TWI911361B - 具有包括與基板的表面對準的表面互連的基板的封裝 - Google Patents
具有包括與基板的表面對準的表面互連的基板的封裝Info
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Abstract
一種包括基板和集成裝置的封裝。該基板包括至少一個介電層、包括第一材料的複數個互連、以及耦合到該複數個互連的複數個表面互連。該複數個表面互連包括第二材料。該複數個表面互連的表面與該基板的表面平齊。集成裝置經由複數個焊柱互連和複數個焊料互連耦合到基板的複數個表面互連。
Description
本申請案主張於2021年2月1日在美國專利局提交的非臨時申請案第17/164,729號的優先權和權益,該申請案的全部內容藉由援引如同整體在下文全面闡述一般且出於所有適用目的而被納入於此。
各種特徵係關於包括集成裝置的封裝,尤其關於包括集成裝置和基板的封裝。
基板包括介電層和複數個互連。一些基板製造製程將產生具有表面凹槽的表面互連,其中表面互連將被嵌入基板中並且位於該基板的表面之下。基板中的該等表面凹槽可能導致表面互連與耦合至該基板的集成裝置之間的不良或較差焊料結合點。封裝中不良及/或較差的焊料結合點可能導致封裝中的可靠性問題。一直存在提供更可靠的封裝的需求。
各種特徵係關於包括集成裝置的封裝,尤其關於包括集成裝置和基板的封裝。
一個實例提供了一種包括基板和集成裝置的封裝。該基板包括至少一個介電層、包括第一材料的複數個互連、以及耦合到該複數個互連的複數個表面互連。該複數個表面互連包括第二材料。該複數個表面互連的表面與該基板的表面平齊。集成裝置經由複數個焊柱互連和複數個焊料互連耦合到基板的複數個表面互連。
另一實例提供了一種基板,該基板包括至少一個介電層、包括第一材料的複數個互連、以及耦合到該複數個互連的複數個表面互連。該複數個表面互連包括第二材料。該複數個表面互連的表面與該基板的表面平齊。
另一實例提供了一種用於製造封裝的方法。該方法提供基板,該基板包括至少一個介電層、包括第一材料的複數個互連、以及耦合到該複數個互連的複數個表面互連。該複數個表面互連包括第二材料。該複數個表面互連的表面與該基板的表面平齊。該方法經由複數個焊柱互連和複數個焊料互連將集成裝置耦合到基板的複數個表面互連。
在以下描述中,提供了具體細節以提供對本揭示的各個態樣的透徹理解。然而,本領域一般技藝人士將理解,沒有該等具體細節亦可以實踐該等態樣。例如,電路可能用方塊圖圖示以避免使該等態樣湮沒在不必要的細節中。在其他實例中,熟知的電路、結構和技術可能不被詳細圖示以免湮沒本揭示的該等態樣。
本揭示描述了一種封裝,該封裝包括基板和集成裝置。該基板包括至少一個介電層、包括第一材料的複數個互連、以及耦合到該複數個互連的複數個表面互連。該複數個表面互連包括第二材料。該複數個表面互連的表面與該基板的表面平齊。集成裝置經由複數個焊柱互連和複數個焊料互連耦合到基板的複數個表面互連。複數個表面互連(例如,表面焊盤互連)有助於在集成裝置與基板之間提供可靠且牢固的焊料結合點,即使在集成裝置耦合到基板時存在集成裝置的未對準時亦是如此。
包括含有表面互連的基板的示例性封裝
圖1示出了包括基板102、集成裝置104和集成裝置106的封裝100。基板102包括至少一個介電層120和複數個互連122。複數個互連122包括嵌入在基板102中的互連。集成裝置104經由複數個焊柱互連140和複數個焊料互連142耦合到基板102。複數個焊料互連142耦合到複數個互連122。集成裝置106經由複數個焊柱互連160和複數個焊料互連162耦合到基板102。複數個焊料互連162耦合到複數個互連122。複數個焊料互連124耦合到基板102。
集成裝置104與基板102的互連未對準。作為結果,複數個焊柱互連140的一部分和複數個焊料互連142的一部分未與基板102的焊盤互連(例如,122a)對準。此導致焊料互連(例如,142)與焊盤互連(例如,122a)之間的不良或較差焊料結合點,因為焊盤互連與基板102的頂表面之間的垂直偏移拉伸焊料互連及/或在焊料互連142中產生一或多個小空隙,此導致集成裝置104與基板102之間的不良或較差電連接。
圖2示出了包括具有表面互連的基板的封裝200的剖面視圖。封裝200包括基板202、集成裝置203和集成裝置205。封裝200經由複數個焊料互連280耦合到板290(例如,印刷電路板(PCB))。集成裝置203經由複數個焊柱互連230和複數個焊料互連232耦合到基板202。集成裝置205經由複數個焊柱互連250和複數個焊料互連252耦合到基板202。
基板202可以是嵌入式跡線基板(ETS)。基板202包括至少一個介電層220、複數個互連222和複數個表面互連224。複數個互連222包括位於該至少一個介電層220中的互連。複數個互連222包括穿過基板202的表面嵌入並且從基板202的表面偏移的複數個互連(例如,焊盤互連、跡線互連)。來自複數個互連222的互連的實例包括焊盤互連222a和跡線互連222b。從基板202的表面偏移的複數個互連222可具有位於複數個互連222之上的基板凹槽。互連222b(例如,跡線互連)是從基板202的表面偏移的互連的實例,並且毗鄰於基板凹槽。
基板202包括複數個表面互連224。複數個表面互連224耦合到複數個互連222中的一些。複數個表面互連224可以佔據原本可以是基板凹槽的空間。複數個表面互連224包括與複數個互連222不同的材料。例如,複數個互連222可包括銅,並且複數個表面互連224可包括錫(Sn)。複數個表面互連224可以不同於晶種層(例如,銅晶種層)。複數個表面互連224可以沒有晶種層。複數個表面互連224可具有與基板202的表面(例如,第一表面、頂表面)對準及/或平齊的表面。例如,複數個表面互連224中背離基板202的表面與基板202的表面(例如,第一表面、頂表面)對準及/或平齊。在另一實例中,複數個表面互連224中背離基板202的表面與至少一個介電層220的表面(例如,第一表面、頂表面)對準及/或平齊。複數個表面互連224中背離基板202的表面是面向集成裝置(例如,203、205)的表面。
複數個表面互連224可以位於與來自基板202的複數個互連222的任何互連不同的金屬層上。複數個表面互連224可以是具有與基板202的第一表面(例如,頂表面、面向集成裝置的表面)(例如,基板202的至少一個介電層220的頂表面)對準及/或平齊的表面(例如,背離基板的表面)的唯一互連。複數個表面互連224位於複數個互連222與至少一個集成裝置(例如,203、205)之間。複數個表面互連224可以是用於表面互連的構件。
複數個表面互連224耦合到複數個互連222中的一些,以使得該複數個表面互連的表面(例如,背離基板的表面、面向集成裝置的表面)與基板202的表面平齊及/或對準。複數個表面互連224有助於在集成裝置與基板之間提供可靠且牢固的焊料結合點,即使在集成裝置耦合到基板時存在集成裝置的未對準時亦是如此。
圖2示出了集成裝置203被配置成經由複數個焊柱互連230和複數個焊料互連232電耦合到基板202。具體而言,集成裝置203被配置成經由複數個焊柱互連230和複數個焊料互連232電耦合到複數個表面互連224。焊柱互連230a和焊料互連232a可以被認為是集成裝置203的一部分。集成裝置203耦合到焊柱互連230a。焊柱互連230a耦合到焊料互連232a。焊料互連232a耦合到表面互連224a。表面互連224a耦合到互連222a。表面互連224a位於互連222a之上。表面互連224a可以是表面焊盤互連。互連222a可以是焊盤互連。因此,表面焊盤互連可以耦合(例如,直接耦合)到焊盤互連。表面互連224a和互連222a可以被認為是包括第一金屬層和第二金屬層的單個焊盤互連,其中第二金屬層包括與第一金屬層的材料不同的材料。第一金屬層可以由互連222a表示並且第二金屬層可以由表面互連224a表示。第一金屬層可包括銅,並且第二金屬層可包括錫(Sn)。第一金屬層可包括晶種層。
類似地,集成裝置205被配置成經由複數個焊柱互連250和複數個焊料互連252電耦合到基板202。具體而言,集成裝置205被配置成經由複數個焊柱互連250和複數個焊料互連252電耦合到複數個表面互連224。複數個焊柱互連250、複數個焊料互連252、複數個表面互連224和複數個互連222可以彼此耦合,如上文針對集成裝置203與基板202之間的複數個焊柱互連230、複數個焊料互連232、複數個表面互連224和複數個互連222所描述的。
該集成裝置(例如,203、205)可包括晶粒(例如,半導體裸晶粒)。集成裝置可包括射頻(RF)裝置、被動裝置、濾波器、電容器、電感器、天線、發射器、接收器、基於砷化鎵(GaAs)的集成裝置、表面聲波(SAW)濾波器、體聲波(BAW)濾波器、發光二極體(LED)集成裝置、基於矽(Si)的集成裝置、基於碳化矽(SiC)的集成裝置、記憶體、功率管理處理器(例如,功率管理積體電路)、應用處理器、及/或其組合。集成裝置(例如,203、205)可包括至少一個電子電路(例如,第一電子電路、第二電子電路等)。
注意,不同的封裝可具有不同數目的集成裝置。集成裝置的位置是示例性的。集成裝置可被耦合到基板的不同部分。
圖3示出了包括含有表面互連的基板302的封裝300的剖面視圖。封裝300類似於封裝200。如此,封裝300包括與封裝200相同或類似的部件。基板302類似於基板202。如此,基板302包括與基板202相同或類似的部件。基板302可以是嵌入式跡線基板(ETS)。基板302包括至少一個介電層220、複數個互連222、複數個表面互連224、阻焊層320和包封層310。
阻焊層320耦合到基板302的底表面。包封層310可被形成並且位於基板302的第一表面(例如,頂表面)和(諸)集成裝置(例如,203、205)之上。包封層310可包括模塑、樹脂及/或環氧樹脂。壓縮模塑製程、傳遞模塑製程、或液態模塑製程可被用來形成包封層310。包封層310可以是光可蝕刻的。包封層310可以是用於包封的構件。
用於製造基板的示例性工序
在一些實現方式中,製造基板包括若干製程。圖4A至圖4D示出了用於提供或製造包括表面互連的基板的示例性工序。在一些實現方式中,圖4A至圖4D的工序可被用來提供或製造圖2的基板202。然而,圖4A至圖4D的製程可被用來製造本揭示中所描述的任何基板。
應注意,圖4A至圖4D的工序可以組合一或多個階段以簡化及/或闡明用於提供或製造基板的工序。在一些實現方式中,各製程的次序可被改變或修改。在一些實現方式中,一或多個製程可被替代或置換,而不會脫離本揭示的範圍。
如圖4A中所示,階段1示出了提供具有金屬層402的載體400之後的狀態。金屬層402可包括晶種層。金屬層402可包括銅。
階段2示出了提供光阻層403之後的狀態。光阻層403可被形成在金屬層402之上。層壓製程及/或沉積製程可被用來形成光阻層403。
階段3示出了選擇性蝕刻光阻層403之後的狀態,此導致光阻層403中的開口404。
階段4示出了經由光阻層403的開口404形成金屬層405之後的狀態。金屬層405可以形成複數個表面互連224,如本揭示中所描述的。金屬層405可包括錫(Sn)。然而,(諸)不同的材料可被用於金屬層405。鍍敷製程可被用來形成金屬層405。金屬層405可以不同於晶種層(例如,銅晶種層)。
階段5示出了在金屬層405(例如,表面互連224)和金屬層402之上形成互連406之後的狀態。鍍敷製程可被用來形成該等互連。互連406可包括銅。互連406可包括與金屬層405及/或表面互連224不同的材料。
如圖4B中所示,階段6示出了移除光阻層403以暴露金屬層402之後的狀態。
階段7示出了在金屬層402、金屬層405和載體400之上形成介電層420之後的狀態。介電層420可包括聚醯亞胺。然而,不同實現方式可以將不同材料用於介電層。沉積製程及/或層壓製程可被用於形成介電層420。
階段8示出了在介電層420中形成複數個腔410之後的狀態。可以使用蝕刻製程(例如,光刻製程)或鐳射製程來形成該複數個腔410。複數個腔410可暴露互連406的部分。
階段9示出了在介電層420之中和之上形成互連412之後的狀態。互連412可被形成在複數個腔410中。可被形成的互連的實例包括通孔、焊盤及/或跡線。鍍敷製程可被用來形成該等互連。互連412可包括銅。
階段10示出了在介電層420之上形成另一介電層422之後的狀態。介電層422可以是與介電層420相同的材料。然而,不同實現方式可以將不同材料用於介電層。沉積製程及/或層壓製程可被用於形成介電層422。
如圖4C中所示,階段11示出了在介電層422中形成複數個腔430之後的狀態。可以使用蝕刻製程或鐳射製程來形成腔430。複數個腔430可暴露互連412的部分。
階段12示出了在介電層422之中和之上形成互連414之後的狀態。互連414可被形成在複數個腔430中。可被形成的互連的實例包括通孔、焊盤及/或跡線。鍍敷製程可被用來形成該等互連。互連414可包括銅。
階段13示出了在介電層422之上形成另一介電層424之後的狀態。介電層424可以是與介電層420相同的材料。然而,不同實現方式可以將不同材料用於介電層。沉積製程及/或層壓製程可被用於形成介電層424。
階段14示出了在介電層424中形成複數個腔440之後的狀態。可以使用蝕刻製程或鐳射製程來形成腔440。複數個腔440可暴露互連414的部分。
如圖4D中所示,階段15示出了在介電層424之中和之上形成互連416之後的狀態。互連416可以被形成在複數個腔440中。可被形成的互連的實例包括通孔、焊盤及/或跡線。鍍敷製程可被用來形成該等互連。互連416可包括銅。互連416可以形成在介電層424的表面之上。因此,互連416可以形成在基板的表面之上。
互連406、412、414及/或416中的一些或全部可以定義基板202的複數個互連222。介電層420、422、424可以由至少一個介電層220表示。
階段16示出了從介電層220解耦(例如,移除、磨掉)載體400並且從介電層220移除(例如,蝕刻)金屬層402(例如,晶種層)從而留下基板202之後的狀態。可以在基板202的表面(例如,頂表面、底表面)之上形成至少一個阻焊層(例如,320)。複數個表面互連224耦合到複數個互連222中的一些,以使得該複數個表面互連224的表面(例如,背離基板的表面、面向集成裝置的表面)與基板202的表面(例如,至少一個介電層220的表面)平齊及/或對準。在一些實現方式中,直接耦合到互連222的表面互連224可以被認為是包括第一金屬層和第二金屬層的單個焊盤互連,其中第二金屬層包括與第一金屬層的材料不同的材料。第一金屬層可以由來自複數個互連222的互連表示並且第二金屬層可以由表面互連224表示。第一金屬層可包括銅,並且第二金屬層可包括錫(Sn)。第一金屬層可包括晶種層。如階段16中所示,來自複數個互連222的一些互連可穿過基板202的表面嵌入,並且可存在來自複數個互連222的一些互連之上及/或毗鄰於來自複數個互連222的一些互連的基板凹槽。
不同實現方式可使用不同製程來形成(諸)金屬層。在一些實現方式中,化學氣相沉積(CVD)製程及/或物理氣相沉積(PVD)製程用於形成金屬層。例如,可使用濺鍍製程、噴塗製程、及/或鍍敷製程來形成(諸)金屬層。
用於製造基板的方法的示例性流程圖
在一些實現方式中,製造基板包括若干製程。圖5示出了用於提供或製造包括表面互連的基板的方法500的示例性流程圖。在一些實現方式中,圖5的方法500可被用來提供或製造圖2的基板202。然而,方法500可用於製造本揭示中描述的任何基板。
應當注意,圖5的方法可以組合一或多個製程以便簡化及/或闡明用於提供或製造基板的方法。在一些實現方式中,各製程的次序可被改變或修改。
該方法(在505)提供具有金屬層402的載體400。該金屬層402可包括晶種層(例如,銅晶種層)。不同實現方式可將不同材料用於載體。圖10A的階段1示出和描述了在提供具有金屬層的載體之後的狀態的實例。
該方法(在510)形成和蝕刻光阻層403。光阻層403可被層壓及/或沉積在載體400的金屬層402之上。圖10A的階段2-3示出和描述了形成和蝕刻光阻層。
該方法(在515)在金屬層402之上形成複數個表面互連224。表面互連224可以由金屬層405(例如,表面金屬層)形成。金屬層405可包括與金屬層402不同的材料。金屬層405可包括錫(Sn)。金屬層405可以不同於晶種層(例如,銅晶種層)。鍍敷製程可被用來形成金屬層405。圖4A的階段4示出並描述了形成表面互連的實例。
該方法(在520)在金屬層405和金屬層402之上形成互連406。鍍敷製程可被用來形成互連406。圖4A的階段5示出並描述了形成互連的實例。
該方法(在525)移除光阻層403。圖4B的階段6示出和描述了移除光阻層的實例。
該方法(在530)在載體400和金屬層402之上形成介電層420。介電層420可包括聚醯亞胺。形成介電層亦可包括在介電層420中形成複數個腔(例如,410)。可以使用蝕刻製程(例如,光刻)或鐳射製程來形成該複數個腔。圖4B的階段7-8示出和描述了形成介電層並且在該介電層中形成腔的實例。
該方法(在535)在該介電層之中和之上形成互連。例如,可在介電層420之中和之上形成互連412。鍍敷製程可被用來形成該等互連。形成互連可以包括在介電層之上及/或之中提供圖案化金屬層。圖4B的階段9示出和描述了在介電層之中和之上形成互連的實例。
該方法(在540)在介電層420和該等互連之上形成介電層422。介電層422可包括聚醯亞胺。形成介電層亦可包括在介電層422中形成複數個腔(例如,430)。可以使用蝕刻製程或鐳射製程來形成該複數個腔。圖4B至圖4C的階段10-11示出了形成介電層並且在該介電層中形成腔。
該方法(在545)在該介電層之中及/或之上形成互連。例如,可以形成互連414。鍍敷製程可被用來形成該等互連。形成互連可以包括在介電層之上和之中提供圖案化金屬層。圖4C的階段12示出和描述了在介電層之中和之上形成互連的實例。
該方法可以形成(諸)附加介電層和附加互連,如在540和545處所描述的。圖4C至圖4D的階段13-15示出和描述了在介電層之中和之上形成附加互連的實例。
一旦形成所有介電層和附加互連,該方法就可從介電層420解耦(例如,移除、磨掉)該載體(例如,400)並且移除(例如,蝕刻掉)金屬層402(例如,晶種層),從而留下基板202。圖4D的階段16示出並描述了從基板解耦載體的實例。在一些實現方式中,該方法可以在基板之上(例如,在基板的第一表面之上、在基板的第二表面之上)形成至少一個阻焊層(例如,320)。
不同實現方式可使用不同製程來形成(諸)金屬層。在一些實現方式中,化學氣相沉積(CVD)製程及/或物理氣相沉積(PVD)製程用於形成(諸)金屬層。例如,可使用濺鍍製程、噴塗製程、及/或鍍敷製程來形成(諸)金屬層。
用於製造包括含有表面互連的基板的封裝的示例性工序
圖6A至6B示出了用於提供或製造包括含有表面互連的基板的封裝的示例性工序。在一些實現方式中,圖6A至圖6B的工序可被用來提供或製造圖3的包括含有表面互連的基板的封裝300、或本揭示中所描述的任何封裝。
應注意,圖6A至圖6B的工序可以組合一或多個階段以簡化及/或闡明用於提供或製造封裝的工序。在一些實現方式中,各製程的次序可被改變或修改。在一些實現方式中,一或多個製程可被替代或置換,而不會脫離本揭示的範圍。圖6A至圖6B的工序可被用來一次製造一個封裝或若干封裝(作為晶片的一部分)。
如圖6A中所示,階段1示出了在提供基板302之後的狀態。基板302可以由供應商提供或被製造。可以使用與圖4A至圖4D中所示的製程類似的製程來製造基板302。然而,不同實現方式可以使用不同的製程來製造基板302。可被用來製造基板302的製程的實例包括半加成製程(SAP)和改良型半加成製程(mSAP)。基板302包括至少一個介電層220、複數個互連222、複數個表面互連224和阻焊層320。基板302可以是嵌入式跡線基板(ETS)。
複數個表面互連224可具有與基板302的表面(例如,第一表面、頂表面)對準及/或平齊的表面。例如,複數個表面互連224中背離基板302的表面與基板302的表面(例如,第一表面、頂表面)對準及/或平齊 在另一實例中,複數個表面互連224中背離基板302的表面與至少一個介電層220的表面(例如,第一表面、頂表面)對準及/或平齊。複數個表面互連224可包括與複數個互連222的材料不同的材料。複數個互連224可以不同於晶種層。
階段2示出了在將集成裝置203和集成裝置205耦合到基板302的第一表面(例如,頂表面)之後的狀態。集成裝置203可經由複數個焊柱互連230和複數個焊料互連232耦合到基板302。複數個焊料互連232可被耦合到複數個表面互連224。集成裝置205可經由複數個焊柱互連250和複數個焊料互連252耦合到基板302。複數個焊料互連252可被耦合到複數個表面互連224。焊料回流製程可被用於將集成裝置耦合到基板302。
如圖6B中所示,階段3示出了在基板302和集成裝置(例如,203、205)之上提供包封層310之後的狀態。包封層310可以包封(諸)集成裝置及/或部件。例如,包封層310可形成在基板302和(諸)集成裝置(例如,203、205)之上。包封層310可包括模塑、樹脂及/或環氧樹脂。壓縮模塑製程、傳遞模塑製程、或液態模塑製程可被用來形成包封層310。包封層310可以是光可蝕刻的。包封層310可以是用於包封的構件。
階段4示出了在將複數個焊料互連280耦合到基板302的第二表面(例如,底表面)之後的狀態。複數個焊料互連280可被耦合到來自基板302的複數個互連222的互連。焊料回流製程可被用於將複數個焊料互連280耦合到基板302。階段4可以示出封裝300。本揭示中所描述的封裝(例如,200、300)可以一次製造一個,或者可以一起製造(作為一或多個晶片的一部分)並且隨後切單成個體封裝。
用於製造包括含有表面互連的基板的封裝的方法的示例性流程圖
在一些實現方式中,製造包括含有表面互連的基板的封裝包括若干製程。圖7示出了用於提供或製造包括含有表面互連的基板的封裝的方法700的示例性流程圖。在一些實現方式中,圖7的方法700可被用來提供或製造本揭示中所描述的圖3的封裝300。然而,方法700可被用來提供或製造本揭示中所描述的任何封裝。
應注意,圖7的方法可以組合一或多個製程以便簡化及/或闡明用於提供或製造包括含有表面互連的基板的封裝的方法。在一些實現方式中,各製程的次序可被改變或修改。
該方法(在705)提供具有表面互連的基板(例如,202、302)。基板302可以由供應商提供或被製造。基板302包括第一表面和第二表面。基板302包括至少一個介電層220、複數個互連222、複數個表面互連224和阻焊層320。複數個表面互連224可以耦合到複數個互連222。複數個表面互連224可位於複數個互連222之上。不同實現方式可提供不同的基板。可以使用與圖4A至圖4D中所示的製程類似的製程來製造基板302。然而,不同實現方式可以使用不同的製程來製造基板302。圖6A的階段1示出和描述了提供具有表面互連的基板的實例。
該方法(在710)將複數個集成裝置(例如,203、205)耦合到基板(例如,302)的第一表面。例如,集成裝置203可經由複數個焊柱互連230和複數個焊料互連232耦合到基板202。複數個焊料互連232可被耦合到基板302的複數個互連224。在另一實例中,集成裝置205可經由複數個焊柱互連250和複數個焊料互連252耦合到基板302。複數個焊料互連252可被耦合到基板302的複數個表面互連224。焊料回流製程可被用於將集成裝置耦合到基板。圖6A的階段2示出和描述了將集成裝置耦合到基板的實例。
該方法(在715)在基板(例如,302)之上形成包封層(例如,310)。包封層310可包括模塑、樹脂及/或環氧樹脂。壓縮模塑製程、傳遞模塑製程、或液態模塑製程可被用來形成包封層310。包封層310可以是光可蝕刻的。包封層310可以是用於包封的構件。包封層可以包封(諸)集成裝置及/或部件。圖6B的階段3示出和描述了在基板之上形成包封層的實例。
該方法(在720)將複數個焊料互連(例如,280)耦合到基板(例如,302)的第二表面。複數個焊料互連可耦合到基板的複數個互連222。圖6B的階段4示出和描述了將焊料互連耦合到基板的實例。
示例性電子裝置
圖8示出了可集成有前述裝置、集成裝置、積體電路(IC)封裝、積體電路(IC)裝置、半導體裝置、積體電路、晶粒、仲介體、封裝、層疊封裝(PoP)、系統級封裝(SiP)、或片上系統(SoC)中的任一者的各種電子裝置。例如,行動電話裝置802、膝上型電腦裝置804、固定位置終端裝置806、可穿戴裝置808、或機動交通工具810可包括如本文所描述的裝置800。裝置800可以是例如本文所描述的裝置及/或積體電路(IC)封裝中的任一者。圖8中所示出的裝置802、804、806和808、以及交通工具810僅僅是示例性的。其他電子裝置亦能以裝置800為特徵,此類電子裝置包括但不限於包括以下各項的裝置(例如,電子裝置)組:行動裝置、掌上型個人通訊系統(PCS)單元、可攜式資料單元(諸如個人數位助理)、啟用全球定位系統(GPS)的裝置、導航裝置、機上盒、音樂播放機、視訊播放機、娛樂單元、固定位置資料單元(諸如儀錶讀取裝備)、通訊裝置、智慧型電話、平板電腦、電腦、可穿戴裝置(例如,手錶、眼鏡)、物聯網路(IoT)裝置、伺服器、路由器、機動交通工具(例如,自主交通工具)中實現的電子裝置、或者儲存或檢索資料或電腦指令的任何其他裝置、或者其任何組合。
圖2至圖3、圖4A至圖4D、圖5、圖6A至圖6B及/或圖7至圖8中所示出的各部件、製程、特徵、及/或功能中的一或多者可以被重新安排及/或組合成單個部件、製程、特徵或功能,或者在若干部件、製程或功能中體現。亦可添加附加元件、部件、製程、及/或功能而不會脫離本揭示。亦應當注意,本揭示中的圖2至圖3、圖4A至圖4D、圖5、圖6A至圖6B及/或圖7至圖8及其對應描述並不限於晶粒及/或IC。在一些實現方式中,圖2至圖3、圖4A至圖4D、圖5、圖6A至圖6B及/或圖7至圖8及其對應描述可被用來製造、建立、提供、及/或生產裝置及/或集成裝置。在一些實現方式中,裝置可包括晶粒、集成裝置、集成被動裝置(IPD)、晶粒封裝、積體電路(IC)裝置、裝置封裝、積體電路(IC)封裝、晶片、半導體裝置、層疊封裝(PoP)裝置、散熱裝置及/或仲介體。
注意,本揭示中的附圖可以表示各種零件、部件、物件、裝置、封裝、集成裝置、積體電路、及/或電晶體的實際表示及/或概念表示。在一些實例中,附圖可以不是按比例的。在一些實例中,為了清楚起見,並未圖示所有部件及/或零件。在一些實例中,附圖中的各個零件及/或部件的定位、位置、大小、及/或形狀可以是示例性的。在一些實現方式中,附圖中的各個部件及/或零件可以是可任選的。
詞語「示例性」在本文中用於意味著「用作示例、實例、或說明」。本文中描述為「示例性」的任何實現方式或態樣不必被解釋為優於或勝過本揭示的其他態樣。同樣,術語「態樣」不要求本揭示的所有態樣皆包括所論述的特徵、優點或操作模式。術語「耦合」在本文中用於指兩個物件之間的直接或間接耦合(例如,機械耦合)。例如,若物件A實體地接觸物件B,且物件B接觸物件C,則物件A和C仍可被認為是彼此耦合的——即便其並非彼此直接實體接觸。術語「電耦合」可意味著兩個物件直接或間接耦合在一起,以使得電流(例如,信號、功率、接地)可以在兩個物件之間傳遞。電耦合的兩個物件在兩個物件之間可以有或者可以沒有電流傳遞。術語「第一」、「第二」、「第三」和「第四」(及/或高於第四的任何事物)的使用是任意的。所描述的任何部件可以是第一部件、第二部件、第三部件或第四部件。例如,被稱為第二部件的部件可以是第一部件、第二部件、第三部件或第四部件。術語「包封」意味著物件可以部分地包封或完全包封另一物件。術語「頂部」和「底部」是任意的。位於頂部的部件可以處在位於底部的部件之上。頂部部件可被視為底部部件,且反之亦然。如本揭示所描述的,位於第二部件「之上」的第一部件可意味著第一部件位於第二部件上方或下方,取決於底部或頂部被如何任意定義。在另一實例中,第一部件可位於第二部件的第一表面之上(例如,上方),而第三部件可位於第二部件的第二表面之上(例如,下方),其中第二表面與第一表面相對。進一步注意到,如在申請案中在一個部件位於另一部件之上的上下文中所使用的術語「之上」可被用來意味著部件在另一部件上及/或在另一部件中(例如,在部件的表面上或被嵌入在部件中)。由此,例如,第一部件在第二部件之上可意味著:(1)第一部件在第二部件之上,但是不直接接觸第二部件;(2)第一部件在第二部件上(例如,在第二部件的表面上);及/或(3)第一部件在第二部件中(例如,嵌入在第二部件中)。位於第二部件「中」的第一部件可以部分地位於第二部件中或者完全位於第二部件中。如本揭示中所使用的術語「約‘值X’」或「大致為值X」意味著在‘值X’的百分之十以內。例如,約1或大致為1的值將意味著在0.9−1.1範圍中的值。
在一些實現方式中,互連是裝置或封裝中允許或促成兩個點、元件及/或部件之間的電連接的元件或部件。在一些實現方式中,互連可包括跡線、通孔、焊盤、柱、金屬化層、重分佈層、及/或凸塊下金屬化(UBM)層/互連。在一些實現方式中,互連可包括可被配置成為信號(例如,資料信號)、接地及/或功率提供電路徑的導電材料。互連可包括不止一個元件或部件。互連可以由一或多個互連來定義。互連可包括一或多個金屬層。互連可以是電路的一部分。不同實現方式可使用不同製程及/或工序來形成互連。在一些實現方式中,化學氣相沉積(CVD)製程、物理氣相沉積(PVD)製程、濺鍍製程、噴塗、及/或鍍敷製程可被用於形成互連。
亦注意到,本文中所包含的各種揭示可能是作為被描繪為流程圖、流程圖、結構圖或方塊圖的製程來描述的。儘管流程圖可能會將各操作描述為順序製程,但是該等操作中的許多操作能夠並行或併發地執行。另外,該等操作的次序可被重新安排。製程在其操作完成時終止。
下文描述了進一步實例以促進對本發明的理解。
態樣1:一種封裝包括基板和集成裝置。該基板包括至少一個介電層、包括第一材料的複數個互連、以及耦合到該複數個互連的複數個表面互連。該複數個表面互連包括第二材料,並且該複數個表面互連的表面與該基板的表面平齊。集成裝置經由複數個焊柱互連和複數個焊料互連耦合到基板的複數個表面互連。
態樣2:如態樣1所述的封裝,其中該複數個表面互連包括表面焊盤互連,該表面焊盤互連具有與該基板的表面平齊的面向該集成裝置的表面。
態樣3:如態樣1至2所述的封裝,其中該複數個表面互連位於該複數個互連與集成裝置之間。
態樣4:如態樣1至3所述的封裝,其中該複數個表面互連沒有晶種層。
態樣5:如態樣1至4所述的封裝,其中該複數個表面互連包括錫(Sn)。
態樣6:如態樣1至5所述的封裝,其中該複數個互連包括穿過基板的表面嵌入在該基板中的跡線互連,並且其中該跡線互連毗鄰於來自該基板的表面的基板凹槽。
態樣7:如態樣6所述的封裝,其中該基板的表面是面向該集成裝置的表面。
態樣8:如態樣1至7所述的封裝,其中該複數個互連包括焊盤互連,其中該複數個表面互連包括表面焊盤互連,其中該表面焊盤互連耦合到焊盤互連,並且其中該焊盤互連的面向該集成裝置的表面與該基板的表面平齊。
態樣9: 如態樣8所述的封裝,其中該集成裝置經由焊柱互連和焊料互連耦合到該表面焊盤互連。
態樣10:如態樣1至9所述的封裝,其中該封裝被併入從包括以下各項的組中選擇的裝置中:音樂播放機、視訊播放機、娛樂單元、導航裝置、通訊裝置、行動裝置、行動電話、智慧型電話、個人數位助理、固定位置終端、平板電腦、電腦、可穿戴裝置、膝上型電腦、伺服器、物聯網路(IoT)裝置、以及機動交通工具中的裝置。
態樣11:一種基板,該基板包括:至少一個介電層、包括第一材料的複數個互連、以及耦合到該複數個互連的複數個表面互連。該複數個表面互連包括第二材料。該複數個表面互連的表面與該基板的表面是平齊的。
態樣12:如態樣11所述的基板,其中該複數個表面互連沒有晶種層。
態樣13: 如態樣11至12所述的基板,其中該複數個表面互連包括錫(Sn)。
態樣14: 如態樣11至13所述的基板,其中該複數個互連包括穿過基板的表面嵌入在該基板中的跡線互連,並且其中該跡線互連毗鄰於來自該基板的表面的基板凹槽。
態樣15: 如態樣14所述的基板,其中該基板的表面是面向該集成裝置的表面。
態樣16: 如態樣11至15所述的基板,其中該複數個互連包括焊盤互連,其中該複數個表面互連包括表面焊盤互連,其中該表面焊盤互連耦合到焊盤互連,並且其中該焊盤互連的表面與該基板的表面平齊。
態樣17:一種用於製造封裝的方法。該方法提供基板,該基板包括至少一個介電層、包括第一材料的複數個互連、以及耦合到該複數個互連的複數個表面互連,其中該複數個表面互連包括第二材料,並且其中該複數個表面互連的表面與該基板的表面平齊。該方法經由複數個焊柱互連和複數個焊料互連將集成裝置耦合到該基板的複數個表面互連。
態樣18: 如態樣17所述的方法,其中該複數個表面互連包括表面焊盤互連,該表面焊盤互連具有與該基板的表面平齊的面向該集成裝置的表面。
態樣19: 如態樣17至18所述的方法,其中該複數個表面互連位於該複數個互連與集成裝置之間。
態樣20:如態樣17至19所述的方法,其中該複數個表面互連沒有晶種層。
態樣21: 如態樣17至20所述的方法,其中該複數個表面互連包括錫(Sn)。
態樣22: 如態樣17至21所述的方法,其中該複數個互連包括焊盤互連,其中該複數個表面互連包括表面焊盤互連,其中該表面焊盤互連耦合到焊盤互連,並且其中該焊盤互連的面向該集成裝置的表面與該基板的表面平齊。
態樣23: 如態樣22所述的方法,其中該集成裝置經由焊柱互連和焊料互連耦合到該表面焊盤互連。
本文中所描述的本揭示的各種特徵可實現於不同系統中而不會脫離本揭示。應當注意,本揭示的以上各態樣僅是實例,且不應被解釋成限定本揭示。對本揭示的各態樣的描述意欲是說明性的,而非限定所附請求項的範圍。由此,本發明的教示可以現成地應用於其他類型的設備,並且許多替換、修改和變形對於本領域技藝人士將是顯而易見的。
1:階段
2:階段
3:階段
4:階段
5:階段
6:階段
7:階段
8:階段
9:階段
10:階段
11:階段
12:階段
13:階段
14:階段
15:階段
16:階段
100:封裝
102:基板
104:集成裝置
106:集成裝置
120:介電層
122:互連
122a:焊盤互連
124:焊料互連
140:焊柱互連
142:焊料互連
160:焊柱互連
162:焊料互連
200:封裝
202:基板
203:集成裝置
205:集成裝置
220:介電層
222:互連
222a:焊盤互連
222b:跡線互連
224:表面互連
224a:表面互連
230:焊柱互連
230a:焊柱互連
232:焊料互連
232a:焊料互連
250:焊柱互連
252:焊料互連
280:焊料互連
290:板
300:封裝
302:基板
310:包封層
320:阻焊層
400:載體
402:金屬層
403:光阻層
404:開口
405:金屬層
406:互連
410:腔
412:互連
414:互連
416:互連
420:介電層
422:介電層
424:介電層
430:腔
440:腔
500:方法
700:方法
800:裝置
802:行動電話裝置
804:膝上型電腦裝置
806:固定位置終端裝置
808:可穿戴裝置
810:機動交通工具
在結合附圖理解下文闡述的詳細描述時,各種特徵、本質和優點會變得明顯,在附圖中,相同的元件符號始終作對應標識。
圖1示出了包括集成裝置和基板的封裝的剖面視圖。
圖2示出了包括基板的封裝的剖面視圖,該基板包括與該基板的表面對準的表面互連。
圖3示出了包括基板的另一封裝的剖面視圖,該基板包括與該基板的表面對準的表面互連。
圖4A至圖4D示出了用於製造基板的示例性工序。
圖5示出了用於製造基板的方法的示例性流程圖。
圖6A至圖6B示出了用於製造包括基板的封裝的示例性工序,該基板包括與該基板的表面對準的表面互連。
圖7示出了用於製造包括基板的封裝的方法的示例性流程圖,該基板包括與該基板的表面對準的表面互連。
圖8示出了可以集成本文中所描述的晶粒、電子電路、集成裝置、集成被動裝置(IPD)、被動部件、封裝、及/或裝置封裝的各種電子裝置。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記)
無
國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記)
無
200:封裝
202:基板
203:集成裝置
205:集成裝置
220:介電層
222:互連
222a:焊盤互連
222b:跡線互連
224:表面互連
224a:表面互連
230:焊柱互連
230a:焊柱互連
232:焊料互連
232a:焊料互連
250:焊柱互連
252:焊料互連
280:焊料互連
290:板
Claims (23)
- 一種用於一電子裝置之封裝,包括:一基板,該基板包括:至少一個介電層;包括一第一材料的複數個互連,其中該複數個互連包括一通孔與一焊盤互連,及其中該焊盤互連耦合到該通孔且接觸該通孔;及耦合到該複數個互連的複數個表面互連,其中該複數個表面互連包括一第二材料,其中該複數個表面互連包括一表面焊盤互連,其中該表面焊盤互連耦合到該焊盤互連且接觸該焊盤互連,其中該焊盤互連位於該通孔與該表面焊盤互連之間,並且其中該複數個表面互連的一表面與該基板的一表面平齊,以及經由複數個焊柱互連和複數個焊料互連耦合到該基板的該複數個表面互連的一集成裝置。
- 如請求項1所述的封裝,其中該表面焊盤互連包含與該基板的該表面平齊的面向該集成裝置的一表面。
- 如請求項1所述的封裝,其中該複數個表面互連位於該複數個互連與該集成裝置之間。
- 如請求項1所述的封裝,其中該複數個表面互連沒有一晶種層。
- 如請求項1所述的封裝,其中該複數個表面互連包括錫(Sn)。
- 如請求項1所述的封裝,其中該複數個互連包括穿過該基板的該表面嵌入在該基板中的一跡線互連,並且其中該跡線互連毗鄰於來自該基板的該表面的一基板凹槽。
- 如請求項6所述的封裝,其中該基板的該表面是面向該集成裝置的一表面。
- 如請求項1所述的封裝,其中該表面焊盤互連不與來自該複數個互連的任何互連共享一水平平面。
- 如請求項8所述的封裝,其中該集成裝置經由一焊柱互連和一焊料互連耦合到該表面焊盤互連。
- 如請求項1所述的封裝,其中該封裝被併入從包括以下各項的一組中選擇的一裝置中:一音樂播放機、一視訊播放機、一娛樂單元、一導航裝置、一通訊裝置、一行動裝置、一行動電話、一智慧型電話、一個人數位助理、一固定位置終端、一平板電腦、一電腦、一可穿戴裝置、一膝上型電腦、一伺服器、一物聯網路(IoT)裝置、以及一機動交通工具中的一裝置。
- 一種用於一電子裝置之一封裝的基板,包括:至少一個介電層;包括一第一材料的複數個互連,其中該複數個互連包括一通孔與一焊盤互連,及其中該焊盤互連耦合到該通孔且接觸該通孔;及耦合到該複數個互連的複數個表面互連,其中該複數個表面互連包括一第二材料,其中該複數個表面互連包括一表面焊盤互連,其中該表面焊盤互連耦合到該焊盤互連且接觸該焊盤互連,其中該焊盤互連位於該通孔與該表面焊盤互連之間,並且其中該複數個表面互連的一表面與該基板的一表面平齊。
- 如請求項11所述的基板,其中該複數個表面互連沒有一晶種層。
- 如請求項11所述的基板,其中該複數個表面互連包括錫(Sn)。
- 如請求項11所述的基板,其中該複數個互連包括穿過該基板的該表面嵌入在該基板中的一跡線互連,並且其中該跡線互連毗鄰於來自該基板的該表面的一基板凹槽。
- 如請求項14所述的基板,其中該基板的該表面是面向該集成裝置的一表面。
- 如請求項11所述的基板,其中該表面焊盤互連不與來自該複數個互連的任何互連共享一水平平面。
- 一種用於製造一封裝的方法,包括以下步驟:提供一基板,該基板包括:至少一個介電層;包括一第一材料的複數個互連,其中該複數個互連包括一通孔與一焊盤互連,及其中該焊盤互連耦合到該通孔且接觸該通孔;及耦合到該複數個互連的複數個表面互連,其中該複數個表面互連包括一第二材料,其中該複數個表面互連包括一表面焊盤互連,其中該表面焊盤互連耦合到該焊盤互連且接觸該焊盤互連,其中該焊盤互連位於該通孔與該表面焊盤互連之間,並且其中該複數個表面互連的一表面與該基板的一表面平齊;及經由複數個焊柱互連和複數個焊料互連將一集成裝置耦合到該基板的該複數個表面互連。
- 如請求項17所述的方法,其中該表面焊盤互連包含具有與該基板的該表面平齊的面向該集成裝置的一表面。
- 如請求項17所述的方法,其中該複數個表面互連位於該複數個互連與該集成裝置之間。
- 如請求項17所述的方法,其中該複數個表面互連沒有一晶種層。
- 如請求項17所述的方法,其中該複數個表面互連包括錫(Sn)。
- 如請求項17所述的方法,其中該表面焊盤互連不與來自該複數個互連的任何互連共享一水平平面。
- 如請求項22所述的方法,其中該集成裝置經由一焊柱互連和一焊料互連耦合到該表面焊盤互連。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US17/164,729 | 2021-02-01 | ||
| US17/164,729 US11682607B2 (en) | 2021-02-01 | 2021-02-01 | Package having a substrate comprising surface interconnects aligned with a surface of the substrate |
Publications (2)
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| TW202232694A TW202232694A (zh) | 2022-08-16 |
| TWI911361B true TWI911361B (zh) | 2026-01-11 |
Family
ID=
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150194379A1 (en) | 2014-01-06 | 2015-07-09 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Protrusion Bump Pads for Bond-on-Trace Processing |
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150194379A1 (en) | 2014-01-06 | 2015-07-09 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Protrusion Bump Pads for Bond-on-Trace Processing |
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