[发明专利]用于半导体器件的封装方法

说明书

技术领域

本发明一般地涉及半导体领域，更具体地来说，涉及一种半导体器件的封装方法。

背景技术

半导体器件用于各种电子应用，诸如作为实例的个人计算机、手机、数码相机和其他电子设备。通常通过在半导体基板的上方顺序沉积绝缘层或介电层、导电层和半导体材料层以及使用光刻对各种材料层进行图案化来形成其上的电路部件和元件来制造半导体器件。

半导体工业通过最小部件尺寸的持续减小来不断提高各种电子部件(例如，晶体管、二极管、电阻器、电容器等)的集成密度，这允许更多的部件集成到给定面积中。在一些应用中，这些减小的电子部件还要求比过去的封装件利用更小面积的较小封装件。

一种用于半导体的较小类型的封装为倒装芯片(FC)球栅阵列(BGA)封装，其中，半导体管芯正面向下放置在基板上并使用微凸块接合至基板。基板具有将管芯上的微凸块连接至具有较大占位面积的基板上的接触焊盘的配线。焊球阵列形成在基板的相反面上并用于将封装管芯电连接至端部应用。

然而，一些FC-BGA封装趋于显示出弯曲，其中，由于诸如在回流焊接工艺中的温度应力在加工期间发生基板的翘曲，该回流焊接工艺可以具有大约240至260摄氏度的温度范围。翘曲源于封装件和管芯的各种材料层和部件中的热膨胀系数(CTE)失配。例如，基板膨胀通常大于管芯的膨胀。这种翘曲和弯曲可能会引起可靠性问题、较低的组装成品率、接合破坏或短路以及微凸块的虚焊。例如，扭曲状态对于薄核心封装基板来说存在更多问题，并且可以从室温的凸形翘曲变动到高温的凹形翘曲。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的缺陷，根据本发明的一方面，提供了一种封装半导体器件的方法，所述方法包括：提供工件，所述工件包括多个封装基板；去除所述多个封装基板之间的所述工件的一部分；以及将管芯附接至所述多个封装基板的每一个。

在该方法中，附接所述管芯包括：提供包括设置其表面上的多个凸块的管芯；以及将所述管芯的表面上的所述多个凸块附接至所述多个封装基板的每一个。

在该方法中，提供所述管芯包括：提供设置在其上的所述多个凸块包括焊料的管芯。

该方法包括：实施焊接工艺、回流焊接工艺或热压接合工艺。

在该方法中，去除所述工件的一部分包括：去除大约20μm或者更多的所述工件。

在该方法中，去除所述工件的一部分包括：去除所述工件接近所述管芯的顶部、去除所述工件与所述管芯相对面上的底部或者去除所述工件接近所述管芯的顶部和去除所述工件与所述管芯相对面上的底部。

该方法还包括：在所述管芯的上方形成底部填充材料；以及在所述管芯和所述底部填充材料的上方形成模塑料。

根据本发明的另一方面，提供了一种封装半导体器件的方法，所述方法包括：提供工件，所述工件包括多个封装基板；在所述工件的上方形成介电材料；在所述介电材料的上方形成焊接掩模；至少去除所述多个封装基板之间的所述焊接掩模；将管芯附接至所述多个封装基板的每一个，所述管芯包括设置在其上的多个凸块；以及将所述管芯的所述多个凸块电连接至所述多个封装基板。

该方法还包括：去除所述多个封装基板之间的所述介电材料的至少一部分。

在该方法中，至少去除所述焊接掩模包括：至少去除所述工件的分离区域中的所述焊接掩模。

在该方法中，提供所述工件包括：提供所述多个封装基板包括多个倒装芯片球栅阵列(FC-BGA)封装件、倒装芯片芯片级封装件(FC-CSP)、接点栅格阵列(LGA)封装件、或迹线上接合(BOT)封装件的工件。

在该方法中，提供所述工件包括：提供所述多个封装基板包括设置在其表面上的多个接触焊盘的工件，还包括将多个焊球连接至所述多个接触焊盘。

在该方法中，至少去除所述焊接掩模包括：使用激光、管芯切割或光刻法。

根据本发明的又一方面，提供了一种封装半导体器件的方法，所述方法包括：提供包括多个封装基板的工件；在所述工件的上方形成介电材料；在所述介电材料的上方形成焊接掩模；去除所述多个封装基板之间的分离区域上的所述多个封装基板之间的所述焊接掩模和所述介电材料的至少一部分；将管芯附接至所述多个封装基板的每一个，所述管芯包括设置在其上的多个凸块，所述多个凸块包括焊料；使用回流焊接工艺对所述管芯的所述多个凸块的焊料进行回流；在所述管芯上方形成底部填充材料；在所述管芯、所述底部填充材料和所述多个封装基板的上方形成模塑料；以及切割所述多个封装基板。