經旋轉的構件中以形成多個堆疊的跡線列,多個堆疊的跡線列在被旋轉時形成多個的垂直通孔列。換句話說,參考圖3B的範例300B2,一或多個經旋轉的構件240'-1、240'-2、240'-3和240'-4可包括多個跡線列。
如圖3B的範例例示圖300B1(橫截面視圖)和300B2(俯視圖)處所示的,區塊170可包括將一或多個經旋轉的構件240'(例如,第一旋轉構件240'-1、第二旋轉構件240'-2、第三旋轉構件240'-3和第四旋轉構件240'-4)安裝至黏合層355。雖然在本文討論的主要範例中,晶粒360的安裝是在旋轉的部件240'之前,但這種安裝順序不是必須的。
舉例而言,區塊170可包括用拾放機器執行此構件安裝(或安裝其他構件、晶粒、部件等)。
一般而言,區塊170可包括將經旋轉的電子構件安裝至載體。因此,本揭示的範疇不應被執行此安裝的任何特定方式的特性所限制。
在區塊180,範例方法100可包括模製封裝陣列。區塊180可包括以各式方式模製該封裝陣列,本文提供其非限制性範例。區塊180的各種範例態樣在圖3C1至3H、4C、5C、6C、7C和8G被呈現。
舉例而言,區塊180可與區塊110和/或區塊130共用任何或全部特性。舉例而言,模製封裝層370和/或其之形成可與第一模製層210和其之形成、第二模製層230和其之形成等共用任何或全部特性。
舉例而言,區塊180可包括藉由執行模製製程(例如,壓縮模製、注射模製、轉移模製、液體囊封物模製、膜輔助模製等)形成模製封裝層370。然而注意到,區塊180不限於利用模製製程。舉例而言,區塊180可包括藉由真空層壓、膠劑印刷、旋轉塗覆、噴霧塗覆、浸漬塗覆等形成模製封裝層370。
模製封裝層370可包括任何各種模製材料。舉例而言,模製封裝層370可包括環氧樹脂模製化合物(EMC)。又舉例而言,模製封裝層370(如本文討論的可被模製或以其他方法形成)可包括各種囊封或模製材料(例如,樹脂、聚合物、聚合物複合材料、具有填充物的聚合物、環氧樹脂、具有填充物的環氧樹脂、具有填充物的環氧丙烯酸酯、矽氧樹脂、預浸物、它們的組合、其等同物等)所組成的任何一或多個層。
又舉例而言,模製封裝層370(在本文中也可被稱為封裝介電層370)可以包括任何各種介電材料所組成的一個或多個層,例如無機介電材料(例如,Si3N4、SiO2、SiON、SiN、氧化物、氮化物、它們的組合、其等同物等)和/或有機介電材料(例如,聚合物、聚酰亞胺(PI)、苯並環丁烯(BCB)、聚苯並噁唑(PBO)、雙馬來酰亞胺三嗪(BT)、模製材料、酚醛樹脂、環氧樹脂、矽氧烷、丙烯酸酯聚合物、其組合、其等同物等),但是本公開的範圍不限於此。區塊180可包括利用各種製程的任何一或多種來形成此(多個)層(例如,旋塗、噴塗、印刷、燒結、熱氧化、物理氣相沉積(PVD)、化學氣相沉積(CVD)、金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)、原子層沉積(ALD)、低壓化學氣相沉積(LPCVD)、電漿增強化學氣相沉積(PECVD)、等離子體氣相沉積(PVD)、片層壓、蒸鍍等),但是本揭示的態樣不限於此。
模製封裝層370可包括任何各種厚度。舉例而言,模製封裝層370可以和經旋轉的構件240'的尺寸L1相同。又舉例而言,模製封裝層370可以 比經旋轉的構件240'的尺寸L1大或小。又舉例而言,模製封裝層370可以比半導體晶粒360的高度厚。
在圖3C的範例例示圖300C1中,模製封裝層370被形成為具有比經旋轉的構件240'的尺寸L1大並且大於晶粒360的高度的厚度。如圖3C的範例例示圖300C2(橫截面視圖)和300C3(俯視圖)所示,區塊180可接著包括使模製封裝層370的頂部薄化(或平坦化)(導致薄化的模製封裝層370')以至少暴露經旋轉的構件240'的跡線220'的末端和/或經旋轉的構件240'的頂部表面。舉例而言,跡線220'可接著用作用於形成的電子裝置和/或封裝的傳導通孔連接。在此範例實施方式中,模製封裝層370'的頂部表面可以與(多個)經旋轉的構件240'的相應頂部表面共平面。注意到,在另一範例實施方式中,模製封裝層370可以最初形成在(或變薄到)經旋轉的構件240'的精確高度處(和/或在較低高度處,例如使得跡線220的末端和/或經旋轉的構件240'的頂部表面可以至少稍微高出模製封裝層370')。
在另一範例實施方式中,圖3C的範例300C2和300C3中示出的薄化(或平坦化)可以被執行到使晶粒360的頂側暴露和/或使晶粒360的頂側變薄的程度。在此範例實施方式中,模製封裝層370的頂部表面、經旋轉的構件240'的頂部表面和晶粒360的頂部表面可以是共平面。
在範例實施方式中,在模製封裝層370(或封裝介電層)中、在第一模製層210(或第一介電層)中以及第二模製層230(或第二介電層)中使用的材料可以是相同或基本相似的。舉例而言,此些相同性或相似性可以有利於減少翹曲和/或增強結構穩定性。然而注意到,此材料相同性或相似性不是必要的,並且本揭示的範圍不被所限制於此。舉例而言,在各種範例實施方式中,模製封裝層370、第一模製層210和第二模製層230中的任何一或多個可由不同之各別的材料所形成。
舉例而言,模製封裝層370可以由與用於形成第一模製層210和/或第二模製層230的EMC化合物不同的封裝EMC化合物形成。在範例實施方式中,封裝EMC化合物可與第一模製層210和/或第二模製層230大致上相同,但是包括更大的填充物尺寸。在另一範例實施方式中,模製封裝層370、第一模製層210和第二模製層230中的至少一個可以由模製化合物形成,而模製封裝層370、第一模製層210和第二模製層230中的至少另一個可以由不同於模製化合物的介電材料形成。
類似地,注意到,區塊180用來形成模製封裝層370(或封裝介電層)、區塊110用來形成第一模製層210(或第一介電層)和區塊130用來形成第二模製層230(或第二介電層)的各別製程可以是相同或不同的。
如本文討論的,(多個)經旋轉部件240'的各個側可形成有表面凸點或其他特徵,例如以增強對此些表面的黏附。舉例而言,模製封裝層370可附著至此些表面。
一般而言,區塊180可包括模製封裝陣列。因此,本揭示的範圍不應受到形成模製封裝層(或封裝介電層)的任何特定方式的特性或模製封裝層(或封裝介電層)的任何特定類型的特性所限制。
在區塊190,範例方法100可包括形成前側訊號分佈結構。區塊190可包括以任何各種方式形成前側訊號分佈結構(例如,包括傳導層或重新分佈層、介電層等),本文提供其非限制性範例。區塊190的各種範例態樣在圖3D和3E被呈現。
舉例而言,區塊190可與2012年12月10日提交的標題為「半導體封裝」的美國專利申請第13/709,414號共用任何或全部特徵;2017年6月27日提交的標題為「囊封的半導體封裝」的美國專利申請第15/634,041;2016年6月3日提交的標題為「半導體裝置和其製造方法」的美國專利申請第15/173,116 號;以及2017年3月24日提交的標題為「半導體裝置和其製造方法」的美國專利申請第15/469,008號,其各自基於所有目的通過引用整體併入本文。
如圖3D的範例300D所示,區塊190可例如包括從圖3的模製封裝組件300C2和300C3的前側移除載體350和黏合劑層355,並且將模製封裝組件(例如,模製封裝層370'的背側、經安裝的構件240'的背側等)連接到背側載體375。在載體之間的此切換期間,如通過比較圖3D與圖3C所例示的,組件可以旋轉,例如使得半導體晶粒360的主動側在圖3D中朝上。背側載體375和/或附接至其的模製封裝組件可與本文討論的任何載體(例如,載體350、載體205等)和/或附接至其的構件共用任何或全部特徵。
為了說明清楚,直到此時已經在附圖中省略了半導體晶粒360的主動側上的各種特徵。現在例示這些特徵的至少一部分。舉例而言,如圖3E中的範例300E所示,半導體晶粒360包括晶粒介電層382,晶粒介電層382包括孔徑383,各別的晶粒墊381通過孔徑383暴露。
舉例而言,區塊190可包括將介電層384形成在半導體晶粒360的前側上方、例如在介電層382上和/或晶粒墊381的部分上、在模製封裝層370上等。舉例而言,介電層384可包括孔徑385,半導體晶粒360的晶粒墊381通過孔徑385暴露。舉例而言,介電層384也可包括孔徑386,經旋轉的構件240'的跡線220'的頂端通過孔徑386暴露。
介電層384(如同本文討論的)可包括任何各種介電材料所組成的一個或多個層,例如無機介電材料(例如,Si3N4、SiO2、SiON、SiN、氧化物、氮化物、它們的組合、其等同物等)和/或有機介電材料(例如,聚合物、聚酰亞胺(PI)、苯並環丁烯(BCB)、聚苯並噁唑(PBO)、雙馬來酰亞胺三嗪(BT)、模製材料、酚醛樹脂、環氧樹脂、矽氧烷、丙烯酸酯聚合物、其組合、其等同物等),但是本公開的範圍不限於此。
區塊190可包括利用各種製程的任何一或多種來形成介電層(例如,旋塗、噴塗、印刷、燒結、熱氧化、物理氣相沉積(PVD)、化學氣相沉積(CVD)、金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)、原子層沉積(ALD)、低壓化學氣相沉積(LPCVD)、電漿增強化學氣相沉積(PECVD)、等離子體氣相沉積(PVD)、片層壓、蒸鍍等),但是本揭示的態樣不限於此。
舉例而言,區塊190可包括形成傳導層387在介電層384上和/或其孔徑385和386中。舉例而言,傳導層387可延伸穿過介電層384中的孔徑385和晶粒介電層382中的孔徑383以接觸晶粒360的晶粒墊381。舉例而言,傳導層387亦可延伸穿過介電層384中的孔徑386以接觸經旋轉的構件240'的跡線220'的上端。
傳導層387可包括任何各種材料(例如,銅、鋁、鎳、鐵、銀、金、鈦、鉻、鎢、鈀、其組合、其合金、其等同物等),但是本揭示的態樣不限於此。
區塊190可包括利用各種製程的任何一或多種來形成傳導層387(例如,電解電鍍、無電電鍍、化學氣相沉積(CVD)、濺鍍或物理氣相沉積(PVD)、原子層沉積(ALD)、電漿氣相沉積、印刷、網版印刷、微影等),但是本揭示的態樣不限於此。
注意到,在各種範例實施方式中,可以省略介電層384的形成,並且傳導層387可直接形成在晶粒墊381、晶粒介電層383、模製體370'、第一模製層310'和/或第二模製層330'和跡線220'上。
區塊190可包括形成另一介電層388在介電層384上和傳導層387上。介電層388和/或其之形成可與介電層384和其之形成共用任何或全部特性。
舉例而言,介電層388可以包括孔徑389,傳導層387的部分通過孔徑389暴露。舉例而言,區塊190可包括在孔徑389中形成封裝互連結構391。舉例而言,此些傳導互連結構391可包括導電球(例如,焊料球、銅芯焊料球等)、金屬柱或支柱等。舉例而言,此些傳導互連結構391亦可包括在孔徑389中或圍繞孔徑389並接觸傳導層387的凸塊下金屬化層。
一般而言,區塊190可包括形成前側訊號分佈結構。因此,本揭示的範圍不應受到形成訊號分佈結構的任何特定方式的特性或訊號分佈結構的任何特定類型的特性所限制。
注意到,在區塊180或各種其他區塊之後,背側訊號分佈結構可形成在封裝組件的背側(例如,圖3E中由背側載體375佔據的封裝組件的一側)。儘管在附圖中沒有示出此種形成,但是可以利用區塊190的任何或所有態樣以在封裝的背側上形成訊號分佈結構(例如,晶粒的背側、封裝模製層370'、構件240'等上方)。舉例而言,此背側訊號分佈結構可在載體350附著的同時形成(例如,如圖3C的300C2所示,例如在區塊180執行薄化之後)。
在區塊195,範例方法100可包括將由多個封裝所組成的陣列分割成個別的封裝。區塊195可包括以任何各種方式單粒化由多個封裝所組成的陣列,本文中提供其非限制性範例。區塊195的各種範例態樣在圖3F至3H中呈現。
舉例而言,圖3F所列示的範例300F示出了單粒化線291或分割道,個別的電子裝置封裝可沿著單粒化線291或分割道從此些裝置所組成的陣列被單粒化(例如,從此些裝置的晶圓、從此些裝置的面板或條帶等)。
區塊195可包括通過機械鋸切、雷射切割、沖切、利用化學蝕刻等來執行此單粒化。在範例300F中,單粒化可例如使模製封裝層370、介電層384和388的側表面共平面。
圖3G的例示圖300G示出了所得到的範例電子裝置(或封裝)390的截面視圖。範例電子裝置390的立體視圖300H在圖3H中示出。
在區塊198,範例方法100可包括執行持續的處理。此持續的處理可包括任何各種特性,本文提供其非限制性範例。舉例而言,區塊198可包括將範例方法100的執行流程返回到其之任何區塊。又舉例而言,區塊198可包括將範例方法100的執行流程導向到在本文所討論的任何其他方法區塊(步驟)(例如,關於圖4至9中示出的各別範例方法等)。
範例方法100已根據圖2A至3H所例示的範例實施方式討論。一般而言,圖2A至3H所示的範例實施方式涉及用於3D封裝中垂直訊號繞線的直線通孔的形成。然而,如本文所討論的,在構件240'中形成的跡線220'(或訊號分佈結構)可包括任何各種特性。舉例而言,此些特性包括電阻器、熔絲、延遲線、電容器、天線、電感器、屏蔽件等的特性。以下討論將提供可形成的各種結構的非限制性實例,例如代替(或在除了)圖2A至3H所示的結構。
圖4A至4C示出根據本揭示的各種態樣的範例電阻性構件和電子裝置以及製造範例電阻性構件和電子裝置的各種視圖。
舉例而言,參考圖1及圖4A至4C,區塊110可包括形成第一模製層410,第一模製層410可與在本文討論的任何其他第一模製層(例如,第一模製層210等)共用任何或全部特性。舉例而言,區塊120可包括將跡線420形成在第一模製層410上,其可與本文所討論的任何其他跡線(例如,跡線220、跡線420等)共用任何或全部特性。如圖4A至4C所示,跡線420可包括鋸齒形圖案以在切割時增加跡線420的路徑長度。舉例而言,增加的路徑長度可增加電阻、增加訊號延遲時間等。注意到,區塊120亦可包括形成跡線420以具有控制通過跡線的電阻的寬度。舉例而言,較窄的線大致上使電阻增加。在另一範例實施方式中,區塊120可包括將跡線420的寬度(至少其之部分)控制為足夠窄以用作電性熔絲,例如用於電源供應線路、突波保護電路、輸入/輸出線路保護等。注意到,跡線寬度不必一致。舉例而言,跡線420的第一部分可具有第一跡線寬度,並且跡線420的第二部分可具有不同於第一跡線寬度的第二跡線寬度。
雖然範例跡線420(或本文所示的任何跡線)以為尖角呈現,但應該理解的是,可利用跡線形成技術輕易地形成圓角。舉例而言,在各種電路中(例如,在各種微波電路中等),尖角會導致訊傳播問題。根據本揭示的各種態樣,由於跡線420形成在晶圓平面中,所有實質的靈活性來形成的跡線形狀(例如,在旋轉經切割的跡線420'到垂直平面之前)。
在區塊130處形成第二模製層430之後,區塊140可包括單粒化出構件(舉例而言沿著圖4A中所示的單粒化線路441、442、443和444)。區塊140可因此產出經單粒化的構件440。舉例而言,區塊150可接著旋轉經單粒化的構件440以產生經旋轉的構件440',其截面在圖4B的範例示例圖400B示出。
如在圖4C的範例所示,區塊160至195可因此產出電子裝置490。舉例而言,範例電子裝置490可與本文討論的範例裝置390共用任何或全部特性。舉例而言,範例電子裝置490可包括一或多個經旋轉的構件440',兩個經旋轉的構件(例如,440'-1和440'-2)在圖4C的立體截面400C中被示出。注意到,相對於晶粒460的任何經旋轉的構件440'的指向可以如圖4C所示,但不必是如此。舉例而言但非限制性的,構件440'可以圍繞垂直軸線旋轉90度,使得經切割的跡線420'的總體平面平行於與經旋轉的構件440'相鄰的晶粒460的各別橫向側。
注意到,雖然在圖4C的範例裝置490中僅示出了範例電阻性構件440'以用於清楚說明,但是任何各種構件(例如,本文討論的任何構件等)可以被包括在裝置490中(例如,傳導通孔構件、電阻性構件、延遲線路構件、熔絲構件、電容器構件、天線構件、電感性構件等)。
圖5A至5C示出根據本揭示的各種態樣的範例電容性構件和電子裝置以及製造範例電容性構件和電子裝置的範例方法的各種視圖。
舉例而言,參考圖1及圖5A至5C,區塊110可包括形成第一模製層510,其可與在本文討論的任何其他第一模製層(例如,第一模製層210、第一模製層410、第一模製層510等)共用任何或全部特性。舉例而言,區塊120可接著包括將跡線520形成在第一模製層510上,其可與本文所討論的任何其他跡線(例如,跡線220、跡線420等)共用任何或全部特性。如圖5A至5C所示,跡線520可包括連接引線延伸到用作電容器的平行板的平行引線(或板)的圖案。舉例而言,可以指定平行板的表面積來控制電容。
在區塊130處形成第二模製層530之後,區塊140可包括單粒化出構件(舉例而言沿著圖5A中所示的單粒化線路541、542、543和544)。區塊140可因此產出經單粒化的構件540。舉例而言,區塊150可接著旋轉經單粒化的構件540以產生經旋轉的構件540',其截面在圖5B的範例例示圖500B示出。
如在圖5C的範例所示,區塊160至195可接著產出電子裝置590。舉例而言,範例電子裝置590可與本文討論的範例裝置390和490共用任何或全部特性。舉例而言,範例電子裝置590可包括一或多個經旋轉的構件540',兩個經旋轉的構件(例如,540'-1和540'-2)在圖5C的立體截面500C中示出。注意到,相-對於晶粒560的任何經旋轉的構件540'的指向可以如圖5C所示,但不必是如此。舉例而言但非限制性的,構件540'可以圍繞垂直軸線旋轉90度,使得經切割的跡線520'的總體平面平行於與經旋轉的構件540'相鄰的晶粒560的各別橫向側。
在範例電容器實施方式中,範例方法100可以(例如,作為區塊120的部分和/或在區塊120和130之間的附加區塊)包括步驟或子步驟,其中具有期望的電容器特性的介電材料層(例如,與用於形成第二模製層530的材料不同)被形成在電容器的平行板之間。在圖5A中提供了包含在替代電容器配置中的所得結構的範例。舉例而言,第一替代電容器配置501示出在電容器的板之間具 有電容器介電層501d。又舉例而言,第二替代電容器配置502示出在電容器的板之間具有電容器介電層502d。又舉例而言,第三替代電容器配置503示出在電容器的板之間具有電容器介電層503d。舉例而言,如果用於第一模製層510和第二模製層530的介電材料(例如,EMC材料或其他材料)不包含電容器所需的介電層特性,電容器介電層可例如與第一模製層510和第二模製層530個別地形成。注意到,除了所示的那些以外,可以形成任何各種電容性配置。另一範例電容器配置可包括多個間隔開的齒部,例如含有其間有間隔的第一齒部集合的第一板以及含有其間有間隔的第二齒部集合的第二板,第一齒部定位在第二齒部集合之間的間隔中,並且第二齒部集合被定位在第一齒部集合之間的間隔中。
舉例而言,此附加區塊125可包括印刷或塗覆範例電容器介電層501d、502d和503d。又舉例而言,區塊125可包括形成遮罩(其中電容器板之間的區域通過遮罩中的開口暴露),並且包括將電容器介電層沉積在遮罩開口中,然後剝離遮罩層。
注意到,雖然在圖5C的範例裝置590中僅示出了範例電容性構件540'以用於清楚說明,但是任何各種部件(例如,本文討論的任何構件等)可被包括在裝置590中(例如,傳導通孔構件、電阻性構件、延遲線路構件、熔絲構件、電容器構件、天線構件、電感性構件等)。
亦注意到,任何此些各種部件亦可包括在構件540'中。舉例而言,電阻器配置(例如,如圖4A至4C所示)可與電容器配置(例如,如圖5A至5C所示)組合以形成並聯或串聯的RC電路。又舉例而言,可用串聯或並聯的方式形成一或多個電容器配置以達到期望的電容器特性。
圖6A至6C示出根據本揭示的各種態樣的範例雙金屬連接構件和電子裝置以及製造範例雙金屬連接構件和電子裝置的範例方法的各種視圖。
舉例而言,參考圖1及圖6A至6C,區塊110可包括形成第一模製層610,其可與在本文討論的任何其他第一模製層(例如,第一模製層210、第一模製層410、第一模製層510等)共用任何或全部特性。舉例而言,區塊120可接著包括將跡線620形成在第一模製層610上,其可與本文所討論的任何其他跡線(例如,跡線220、跡線420、跡線520等)共用任何或全部特性。如圖6A至6C中所示,跡線620可包括圖2A至3H的直線圖案。然而,跡線620可包括任何各種形狀,本文提供許多其他範例。
如本文關於圖2A至3H中呈現的範例所討論的,跡線620可包括鍍覆在晶種層621上(但不必是)的傳導層622。舉例而言,跡線620、晶種層621和/或傳導層622(或其之形成)可與跡線220、晶種層221和/或傳導層222(或其之形成)共用任何或全部特性。舉例而言,跡線620可包括多個傳導層622和623。舉例而言,傳導層622和623可包括不同之各別金屬。本文呈現了此些金屬的許多範例,例如在範例傳導層222的討論中、在範例晶種層221的討論中等,但是本揭示的範圍不被任何此些金屬的特性或形成此些金屬的特性所限制。舉例而言,出於電子遷移的緣故、出於翹曲補償的緣故、出於金屬性接合的緣故、出於黏合劑接合的緣故等,傳導層622和623可包括不同之各別金屬。注意到,在範例實施方式中,傳導層623可包括焊料。
在區塊130形成第二模製層930之後,區塊140可包括單粒化出構件(舉例而言沿著單粒化線路),本文提供許多範例。區塊140可因此產出經單粒化的構件640。舉例而言,區塊150可接著旋轉經單粒化的構件640以產生經旋轉的構件640',其截面在圖6B的範例例示圖600B示出。
如在圖6C的範例所示,區塊160至195可因此產出電子裝置690。舉例而言,範例電子裝置690可與本文所討論的範例裝置590、490和390共用任何或全部特性。舉例而言,範例電子裝置690可包括一或多個經旋轉的 構件640',兩個經旋轉的構件(例如,640'-1和640'-2)在圖6C的立體截面600C中被示出。
注意到,雖然在圖6C的範例裝置690中僅示出了範例雙金屬(或三金屬)垂直通孔構件640'以用於清楚說明,但是任何各種構件(例如,本文討論的任何構件等)可以被包括在裝置690中(例如,傳導通孔構件、電阻性構件、延遲線路構件、熔絲構件、電容器構件、天線構件、電感性構件等)。
圖7A至7C示出根據本揭示的各種態樣的範例屏蔽構件和電子裝置以及製造範例屏蔽構件和電子裝置的範例方法的各種視圖。
舉例而言,參考圖1及圖7A至7C,區塊110可包括形成第一模製層710,其可與在本文討論的任何其他第一模製層(例如,第一模製層210、第一模製層410、第一模製層510、第一模製層610等)共用任何或全部特性。舉例而言,區塊120可包括將跡線720(或跡線)形成在第一模製層710上,其可與本文所討論的任何其他跡線(例如,跡線220、跡線420、跡線520、跡線620等)共用任何或全部特性。如在圖7A至7C中所示,代替多個跡線(例如,彼此平行延伸),(多個)跡線720可包括覆蓋整個第一模製層710的固體傳導層722(例如,在晶種層721上或不在晶種層721上)。然而,跡線720可包括任何各種形狀,本文提供許多其他範例。舉例而言,跡線720可包括網孔圖案等。
在區塊130形成第二模製層730之後,區塊140可包括單粒化出構件(舉例而言沿著單粒化線),本文提供許多範例。區塊140可因此產出經單粒化的構件740。舉例而言,區塊150可接著旋轉經單粒化的構件740以產生經旋轉的構件740',其截面在圖7B的範例示例700B示出。
如在圖7C的範例所示,區塊160至195可接著產出電子裝置790。舉例而言,範例電子裝置790可與本文所討論的範例裝置690、590、490和390共用任何或全部特性。舉例而言,範例電子裝置790可包括一或多個經旋 轉的構件740',兩個經旋轉的構件740'(例如,740'-1和740'-2)在圖7C的立體截面700C中被示出。
注意到,雖然在圖7C的範例裝置790中僅示出了屏蔽構件640'以用於清楚說明,但是任何各種部件(例如,本文討論的任何構件等)可以被包括在裝置790中(例如,傳導通孔構件、電阻性構件、延遲線路構件、熔絲構件、電容器構件、天線構件、電感性構件等)。
在範例實施方式中,屏蔽構件740'可定位在晶粒760的每個橫向側。舉例而言,此些屏蔽構件740'可通過前側訊號分佈結構而彼此電性連接,如在本文所討論的。又舉例而言,此些屏蔽構件740'可藉由附接至裝置791的頂側或形成在裝置790的頂側上的上方傳導層而彼此電性連接。又舉例而言,屏蔽構件740'可被形成而具有導體,其延伸穿過第一模製層710或第二模製層730中的任一者,使得傳導層可直接連接至鄰近的構件740'的傳導層720。再舉例而言,屏蔽構件740'可經由背側訊號分佈結構彼此電性連接,如本文所討論的。
形成此些屏蔽層的非限制性範例可在2017年3月24日提交的標題為「半導體裝置和其製造方法」的美國專利申請第15/469,008號中找到;以及2016年8月15日提交的標題為「經屏蔽的電子構件封裝」的美國專利申請第15/236,664號;其每一者在此通過引用將其整體併入。
注意到,圖7B和7C的範例構件740'被呈現為包括用於屏蔽的固體傳導層720,傳導層720的配置可包括任何各種特性(例如,被配置為由條狀物所組成的列、被配置為由列和行所組成的網格、被配置為穿孔片等)。
圖8A至8G示出根據本揭示的各種態樣的範例電感性構件和電子裝置以及製造範例電感性構件和電子裝置的範例方法的各種視圖。
如在本文所討論,多層傳導結構可被形成以完成任何各種目標。圖8A至8G中所示的範例電感器實施方式提供非限制範例。
舉例而言,參考圖1及圖8A至8G,區塊110可包括形成第一模製層810,其可與在本文討論的任何其他第一模製層(例如,第一模製層210、第一模製層410、第一模製層510、第一模製層610、第一模製層710等)共用任何或全部特性。舉例而言,區塊120可接著包括將第一層的跡線820-1形成在第一模製層810上,其可與本文所討論的任何其他跡線(例如,跡線220、跡線420、跡線520、跡線620、跡線720等)共用任何或全部特性。如圖8A的例示圖800A1所示,跡線820-1可包括螺旋圖案,其中第一連接引線延伸至螺旋圖案的外部末端(或位於該外部末端)。如將要討論的,可利用第二傳導層和/或第三傳導層來提供到螺旋圖案的內部末端的電性連接。
在區塊130處形成第二模製層830時,可在第二模製層830中形成孔徑824以暴露第一層跡線820-1,例如在每個螺旋圖案的中心處。圖8B示出第二模製層830的俯視圖800B1和截面圖800B2。
舉例而言在區塊130,在形成第二模製層830之後,可增加一區塊至範例方法100以形成第二傳導層825。舉例而言,第二傳導層825可包括具有與本文討論的任何傳導層相同的特性和/或以相同的方法形成。舉例而言,第二傳導層825可形成以經由在第二模製層830中的孔徑824接觸(第一傳導層820的)螺旋圖案的中心。如圖8C所示,第二傳導層825可包括從螺旋圖案的外部有效地橫越到螺旋圖案的內部末端的引線,但是在與螺旋圖案不同的平面中。
在形成第二傳導層825之後,範例方法100可包括另一區塊以形成第三模製層837。此區塊和/或藉此形成的模製層837可與區塊130和/或藉此形成的第二模製層830共用任何或全部特性。在圖8D提供範例俯視圖800D1和側截面視圖800D2。注意到,可選擇第三模製層837的厚度T4經選擇以(與第二模製層830相結合)提供與第一模製層810類似(且相反的)的翹曲力。
區塊140可包括單粒化出構件(舉例而言,沿著圖8E中所示的單 粒化路線841、842、843和844)。區塊140可因此產出經單粒化的構件840。舉例而言,區塊150可接著旋轉經單粒化的構件840以產生經旋轉的構件840',其截面在圖8F的範例示例800B示出。圖8F示出經旋轉的構件840'的側視圖800B1和底部視圖800B2。注意到,第一引線820'-1的暴露末端和第二引線825'-1的暴露末端提供到電感器的電性端子。注意到,第二引線825'-1可在經旋轉的構件840'-1的底部末端或頂部末端暴露。換句話說,不同於圖8F的例示圖800B2中所示的配置,引線825'-1的末端可在經旋轉的構件840'-1的相對側上作為引線820'-1的末端。類似地,本文討論的任何或全部電子構件可包括在形成的構件的相同側或在形成的構件的相對側的引線。
如在圖8G的範例所示,區塊160至195可接著產出電子裝置890。舉例而言,範例電子裝置890可與本文討論的範例裝置390、490、590、690和790共用任何或全部特性。舉例而言,範例電子裝置890可包括一或多個旋轉的構件840',兩個經旋轉的構件740'(例如,840'-1和840'-2)在圖8G的截面800G中被示出。注意到,相對於晶粒860的任何經旋轉的構件840'的指向可以如圖8G所示,但不必是如此。舉例而言但非限制性的,構件840'可以圍繞垂直軸線旋轉90度,使得經切割的跡線820'和825'的總體平面平行於與經旋轉的構件540'相鄰的晶粒560的各別橫向側。
注意到,雖然在圖8G的範例裝置890中僅示出了範例電感性構件840'以用於清楚說明的,但是任何各種構件(例如,本文討論的任何構件等)可以被包括在裝置890中(例如,傳導通孔構件、電阻性構件、延遲線路構件、熔絲構件、電容器構件、天線構件、電感性構件等)。
亦注意到,任何此些各種構件亦可被包括在構件840'中。舉例而言,電阻器配置(例如,如圖4A至4C所示)和/或電容器配置(例如,如圖5A至5C所示)可與電感器配置(例如,如圖8E至8G所示)組合以形成並聯或串聯的RC 電路、LC電路RLC電路等。亦舉例而言,一或多個電感器配置可以串聯或並聯的方式形成以達到期望的電感器特性。舉例而言,此些構件可形成在相同平面和/或不同之各別平面上,和/或在相同平面和/或不同之各別平面上彼此連接。
如圖6A至6C所示,可以形成並利用連接構件,其中連接構件包括多個傳導層。在範例實施方式中,內部金屬可被外部金屬包圍。現在將呈現此些連接構件的形成和利用的非限制性範例。
如圖9A至9F所示,中心導體可以被週邊導體所包圍。在圖9A至9F中所示的範例中,包括一或多個傳導層的週邊導體圍繞並傳導性地接觸中心導體。然而,此些導體可被介電層隔開。
圖9A至9F示出根據本揭示的各種態樣的範例同軸連接構件和電子裝置以及製造範例同軸連接構件和電子裝置的範例方法的各種視圖。
舉例而言,參考圖9A(例如,俯視圖900A1和截面視圖900A2),區塊110可包括在載體905上形成第一模製層910。第一模製層910和/或其之形成可與在本文討論的任何其他第一模製層(例如,第一模製層210、410、510、610、710、810等)和/或其之形成共用任何或全部特性。
舉例而言,區塊120可接著將第一跡線920(或圖案或層)形成在第一模製層910上。第一跡線920和/或其之形成可與在本文討論的任何其他跡線(例如,220、420、520、620、720、820等)和/或其之形成共用任何或全部特性。如圖9A所示,第一跡線920可包括圖2A至3H、圖6A至6C等的直線圖案。然而,第一跡線920可包括任何各種形狀,本文提供了許多其他範例。
參考圖9B(例如,俯視圖900B1和截面視圖900B2),區塊120可舉例而言亦包括形成第二跡線924(或圖案或層)。第二跡線924和/或其之形成可與本文討論的任何其他跡線(例如,跡線220、420、520、620、720、820、920等)和/或其之形成共用任何或全部特性。舉例而言,第二跡線924可以直接形成 在第一跡線920的頂側上,例如遵循第一跡線920的確切圖案。
範例實施方式中,第一跡線920和第二跡線924可利用不同的各金屬形成。本文呈現了此些金屬的許多範例,例如在範例傳導層222的討論中、在範例晶種層221的討論中等,但是本揭示的範圍不被任何此些金屬或形成此些金屬的特性所限制。舉例而言,出於電子遷移的緣故、出於翹曲補償的緣故、出於金屬性接合的緣故、出於黏合劑接合的緣故等,第一跡線920和第二跡線924可包括不同之各別金屬。注意到,在範例實施方式中,第一跡線920和第二跡線924中的一者可包括銅,並且第一跡線920和第二跡線924中的另一者可以包括除了銅之外的金屬(例如,焊料、本文討論的任何其他金屬等)。
在範例實施方式中,區塊120可包括利用相同類型的形成製程來形成第一跡線920和第二跡線924,並且可例如包括將第一跡線920和第二跡線924形成(例如,鍍覆等)在遮罩層的相同孔徑中。
參考圖9C(例如俯視圖900C1和截面視圖900C2),區塊120可例如另外包括形成第三跡線926。第三跡線926和/或其之形成可與本文討論的任何其他跡線(例如,跡線220、420、520、620、720、820、920、924等)和其之形成共用任何或全部特性。舉例而言,第三跡線926可以直接形成在第二跡線924的頂側上和/或可以直接形成在第二跡線924和第一跡線920的側向側表面上。
在範例實施方式中,第一跡線920和第三跡線926可以由相同的金屬形成,而第二跡線924由不同的金屬形成。本文呈現了此些金屬的許多範例,例如在範例傳導層222的討論中、在範例晶種層221的討論中等,但是本揭示的範圍不被任何此些金屬的特性或形成這些金屬的特性限制。舉例而言,出於電子遷移的緣故、出於翹曲補償的緣故、出於金屬性接合的緣故、出於黏合劑接合的緣故等,第一跡線920、第二跡線924和第三跡線926中的任何或全部可包括不同的各別金屬。注意到,在範例實施方式中,第一跡線920和第三跡 線926可包括相同金屬並且總體上同軸地圍繞由不同金屬所形成的第二跡線924。舉例而言,第二跡線927可包括銅,並且第一跡線920和第三跡線926可包括除了銅之外的金屬(例如,焊料、鎳、本文討論的任何其他金屬等)。
在範例實施方式中,區塊120可包括利用相同類型的形成製程(例如,電鍍或無電電鍍製程等)形成第一跡線920、第二跡線924和/或第三跡線926,但是在替代實施方式中,可以使用一或多個不同的各別製程。
舉例而言,區塊130可接著將第二模製層930形成在第一模製層910上。第二模製層930和/或其之形成可與本文所討論的任何第二模製層(例如,第二模製層230、330、430、530、630、730、830等)和其之形成共用任何或全部特性。舉例而言,區塊130可包括形成第二模製層930以至少覆蓋第一模製層910的頂側以及跡線(920、924和926)的頂側和橫向側。又舉例而言,區塊130可包括形成第二模製層930以具有一厚度而使得在第三跡線926上面的第二模製層930的厚度與在第一跡線920下面的第一模製層910的厚度相同。舉例而言,此些厚度減少或消除翹曲。
在區塊130形成第二模製層930之後,區塊140可包括單粒化出構件(舉例而言沿著單粒化線路)。範例單粒化線路941至944在圖9D中示出(例如,俯視圖900D1和截面視圖900D2)。區塊140可因此產出經單粒化的構件940。舉例而言,區塊150可接著旋轉經單粒化的構件940以產生經旋轉的構件940',其立體視圖在圖9E的範例例示圖900E示出。
如在圖9F的範例例示圖所示,區塊160至195可因此產出電子裝置990。舉例而言,範例電子裝置990可與本文討論的範例裝置(例如,890、790、690、590、490、390等)共用任何或全部特性。舉例而言,範例電子裝置990可包括一或多個經旋轉的構件940',兩個經旋轉的構件940'(例如,940'-1和940'-2)在圖9F的立體截面視圖900F中被示出。
注意到,雖然在圖9F的範例裝置990中僅示出了範例雙金屬(或三金屬)垂直通孔構件940'以用於清楚說明,但是任何各種構件(例如,本文討論的任何構件等)可被包括在裝置990中(例如,傳導通孔構件、電阻性構件、延遲線路構件、熔絲構件、電容器構件、天線構件、電感性構件等)。
圖9A至9F中所示的範例大致上涉及被第一跡線920和第三跡線926同軸地圍繞(並接觸)的第二跡線924,跡線之間沒有絕緣性分離。在其他範例實施方式中,第一跡線920和第三跡線926仍然可同軸地圍繞第二跡線924,但是可以通過一或多層的介電材料與第二跡線924分開,例如導致同軸和電性隔離的路徑。舉例而言,此配置對於電磁屏蔽第二跡線924和/或提供多個同軸訊號路徑可能是有益的。此實施方式的範例現在將被呈現。
圖10A至10G示出根據本揭示的各種態樣的範例絕緣同軸連接構件和製造範例絕緣同軸連接構件的範例方法的各種視圖。
舉例而言,參考圖10A(例如,截面視圖1000A),區塊110可包括在載體1005上形成第一模製層1010。第一模製層1010和/或其之形成可與本文討論的任何其他第一模製層(例如,第一模製層210、410、510、610、710、810、910等)和/或其之形成共用任何或全部特性。
舉例而言,區塊120可接著將第一跡線1020形成在第一模製層1010上。第一跡線1020和/或其之形成可與在本文討論的任何其他跡線(例如,跡線220、420、520、620、720、820、920、924、926等)和/或其之形成共用任何或全部特性。如圖10A所示,第一跡線1020可包括圖2A至3H、圖6A至6C、圖9A至9F等的直線圖案。然而,第一跡線1020可包括任何各種形狀,本文提供了許多其他的範例。
在形成範例第一跡線1020之後,參考圖10B(例如,截面視圖1000B),區塊120可包括形成第一介電層1027。舉例而言,在範例實施方式 中,區塊110可包括將第一介電層1027形成在第一跡線1020的頂部上,但是比第一跡線1020窄。因此,第一跡線1020的頂部表面的邊緣可從第一介電層1027暴露。然而,此暴露並非必要的。舉例而言,在另一範例實施方式中,第一介電層1027可完全覆蓋第一跡線1020的頂側,例如用以符合第一跡線1020的輪廓。
第一介電層1027(如本文討論的任何介電層)可包括任何各種介電材料所組成的一或多個層,例如無機介電材料(例如,Si3N4、SiO2、SiON、SiN、氧化物、氮化物、它們的組合、其等同物等)和/或有機介電材料(例如,聚合物、聚酰亞胺(PI)、苯並環丁烯(BCB)、聚苯並噁唑(PBO)、雙馬來酰亞胺三嗪(BT)、模製材料、酚醛樹脂、環氧樹脂、矽氧烷、丙烯酸酯聚合物、其組合、其等同物等),但是本公開的範圍不限於此。舉例而言,第一介電層1027可包括與第一模製層1010的介電材料不同的介電材料。
區塊120可包括利用各種製程的任何一或多種來形成此(多個)介電層(例如,旋塗、噴塗、印刷、燒結、熱氧化、物理氣相沉積(PVD)、化學氣相沉積(CVD)、金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)、原子層沉積(ALD)、低壓化學氣相沉積(LPCVD)、電漿增強化學氣相沉積(PECVD)、等離子體氣相沉積(PVD)、片層壓、蒸鍍等),但是本揭示的態樣不限於此。
第一介電層1027可包括任何的各種厚度。舉例而言,第一介電層1027可比第一跡線1020厚(或比較薄或有相同厚度)。
舉例而言,參考圖10C(例如,截面視圖1000C),區塊120亦可包括形成第二跡線1024。第二跡線1024和/或其之形成可與本文討論的任何其他跡線(例如,跡線220、420、520、620、720、820、跡線920、924、926、1020等)和/或其之形成共用任何或全部特性。舉例而言,第二跡線1024可直接形成在第一介電層1027的頂側和橫向側上,舉例而言遵循第一介電層1027和/或第一跡線 1020的確切圖案。舉例而言,如圖10C所示,第二跡線1024可被形成以具有與第一介電層1027完全相同的圖案,包括寬度。舉例而言,第二跡線1024可被形成以洽好覆蓋第一介電層1027的頂側。
在範例實施方式中,第一跡線1020和第二跡線1024可利用相同的各別金屬(例如,銅等)形成,但本揭示的範疇不會受限於此。本文呈現了此些金屬的許多範例,例如在範例傳導層222的討論中、在範例晶種層221的討論中等,但是本揭示的範圍不被任何此些金屬的特性或形成這些金屬的特性所限制。在另一範例實施方式中,第一跡線1020和第二跡線1024可包括不同之各別金屬,舉例而言出於翹曲補償的原因、接合的原因等。舉例而言,第一跡線1020和第二跡線1024中的一者可以包括銅,並且第一跡線1020和第二跡線1024中的另一者可以包括除了銅之外的金屬(例如,焊料、本文討論的任何其他金屬等)。
在範例實施方式中,區塊120可包括利用相同類型的形成製程形成第一跡線1020和第二跡線1024,但是本揭示的範圍不限於此實施方式。
在形成範例第二跡線1024之後,參考圖10D(例如,截面視圖1000D)),區塊120可包括形成第二介電層1028。舉例而言,在範例實施方式中,區塊120可包括將第二介電層1027形成在第一跡線1020的頂部上,圍繞第一介電層1027的側表面,並且在第二傳導層1024的頂部上和圍繞第二傳導層1024的側表面。因此,總體上,第一介電層1027和第二介電層1028可以形成絕緣管(或護套),例如同軸絕緣管,第二跡線1024延伸經過該絕緣管,而與第一跡線1020電性隔離。
第一介電層1028(以及如本文討論的任何介電層)可包括任何各種介電材料所組成的一或多個層,例如無機介電材料(例如,Si3N4、SiO2、SiON、SiN、氧化物、氮化物、它們的組合、其等同物等)和/或有機介電材料 (例如,聚合物、聚酰亞胺(PI)、苯並環丁烯(BCB)、聚苯並噁唑(PBO)、雙馬來酰亞胺三嗪(BT)、模製材料、酚醛樹脂、環氧樹脂、矽氧烷、丙烯酸酯聚合物、其組合、其等同物等),但是本公開的範圍不限於此。舉例而言,第二介電層1028可包括與第一介電層1027相同的介電材料,但是本揭示的範圍不限於此。
區塊120可包括利用各種製程的任何一或多種來形成此(多個)層(例如,旋塗、噴塗、印刷、燒結、熱氧化、物理氣相沉積(PVD)、化學氣相沉積(CVD)、金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)、原子層沉積(ALD)、低壓化學氣相沉積(LPCVD)、電漿增強化學氣相沉積(PECVD)、等離子體氣相沉積(PVD)、片層壓、蒸鍍等),但是本揭示的態樣不限於此。
第二介電層1028可包括任何各種厚度。舉例而言,第二介電層1028可大致上具有與第一介電層1027相同的厚度。
舉例而言,參考圖10E(例如截面視圖1000E),區塊120可另包括形成第三跡線1026。第三跡線1026和/或其之形成可與本文討論的任何其他跡線(例如,跡線220、420、520、620、720、820、920、924、1020、1024等)和其之形成共用任何或全部特性。舉例而言,第三跡線1026可直接形成在第二介電層1028的頂側和橫向側上,以及直接形成在第一跡線1020的橫向側上。因此,總體上,第一介電層1027和第二介電層1028可以形成絕緣管(或護套),例如同軸絕緣管,第二跡線1024延伸經過該絕緣管;以及總體上,第一跡線1020和第三跡線1026可以形成傳導管(或護套),例如同軸絕緣管,(第一介電層1027和第二介電層1028的)絕緣管和延伸經過該傳導管。
在範例實施方式中,第一跡線1020、第二跡線1024和第三跡線1026可相同的金屬(例如,銅等)形成,但本揭示的範疇不會受限於此。舉例而言,第一跡線1020、第二跡線1024和第三跡線1026中的任何或全部可由不同之 各別的金屬所形成。本文呈現了此些金屬的許多範例,例如在範例傳導層222的討論中、在範例晶種層221的討論中等,但是本揭示的範圍不被任何此些金屬的特性或形成這些金屬的特性所限制。舉例而言,出於翹曲補償的緣故、出於金屬性接合的緣故、出於黏合劑接合的緣故等,第一跡線1020、第二跡線1024和第三跡線1026中的任何或全部可包括相同或不同的各別金屬。
應該注意的是,如本文範例跡線220所討論的,本文討論的任何或全部跡線可以形成為具有一或多個其他金屬層形成於其上的晶種層。舉例而言,第一晶種層可形成在第一模製層1010上,第一跡線1020的第二部分形成在第一模製層1010上;第二晶種層可形成在第一介電層1027上,第二跡線1024的第二部分形成在第一介電層1027上;以及第三晶種層可形成在第一介電層1027、第二介電層1028和/或第一傳導層1020上,第三跡線1026的第二部分形成在第一介電層1027、第二介電層1028和/或第一傳導層1020上。
在範例實施方式中,區塊120可包括利用相同類型的形成製程(例如,電鍍或無電電鍍製程等)形成第一跡線1020、第二跡線1024和/或第三跡線1026,但本揭示的範疇不會受限於此。
參考圖10F(例如,截面圖1000F),區塊130可接著例如包括在第一模製層1010上形成第二模製層1030。第二模製層1030和/或其之形成可與本文討論的第二模製層(例如,第二模製層230、330、430、530、630、730、830、930等)和其之形成共用任何或全部特性。舉例而言,區塊130可包括形成第二模製層1030至少覆蓋第一模製層1010的頂側、跡線(1020、1024和1026)和介電層(1027和1028)。又舉例而言,區塊130可包括形成第二模製層1030以具有一厚度而使得在第三跡線1026上面的第二模製層1030的厚度與在第一跡線1020下面的第一模製層1010的厚度相同。舉例而言,此些厚度減少或消除翹曲。
在區塊130處形成第二模製層1030之後,區塊140可包括單粒化 出構件(舉例而言沿著單粒化線路),本文提供許多非限制性範例。範例單粒化線路1041至1042在圖10F中示出(例如,在截面視圖1000F處)。區塊140可因此產出經單粒化的構件1040。舉例而言,區塊150可接著旋轉經單粒化的構件1040以產生經旋轉的構件1040',其立體圖在圖10G的範例示圖1000G示出。
如本文的許多其他範例例示圖(例如,圖9F、圖8G、圖7C、圖6C、圖5C、圖4C、圖3H等等)所示的,區塊160至195可接著產生併入一或多個構件1040'的電子裝置。舉例而言,此範例電子裝置可與本文所討論的範例裝置(例如,範例裝置990、890、790、690、590、490、390等)共用任何或全部特性。注意到,任何各種構件(例如,本文討論的任何構件)可被包括在最終的裝置中(例如,傳導通孔構件、電阻性構件、延遲線路構件、熔絲構件、電容器構件、天線構件、電感性構件等)。
如圖8A至8F的範例中及其討論所示,可利用本揭示的各種態樣來形成和使用電感器。此電感器可用多種方式形成。此電感器的形成的另外的範例在圖11A至11F中示出。
圖11A至11F示出根據本揭示的各種態樣的範例電感性構件和製造範例電感性構件的範例方法的各種視圖。
如在本文所討論,多層傳導結構可被形成以完成任何各種目標。圖11A至11F中所示的範例電感器實施方式提供非限制範例。
舉例而言,參考圖1及圖11A至11F,區塊110可形成第一模製層1110,其可與在本文討論的任何其他第一模製層(例如,第一模製層210、410、510、610、710、810、910、1010等)共用任何或全部特性。舉例而言,區塊120可接著包括將第一跡線1120(或圖案或層)形成在第一模製層1110上,其可與在本文討論的任何其他跡線(例如,跡線220、420、520、620、720、820、920、1020、1024、1026等)共用任何或全部特性。如圖11A的俯視例示圖1100A中所 示,第一跡線1120可包括平行跡線圖案,第一連接引線1198自平行跡線圖案延伸。
在區塊130處形成第二模製層1130時,可以在第二模製層1130中形成孔徑1127以暴露第一跡線1120,例如在每個平行跡線的末端處。圖11B示出第二模製層1130中的孔徑1127的頂部視圖1100B。
在形成第二模製層1130之後,例如在區塊130處,範例方法100的執行流程可返回到區塊120任意次數以形成附加層(例如,傳導層或跡線、介電層等)。舉例而言,區塊120可包括形成第二跡線1128。舉例而言,第二跡線1128可包括具有與本文討論的任何傳導層或跡線相同的特性和/或以相同的方法形成。參考圖11C(例如,俯視圖1100C)、第二跡線1128可例如包括平行跡線的圖案,第二連接引線1199從該圖案延伸,第二跡線1128中的每一個通過第二模製層1130中的各別的孔徑1127接觸第一跡線1120。
在形成第二跡線1128之後,範例方法100可重複區塊130以形成第三模製層1137。模製層1137和/或其之形成可與本文討論的任何其他模製層和/或其之形成共用任何或全部特性。
範例頂部視圖1100D1和側面截面視圖1100D2(例如,沿單粒化線路截取)在圖11D提供。注意到,可以選擇第三模製層1137的厚度T4,使得第三模製層1137(與第二模製層1130結合)提供與第一模製層1110相似(且相反)的翹曲力。
區塊140可包括單粒化出構件(舉例而言,沿著圖11D中所示的單粒化線路1141、1142、1143、1144)。區塊140可因此產出經單粒化的構件1140。舉例而言,區塊150可接著旋轉經單粒化的構件1140以產生經旋轉的構件,本文提供此些經旋轉的構件的許多範例。注意到,第一連接引線1198的暴露末端和第二連接引線1199的暴露末端提供到電感器構件1140的電性端子。
儘管圖11A至11D中的範例實施方式示出了電感器的連接引線1198和1199兩者都暴露在構件1140的相同表面處,但是本公開的範圍不限於此。舉例而言,連接引線1198和1199可在構件的相對末端暴露。此結構的非限制性範例在圖11E和11F示出。
參考圖11E,區塊120可包括在第一模製層1110上形成第一跡線1120_alt,使得第一連接引線1198_alt延伸到該構件與第二連接引線1199(如圖11C所示)的不同側。在此配置中,當組件1140_alt被旋轉以產生經旋轉的組件1140_alt'(如圖11F的範例例示圖1100F所示)時,第一連接引線1198_alt延伸至經旋轉的構件1140_alt'的頂側,並且第二連接引線1199延伸到經旋轉的構件1140_alt'的底側。類似地,本文討論的任何或全部電子構件可包括在形成的構件的相同側處、在形成的構件的相對側處、在形成的構件的相鄰側處或其任何組合的連接引線,這取決於期望的連接引線的繞線。
如本文的許多其他範例例示圖(例如,圖9F、圖8G、圖7C、圖6C、圖5C、圖4C、圖3H等)所示的,區塊160至195可接著產生併入一或多個構件1140'的電子裝置。舉例而言,此範例電子裝置可與本文所討論的範例裝置(例如,範例裝置990、890、790、690、590、490、390等)共用任何或全部特性。注意到,任何各種組件(例如,本文討論的任何構件等)可被包括在最終的裝置中(例如,傳導通孔構件、電阻性構件、延遲線路構件、熔絲構件、電容器構件、天線構件、電感性構件等)。
亦注意到,任何此些各種組件也可被包括在構件1140'中和/或被包括在本文討論的任何組件中。例如,可將電阻器配置(例如,如圖4A至4C所示)和/或電容器配置(例如,如圖5A至5C中所示)與電感器配置(例如,如圖8E至8G和11A至11F所示)以形成並聯或串聯RL電路、LC電路、RLC電路等。亦舉例而言,可以串聯或並聯的方式形成一個或多個電感器配置以獲得期 望的電感器特性。舉例而言,此些構件可形成在相同平面和/或不同之各別平面上,和/或在相同平面和/或不同之各別平面上彼此連接。此外,一或多個直線構件亦可被併入以為直接訊號傳輸提供傳導通孔。
如圖5A至5C中所示,電容器構件可被形成,而電容板形成在相同的傳導層520中。然而注意到,在替代配置中,電容器構件可用與圖11A至11F中所示的電感器構件範例類似的方式形成。舉例而言,第一跡線1120亦可被平板所替換(或平坦性傳導表面)。又舉例而言,第二模製層1130可以被更適合於在電容器的平板之間使用的介電層(在此提供其許多範例)替代,並且可以省略通孔孔徑1127。接著,第二跡線1128亦可被平板所替換(或平坦性傳導表面)。
在本文呈現的範例大致上在(多個)半導體晶粒、(多個)經旋轉的構件和經模製的主體上形成訊號分佈結構(例如,RDL、基板等)。應注意到,本揭示的範圍不被此順序所限制。舉例而言,(多個)半導體晶粒和/或(多個)經旋轉的構件可被附接到將保留為成品封裝的一部分的預先形成的基板(舉例而言具有已經形成了其信號繞線能力的至少一部分)。此形成的非限制性範例現在將被提供。
圖12根據本揭示的各種態樣示出製造電子裝置的範例方法的流程圖。舉例而言,範例方法1200(或其之區塊)可與所示的和本文所討論的任何方法(或其之區塊)共用任何或全部特性。
舉例而言,區塊1205、1210、1220、1230、1240和1250可與圖1中所示的和本文所討論的區塊105、110、120、130、140和150共用任何或全部特性。
然而,區塊1260和1270包括將(多個)半導體晶粒(和/或其他構件)和(多個)經旋轉的構件安裝到將保留為成品封裝的一部分的基板。舉例而 言,此基板可包括已經構建的最終訊號分佈結構的至少一部分。舉例而言,此基板可包括印刷佈線板(PWB)或印刷電路板(PCB)、其上形成有具有訊號分佈結構的矽晶圓(或其部分)(例如,在後端半導體晶圓製造製程中)、堆疊無芯訊號分佈結構(例如,本文在圖3E的範例300E處提供的非限制性範例,包括介電層384、傳導層387、介電層388等)等。在矽晶圓上(或在其上形成)上的基板的接合的各種非限制性範例可在2017年12月26日提交的標題為「半導體封裝和其製造方法」的美國專利申請第15/854,095號找到,全部內容通過引用結合於此。
區塊1260和1270可包括以任何各種方式將(多個)半導體晶粒和(多個)經旋轉的構件安裝至基板(例如,其之襯墊和/或訊號分佈結構)。舉例而言,區塊1260和1270可以利用焊接製程(例如,質量回焊、熱壓縮焊料接合等)、直接金屬對金屬無焊料接合、傳導性黏合劑接合等。
注意到,區塊1260和區塊1270可利用不同的附接製程來將(多個)半導體晶粒和(多個)經旋轉的構件附接到基板。舉例而言,區塊1260可包括利用焊接製程以將(多個)半導體晶粒附接到基板,並且區塊1270可包括利用傳導黏合劑將經旋轉的構件附接到基板。又舉例而言,區塊1260可包括利用質量回焊製程(mass reflow process)以將(多個)半導體晶粒附接到基板,並且區塊1270可包括利用熱壓縮接合和/或直接金屬對金屬結合以將經旋轉的部件附接到基板。
區塊1280(舉例而言,形成模製封裝層)可與區塊180共用任何或全部特性。然而注意到,在區塊1280的情況中,模製封裝層將覆蓋(多個)晶粒、(多個)經旋轉的構件和基板的頂側。如圖3C的示例300C2和300C3中所示,跡線220'的上端可在模製體370'的頂部側暴露。
此時,如區塊1290所示,處理可以在組件上繼續以在組件的頂部和/或底部側上形成訊號分佈結構和/或封裝互連(例如,作為封裝對應於(多 個)晶粒的被動側的一側上的背側信號分佈結構,和/或作為基板的外部側上的附加前側訊號分佈結構)。舉例而言,區塊1290可與圖1中所示的和本文討論的範例方法100的區塊190共用任何或全部特性。
在區塊1295,範例方法1200可包括單粒化封裝。舉例而言,區塊1295可與圖1中所示的和本文討論的範例方法100的區塊195共用任何或全部特性。
在區塊1298,範例方法1200可包括執行持續的處理。此持續的處理可包括任何各種特性,本文提供其非限制性範例。舉例而言,區塊1298可包括將範例方法1200的執行流程返回到其之任何區塊。又舉例而言,區塊1298可包括將範例方法1200的執行流程返回到本文討論的任何其他方法區塊(或步驟)(例如,關於圖1至11中示出的各別範例方法等)。
本文的討論包括示出半導體裝置組件(封裝)的各個部分和/或其製造方法的多個說明性附圖。為了清楚說明,此些圖並未示出每個範例組件的所有態樣。本文所呈現的任何範例組件可與本文所呈現的任何或全部其他組件共用任何或全部特性。
總體而言,本揭示的各種態樣提供電子構件和包括一或多個電子構件的電子裝置,以及製造電子構件和包括一或多個電子構件的電子裝置的方法。作為非限制性範例,本揭示的各種態樣提供垂直互連構件和各種其他垂直電子構件以及製造它們的方法,以及提供包括一或多個垂直互連構件和各種其他垂直電子構件的電子裝置以及製造它們的方法。雖然前面已經針對某些態樣和範例來加以描述,但是本領域技術人士應當理解的是,在不脫離本揭示的範圍的情況下,可以進行各種改變並且可用等同物來替換。此外,可以進行許多修改以使特定情況或材料適應本揭示的教示,而不脫離其範圍。因此,所希望的是,本揭示不限於所揭示的特定(多個)範例,而本揭示將包括落入所附請 求項的範圍內的所有範例。
100‧‧‧範例方法
105~198‧‧‧範例方法的流程

Claims (23)

  1. 一種製造電子裝置的方法,所述方法包括:接收第一構件,所述第一構件包括:第一模製層;構件傳導層,其在所述第一模製層的第一側上;以及第二模製層,其直接地在所述第一模製層的所述第一側上和所述構件傳導層上;將半導體晶粒的底側安裝至基板的頂側;將所述第一構件安裝至所述基板的所述頂側,以使得所述第一模製層的所述第一側面朝橫向;以及形成包含模製化合物的模製封裝層,其中所述模製化合物包括覆蓋所述基板的所述頂側的至少一部分的底側,並且所述模製化合物覆蓋所述半導體晶粒的橫向側的至少一部分以及所述第一構件的所述第一模製層和所述第二模製層的至少一部分。
  2. 如請求項1的方法,其進一步包括移除所述基板。
  3. 如請求項1的方法,其進一步包括形成訊號分布結構(SDS)在至少所述模製化合物、所述半導體晶粒和所述第一構件上方。
  4. 如請求項3的方法,其中所述訊號分佈結構包括訊號分布結構傳導層,其將所述半導體晶粒的晶粒墊電性連接至所述構件傳導層的第一末端。
  5. 如請求項4的方法,其中:所述訊號分佈結構包括介電層,其包括第一孔徑和第二孔徑,所述半導體晶粒的所述晶粒墊經由所述第一孔徑暴露於所述介電層,所述構件傳導層的所述第一末端經由所述第二孔徑暴露於所述介電層;以及所述訊號分布結構傳導層延伸至所述第一孔徑和所述第二孔徑中。
  6. 如請求項1的方法,其中所述模製封裝體的所述模製化合物横向地圍繞整個的所述半導體晶粒和整個的所述第一構件。
  7. 如請求項6的方法,其中所述模製化合物的頂側與所述第一構件的頂表面共平面。
  8. 如請求項1的方法,其中所述構件傳導層包括多個平行直線跡線,所述多個平行直線跡線用作直接地垂直延伸穿過所述模製封裝層的傳導通孔。
  9. 如請求項1的方法,其中:所述構件傳導層被配置為被動電子構件;所述被動電子構件的第一引線的第一末端暴露在被安裝的所述第一構件的頂側處;以及所述被動電子構件的第二末端暴露在被安裝的所述第一構件的底側處。
  10. 如請求項1的方法,其中:所述基板包括訊號分佈結構;以及將所述半導體晶粒的所述底側安裝至所述基板的所述頂側包括將在所述半導體晶粒的所述底側上的晶粒墊附接至所述基板的所述訊號分佈結構。
  11. 如請求項1的方法,其中藉由執行模製製程形成所述第一模製層。
  12. 一種製造電子裝置的方法,所述方法包括:形成第一構件,形成所述第一構件包括:形成第一模製層;形成構件傳導層在所述第一模製層的頂側上;以及形成第二模製層在所述第一模製層的所述頂側上和所述構件傳導層上;將半導體晶粒的底側安裝至基板的頂側;以及 旋轉所述第一構件且將所述第一構件安裝至所述基板的所述頂側,以使得所述第一模製層的所述頂側面朝橫向。
  13. 如請求項12的方法,其進一步包括形成包含模製化合物的模製封裝層,其中所述模製化合物包括覆蓋所述基板的所述頂側的至少一部分的底側,並且所述模製化合物覆蓋所述半導體晶粒的橫向側的至少一部分以及所述第一構件的所述第一模製層和所述第二模製層的至少一部分。
  14. 如請求項13的方法,其中所述模製化合物包括與所述第一構件的頂側共平面的頂側。
  15. 如請求項13的方法,其進一步包括:移除所述基板;以及將訊號分佈結構形成在所述半導體晶粒的所述底側上、所述模製化合物的所述底側上和所述第一構件上。
  16. 如請求項13的方法,其中所述構件傳導層包括多個平行直線跡線,所述多個平行直線跡線用作直接地垂直延伸穿過所述模製封裝層的傳導通孔。
  17. 如請求項12的方法,其中形成所述第一構件包括:形成晶圓形式的構件陣列,所述構件陣列包括所述第一構件;以及從所述構件陣列單粒化出所述第一構件。
  18. 如請求項12的方法,其中藉由執行模製製程形成所述第一模製層。
  19. 一種製造電子裝置的方法,所述方法包括:接收第一構件,所述第一構件包括:第一構件側,其僅包括第一模製層;構件傳導層,其在所述第一模製層上; 與所述第一構件側相對的第二構件側,其僅包括第二模製層;第三構件側,其在所述第一構件側和所述第二構件側之間延伸並且包括所述構件傳導層的被暴露的第一末端;以及與所述第三構件側相對的第四構件側,其包括所述構件傳導層的被暴露的第二末端;以及形成所述電子裝置,形成所述電子裝置包括:將半導體晶粒的晶粒底側耦合至載體的頂側,所述半導體晶粒的所述晶粒底側包括晶粒墊;將所述第三構件側耦合至所述載體的所述頂側;形成包含模製化合物的模製封裝體,其中所述模製化合物覆蓋所述載體的所述頂側的至少一部分、所述半導體晶粒的橫向側的至少一部分以及所述第一構件側和所述第二構件側的至少一部分;移除所述載體;以及將訊號分佈結構形成在所述晶粒底側上、所述模製化合物的底側上和所述第三構件側上。
  20. 如請求項19的方法,其中所述訊號分佈結構包括:介電層,其包括第一孔徑和第二孔徑,所述晶粒墊經由所述第一孔徑暴露,所述構件傳導層的所述第一末端經由所述第二孔徑暴露;以及傳導層,其將所述晶粒墊電性連接至所述構件傳導層的所述第一末端。
  21. 如請求項19的方法,其中所述模製化合物的頂側與所述第四構件側共平面。
  22. 如請求項19的方法,其中所述構件傳導層包括直線跡線,所述直線跡線從所述構件傳導層的所述第一末端直接延伸至所述構件傳導層的所述第二末端。
  23. 如請求項19的方法,其中藉由執行模製製程形成所述第一模製層。
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