[发明专利]用于具有插入框架的封装件的非流动型底部填充

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求于2012年2月2日提交的名称为“Mechanisms for Forming Interposer Frame”的美国临时申请第61/594,141号、于2012年3月28日提交的名称为“Interposer Frame and Method of Manufacturing the Same”的美国申请第13/433,210号(代理人案卷号TSMC2012-0022)、于2012年3月28日提交的名称为“Package on Package Structure and Methods for Forming the Same”的美国临时申请第61/616,958号(代理人案卷号TSMC2012-0089)、于2012年2月28日提交的名称为“Package on Package with Interposer Frame”的美国临时申请第61/604,414号、以及于2012年4月17日提交的名称为“Package with Interposer Frame and Method of Making the Same”的美国申请第13/448,796号(TSMC2012-0094)的优先权。上述所有申请的全文结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种半导体封装件及其形成方法，具体而言，本发明涉及堆叠封装结构及其形成方法。

背景技术

半导体器件用于各种电子应用，比如个人计算机、手机、数码相机和其他电子设备。通常通过在半导体衬底上方相继沉积绝缘材料层或介电材料层、导电材料层和半导体材料层，并采用光刻图案化各种材料层以在其上形成电路部件和元件来制造半导体器件。

半导体产业通过不断地减小最小部件尺寸，进而不断地改进各种电子部件(例如，晶体管、二极管、电阻器、电容器等)的集成密度，从而能够将更多元件集成到给定区域上。在一些应用中，这些更小的电子部件也需要比过去的封装件更小的且利用更少面积的封装件。

因此，开始开发新的封装技术，比如晶圆级封装(WLP)和堆叠封装(package on package，PoP)。用于半导体的这些相对新型的封装技术面临制造挑战。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种形成堆叠封装结构的方法，所述方法包括：提供衬底，其中所述衬底具有多个第一凸块和多个第二凸块，其中所述多个第二凸块围绕所述多个第一凸块；在所述衬底上方施加非流动型底部填充(NUF)层；利用半导体管芯供应的热量将所述半导体管芯接合至所述衬底上的多个第一凸块；以及利用插入框架供应的热量将所述插入框架接合至所述衬底上的多个第二凸块，其中，所述插入框架围绕所述半导体管芯，其中所述半导体管芯设置在所述插入框架的开口中。

在上述方法中，其中，所述NUF层包括聚烯烃、聚酯、聚碳酸酯或它们的组合。

在上述方法中，其中，所述NUF层的厚度在约20μm至约120μm的范围内。

在上述方法中，其中，包括：在所述半导体管芯和所述插入框架的上方设置封装管芯，其中，所述封装管芯具有与所述插入框架的多个衬底通孔(TSH)对准的多个凸块；以及实施回流工艺以使得所述衬底的多个第二凸块和所述封装管芯的多个凸块填充所述多个TSH。

在上述方法中，其中，利用所述半导体管芯供应的热量将所述半导体管芯接合至所述衬底上的多个第一凸块包括：使用管芯夹持件拾取所述半导体管芯，其中所述管芯夹持件提供热量用于接合所述半导体管芯和所述衬底上的多个第一凸块；将所述半导体管芯按压在所述NUF层和所述衬底上，其中，所述半导体管芯上的多个凸块推开围绕所述多个第一凸块的NUF层以接触所述衬底上的所述多个第一凸块；以及利用所述半导体管芯提供的热量将所述半导体管芯的多个凸块接合至所述多个第一凸块。

在上述方法中，其中，利用所述半导体管芯供应的热量将所述半导体管芯接合至所述衬底上的多个第一凸块进一步包括：使所述半导体管芯的多个凸块与所述多个第一凸块对准。