[发明专利]一个可用于多封装组件的模组以及一种制作该模组和多封装组件的方法

说明书

技术领域

本发明涉及层叠封装(PoP)技术，特别涉及一个用于多封装组件的模组以及制作该模组和多封装组件的方法。

发明背景

层叠封装(PoP)包括两个垂直堆叠组装的电子封装件。可以使用各种封装形式，但细间距球栅阵列(FBGA)最为常用。

一个典型的PoP组件1如图1所示。其包括安装在第二电子封装10顶部的第一电子封装5。通常，顶封装5有一个存储器装置，而底封装10有一个处理器。

由于其结构紧凑，PoP组件可用于许多电子装置内。例如，在移动电话内，顶封装可以有一个存储器装置，而底封装有一个基带或应用处理器。在一个数码相机内，顶封装可以有一个存储器装置，而底封装有一个图像处理器。在一个手提电脑或游戏机系统内，顶封装可以有一个存储器装置，而底封装有一个音频或图像处理器。

图1内的顶封装有一个基板20。基板通常是一个BT芯基板。一对芯片30、31安装到基板20上。导线16、18连接芯片30、31到基板20的电触头(electrical contact)11。顶封装覆盖一层模塑料(molding compound)30(模压成型)。这样能够加固组件，有助于保护构件免受损坏。

底封装10也包括一个基板40和一个安装到该基板上的芯片50。芯片50通过导线45被连接到基板的电触头41。成型外模60覆盖芯片50以及安装有芯片的基板的周围部分。

顶封装5通过焊球70安装在底封装10上。焊球70将这两个封装隔开，并预留空间给底封装的芯片50。焊球70与基板20底面上的电触头和基板40顶表面上的电触头连接。从而使电信号能够在顶封装和底封装之间传递。

焊球80在底封装10的基板40的底表面上。其与基板40底表面上的电触头(如触片或触点)连接。从而使PoP能够与外部模组如母板进行通信连接。

发明概述

如图1所示PoP有一些问题。首先，随着电子装置复杂性增加，有必要提高连接密度，从而需要更细间距的连接器，但很难实现。

第二，在顶封装和底封装之间的间距是有限的。期望增加垂直间隔(浮高)，以便能够预留空间给更多更大的芯片，并使芯片能够叠层在底基板上。

第三，基板20、40中的一个或两个基板的弯曲可能使顶封装和底封装之间的连接和焊点变形损坏。特别是在因温度变化引起一个基板发生弯曲的情况下。不同基板和PoP的不同构件对温度的反应是不同的，从而使该问题变得更加严重。

本发明提供一个(第一)模组，包括：

第一基板和至少一个安装在第一基板上的芯片；

第二基板，其被安装到第一基板上，并有一个开口；

第二基板被模压成型；

第一基板通过至少一个第一电连接器被电连接到第二基板；和

至少一个第二电连接器，其从第二基板延伸穿过成型外模，并有一个裸露端(exposed end)以便电连接到一个外部模组。

优选地，本模组可用于一个多封装组件内。“多封装组件”包括两个电子封装，每个封装有一个芯片安装到基板上。该模组可以被用作PoP里的底封装。第二(上)模组可以安装到第一模组上以形成PoP。第二模组可以与第二电连接器的裸露端电接触，从而能够在两个模组或封装之间进行通信连接。

由于底模组有第二基板，电连接器在其两侧，从而可以增加浮高。此外，第二基板内的开口能够容纳一个或多个安装到第一基板上的芯片。模压成型是指成型材料覆盖住第二基板。由于“中间”的第二基板和第二连接器都被模压成型，组件不易发生弯曲。优选地，至少一个芯片被模压成型。优选地，第一基板被模压成型。优选地，成型外模在第一基板上延伸至少到第二基板；更加优选地，整个第一基板被模压成型。与其它需要激光研磨或其它复杂机械的装置相比，该组件的制造成本也相对较低。

优选地，有多个第一电连接器和多个第二电连接器。例如，在第二基板的底侧可能有4个或多个第一电连接器，在第二基板的顶侧可能有4个或多个第二电连接器。优选地，第一和第二电连接器是金属柱，如铜柱。优选地，第一和第二电连接器是独立部件(即不是同一柱的整体部件)。与在同样温度下熔化和断裂的焊点相比，金属柱允许细间距，并在较高工作温度(如260℃)时保持形状。但是，焊点可以被用来连接金属柱到上方或下方的基板(如到第二基板和到第一基板或到一个安装到第一模组的外部模组的一个基板)。

第二基板可以仅有一个单层。优选地，单层是一个绝缘层，如由聚合物构成。或者，第二基板可以有多层。例如，第二基板可以包括一个芯绝缘层，并在芯层的任意一侧上有导电层。在导电层的任何一侧的外表上可以是绝缘层(如阻焊层)。