包括嵌入式控制器裸芯的半導(dǎo)體器件和其制造方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001]便攜式消費電子產(chǎn)品的強勁增長需要促進(jìn)了對高容量存儲裝置的需求。諸如閃存存儲卡的非易失性半導(dǎo)體存儲器裝置正變得越來越廣泛用于滿足對數(shù)字信息存儲和交換的日益增長的需要。它們的便攜性、多用些和穩(wěn)定的設(shè)計、以及其高可靠性和大容量已經(jīng)使得這種存儲器器件理想地用于各種電子設(shè)備，包括例如，數(shù)碼相機、數(shù)字音樂播放器、視頻游戲機、PDA和蜂窩電話。
[0002]雖然已知了多種封裝體配置，但是通常閃存存儲卡可以制造為系統(tǒng)級封裝體(SiP)或多芯片模塊(MCM)，其中，在小足印基板上安裝和互連多個裸芯。該基板通常可以包括剛性的介電基底，其具有在一面或兩面上蝕刻的導(dǎo)電層。在裸芯和(一個或多個)導(dǎo)電層之間形成電連接，且(一個或多個)導(dǎo)電層提供用于將裸芯連接到主機設(shè)備的電引線結(jié)構(gòu)。一旦完成了在裸芯和基板之間的電連接，則通常該裝配件被包封在提供保護(hù)性包裝的模塑化合物內(nèi)。
[0003]圖1和圖2中示出了傳統(tǒng)半導(dǎo)體封裝體20的剖面?zhèn)纫晥D和俯視圖(在圖2中沒有示出模塑化合物)。典型的封裝體包括附著到基板26的多個半導(dǎo)體裸芯，諸如閃存裸芯22和控制器裸芯24。在裸芯制造工藝期間，可以在半導(dǎo)體裸芯22、24上形成多個裸芯鍵合墊28。類似地，可以在基板26上形成多個接觸墊30。裸芯22可以被附著在基板26上，然后裸芯24可以被安裝在裸芯22上。然后，可以通過在相應(yīng)的裸芯鍵合墊28和接觸墊30對之間附著引線鍵合體32來將所有裸芯電耦合到基板。一旦完成了所有電連接，則可以在模塑化合物34中包封這些裸芯和引線鍵合體，以密封該封裝體并保護(hù)這些裸芯和引線鍵合體。
[0004]為了最高效地使用封裝體足印，已知上下堆疊半導(dǎo)體裸芯，無論是完全彼此重疊還是帶有偏移地重疊，如圖1和2所示。在偏移配置中，一個裸芯被堆疊在另一裸芯的頂上使得下方裸芯的鍵合墊被暴露。偏移配置提供方便地接近在堆疊中的每個半導(dǎo)體裸芯上的鍵合墊的優(yōu)點。雖然在圖1中的堆疊中示出了兩個半導(dǎo)體裸芯，但是已知在堆疊中提供更多存儲器裸芯，諸如例如四個或八個半導(dǎo)體裸芯。
[0005]為了增加半導(dǎo)體封裝體中的存儲器容量、同時維持或減少該封裝體的總體尺寸，存儲器裸芯的尺寸相比于封裝體的總體尺寸已經(jīng)變大。如此，存儲器裸芯的足印通常幾乎與基板的足印一樣大。
[0006]控制器裸芯24通常小于半導(dǎo)體裸芯22。因此，控制器裸芯24被傳統(tǒng)地置于半導(dǎo)體裸芯堆疊的頂上。該配置具有某些缺點。例如，難以形成從控制器裸芯上的裸芯鍵合墊向下到基板的大量引線鍵合體。已知在控制器裸芯下方提供插入體或重分配層，使得形成從控制器裸芯到插入體的引線鍵合體，且然后從插入體向下到基板的引線鍵合體。另外，從控制器裸芯到基板的引線鍵合體的相對長的長度減慢了半導(dǎo)體器件的操作。已知將控制器裸芯直接安裝到基板的頂上，但是這則呈現(xiàn)了難以將更大存儲器裸芯安裝到控制器裸芯的頂上。
【附圖說明】
[0007]圖1是傳統(tǒng)半導(dǎo)體封裝體的剖面?zhèn)纫晥D。
[0008]圖2是傳統(tǒng)基板和引線鍵合的半導(dǎo)體裸芯的俯視圖。
[0009]圖3是根據(jù)本發(fā)明的實施例的半導(dǎo)體器件的整體制造工藝的流程圖。
[0010]圖4是在制造工藝中在一個步驟的根據(jù)本技術(shù)的半導(dǎo)體器件的透視圖。
[0011]圖5是在制造工藝中在另一個步驟的根據(jù)本技術(shù)的半導(dǎo)體器件的透視圖。
[0012]圖6是在制造工藝中在另一個步驟的根據(jù)本技術(shù)的半導(dǎo)體器件的透視圖。
[0013]圖7是示出根據(jù)本公開的實施例的步驟209的另外的細(xì)節(jié)的流程圖。
[0014]圖8是在制造工藝中在另一個步驟的根據(jù)本技術(shù)的半導(dǎo)體器件的透視圖。
[0015]圖9是在制造工藝中在另一個步驟的根據(jù)本技術(shù)的半導(dǎo)體器件的透視圖。
[0016]圖10是根據(jù)本技術(shù)的一個可選實施例的半導(dǎo)體器件的透視圖。
[0017]圖11是在制造工藝中在另一個步驟的根據(jù)該可選實施例的半導(dǎo)體器件的透視圖。
[0018]圖12是在制造工藝中在另一個步驟的根據(jù)圖9的實施例的半導(dǎo)體器件的透視圖。
[0019]圖13和14是根據(jù)圖11所示的可選實施例的半導(dǎo)體器件的透視圖。
[0020]圖15和16是根據(jù)圖11所示的另一可選實施例的半導(dǎo)體器件的透視圖。
[0021]圖17是在制造工藝中在另一個步驟的根據(jù)圖12-16的任一實施例的半導(dǎo)體器件的透視圖。
[0022]圖18是在制造工藝中在另一個步驟的根據(jù)圖17的半導(dǎo)體器件的透視圖。
[0023]圖19是在制造工藝中在另一個步驟的根據(jù)圖18的半導(dǎo)體器件的透視圖。
【具體實施方式】
[0024]以下將參考圖3到19來描述本技術(shù)，本技術(shù)在實施例中涉及包括基板的表面內(nèi)安裝的控制器裸芯的半導(dǎo)體器件。要理解，本發(fā)明可以按許多不同的形式來實施，且不應(yīng)該被限制為在此闡述的實施例。而是，提供這些實施例以便本公開將充分和完整，且充分地向本領(lǐng)域技術(shù)人員傳達(dá)該發(fā)明。確實，本發(fā)明旨在覆蓋這些實施例的替換、修改和等同物，這些都被包括在由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍和精神中。另外，在本發(fā)明的以下詳細(xì)描述中，闡述大量具體細(xì)節(jié)以便提供對本發(fā)明的全面了解。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚，可以不用這種具體細(xì)節(jié)來實踐本發(fā)明。
[0025]在此可能使用的術(shù)語“頂部”和“底部”、“上方”和“下方”和“垂直”和“水平”僅用于舉例和圖示目的，且不旨在限制本發(fā)明的描述，所引用的項目可以在位置和方向上交換。而且，如在此使用的，對于給定的應(yīng)用，術(shù)語“基本上”、“近似”和/或“大約”意味著所指定的尺度或參數(shù)可以在可接受的制造容許量內(nèi)變換。在一個實施例中，該可接受制造容許量為 ±0.25%。
[0026]將參考圖3的流程圖和圖4到19的透視圖和側(cè)視圖來說明本發(fā)明的實施例。雖然圖4到19每個示出了單個器件100、或其一部分，但是要理解，該器件100可以與基板面板上的多個其他封裝體100 —起被批處理，以實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟?；迕姘迳系姆庋b體100的行和列的數(shù)量可以改變。
[0027]基板面板以多個基板102開始(再次，在圖4到19中示出一個這樣的基板)。基板102可以是各種不同的芯片承載介質(zhì)，其包括印刷電路板(PCB)、引線框架或帶自動鍵合(TAB)帶。在基板102是PCB的情況下，基板可以由具有頂部導(dǎo)電層105和底部導(dǎo)電層107的核心103形成，如圖4所示。核心103可以由諸如例如聚酰亞胺薄片、包括FR4和FR5的環(huán)氧樹脂、雙馬來酰亞胺-三嗪(BT)等的各種介電材料形成。雖然不是本發(fā)明所必要的，但是該核心可以具有在40微米(μπι)到200 μπι之間的厚度，雖然在替換實施例中該核心的厚度可以在該范圍之外變化。在可選實施例中，該核心103可以是陶瓷或有機的。
[0028]圍繞核心的導(dǎo)電層105、107可以由銅或銅合金、鍍銅或鍍銅合金、合金42(42Fe/58Ni)、鍍銅鋼或已知用于在基板面板上使用的其他金屬和材料形成。導(dǎo)電層可以具有大約12ym到18 μ m的厚度，盡管在可選實施例中