用于半导体器件的倒装芯片封装的制作方法

本申请一般涉及封装电子器件，更具体地涉及倒装芯片半导体器件封装。

背景技术：

1、生产封装半导体器件的工艺包括将电子器件安装到封装衬底上，然后在模塑工艺中用模塑物覆盖电子器件以形成保护性封装。当器件安装在倒装芯片封装中的封装衬底上时，半导体管芯具有从半导体管芯的器件侧表面上的接合焊盘延伸到具有焊球或焊料凸块的端部的柱连接件。在倒装芯片封装中，半导体管芯以器件侧表面面向封装衬底的方式安装。当半导体管芯以倒装芯片形式安装到封装衬底上时，柱连接件的远端部处的焊料凸块会经历热回流工艺，使焊料熔化并流动以形成焊点。焊点将半导体管芯机械地附接并电耦合到封装衬底。焊点将导电柱连接件附接到封装衬底上的导电区域。

2、在用于功率器件的倒装芯片封装中，电源和接地连接是通过在半导体器件上的柱连接件实现的，并且柱连接件延伸穿过封装衬底到达外部电源和接地连接。对于球栅阵列(bga)封装，外部电源和接地连接是焊球，用于连接到印刷电路板上的导电区或焊盘。对于无引线封装，封装上的外部电源和接地连接可以是从封装的模塑物暴露出来的导电焊盘，用于表面安装到印刷电路板上的相应区或迹线。

3、通过半导体器件封装在电源和接地路径之间形成回路电感。当回路电感较大时，封装半导体器件的性能会受到影响。需要改进的半导体器件的封装。

技术实现思路

1、在所描述的示例中，一种装置包括：多层封装衬底以及半导体器件，多层封装衬底包括管芯侧表面上的管芯安装区域，并包括相对板侧表面上的电源焊盘和接地焊盘，该多层封装衬底包括管芯侧面上的柱连接位置，用于接收用于倒装芯片安装的半导体器件的电源柱连接件和接地柱连接件，电源柱连接位置和接地柱连接位置位于管芯安装区域中，电源柱连接位置和接地柱连接位置在管芯安装区域中混杂；半导体器件具有通过柱连接件和柱连接位置之间的焊点从安装到多层封装衬底的管芯侧表面的半导体器件的器件侧表面上的接合焊盘延伸的柱连接件。

技术特征：

1.一种装置，其包括：

2.根据权利要求1所述的装置，并且进一步包括：

3.根据权利要求1所述的装置，并且进一步包括：

4.根据权利要求3所述的装置，并且进一步包括从所述多层封装衬底的所述板侧表面上的模塑物暴露的端子以及从所述多层封装衬底暴露的上述电源焊盘和接地焊盘，以形成四扁平无引线(qfn)封装。

5.根据权利要求1所述的装置，其中所述多层封装衬底包括电介质材料，其为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)、丙烯酸-苯乙烯-丙烯腈(asa)、液晶聚合物(lcp)或环氧树脂模塑物。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多层封装衬底的所述管芯侧表面上的所述接地柱连接位置和所述电源柱连接位置利用网格结构中所述电源柱连接位置定位，并且所述接地柱连接位置位于所述网格结构中的开口中。

7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述接地柱连接位置位于具有从所述管芯安装区域的第一侧延伸的多个第一指状物的梳状结构中，并且所述电源柱连接位置定位在具有从与所述第一侧相对的所述管芯片安装区域的第二侧延伸的多个第二指状物的所述梳状结构中，所述第一指状物和所述第二指状物交织在一起。

8.根据权利要求1所述的装置，其中所述管芯安装区域中的所述接地柱连接位置被定位为使得对于多个所述接地柱连接位置，所述电源柱连接位置之一在三个柱连接位置内。

9.根据权利要求1所述的装置，其中所述管芯安装区域中的接地柱连接和电源柱连接位置之间的间隔距离在5微米到100微米之间。

10.根据权利要求1所述的装置，其中所述多层封装衬底进一步包括：

11.根据权利要求10所述的装置，其中所述第一电介质层包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)、丙烯酸-苯乙烯-丙烯腈(asa)、液晶聚合物(lcp)或环氧树脂模塑物。

12.根据权利要求10所述的装置，其中所述第一导电迹线层的导体包括铜、钨、金、铝或其组合或其合金。

13.根据权利要求1所述的装置，其中所述柱连接件包括铜、金或其合金的导电柱。

14.根据权利要求1所述的装置，其中所述柱连接件的远端部上的焊料包括锡银(snag)或锡银铜(snagcu)焊料。

15.一种多层封装衬底，其包括：

16.根据权利要求15所述的多层封装衬底，其中所述电介质进一步包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)、丙烯酸-苯乙烯-丙烯腈(asa)、液晶聚合物(lcp)或环氧树脂模塑物。

17.根据权利要求15所述的多层封装衬底，其中所述第一导电迹线层的所述导体包括铜、钨、金、铝或其组合或其合金。

18.根据权利要求15所述的装置，其中，所述多层封装衬底的所述管芯侧表面上的所述接地柱连接位置和所述电源柱连接位置被定位为在网格结构中混杂。

19.根据权利要15所述的装置，其中所述接地柱连接位置位于具有从所述管芯安装区域的第一侧延伸的多个指状物的梳状结构中，并且所述电源柱连接位置定位在具有从与所述第一侧相对的所述管芯安装区域的第二侧延伸的多个指状物的所述梳状结构中，所述第一指状物和所述第二指状物交织在一起。

20.一种制造半导体封装的方法，其包括：

技术总结在所描述的示例中，一种装置包括：多层封装衬底(704)以及半导体器件，多层封装衬底包括管芯侧表面上的管芯安装区域(721)，并包括相对板侧表面上的电源焊盘和接地焊盘，多层封装衬底包括管芯侧表面上的柱连接位置(710，712)，用于接收用于倒装芯片安装的半导体器件的电源柱连接件(710)和接地柱连接件(712)，电源柱连接位置和接地柱连接位置位于管芯安装区域中，电源柱连接位置和接地柱连接位置在管芯片安装区域中混杂；半导体器件具有通过柱连接件和柱连接位置之间的焊点从安装到多层封装衬底的管芯侧表面的半导体器件的器件侧表面上的接合焊盘延伸的柱连接件。技术研发人员：唐逸麒,J·陈,C·M·古普塔,R·M·穆卢干受保护的技术使用者：德克萨斯仪器股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/18