[发明专利]具有用于翘曲控制的基于聚合物的材料的堆叠式封装结构

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件，具体而言，涉及堆叠式封装结构(Package-on-package structure)。

背景技术

因为堆叠式封装(PoP)实现了更高的电子设备密度，所以PoP成为日益盛行的集成电路封装技术。

在传统的堆叠式封装工艺中，将诸如中介层的第一封装部件安装到诸如封装衬底的第二封装部件上。可以使用倒装芯片接合将半导体芯片安装在中介层上。可以将底部填料分散到半导体芯片和中介层之间的间隙中以防止在焊料凸块或焊球中形成裂缝。裂缝通常是由热应力和翘曲引起的。热应力和翘曲是由堆叠式封装结构的部件之间的热膨胀不匹配引起的。即使使用底部填料和中介层，仍不能完全消除翘曲的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，一方面，本发明提供了一种半导体器件，包括：第一封装部件；第二封装部件；第一组导电元件，将所述第一封装部件连接到所述第二封装部件；第一含聚合物材料，模制在所述第一封装部件上并围绕所述第一组导电元件，在所述第一含聚合物材料中具有暴露所述第二封装部件的顶面的开口；第三封装部件；以及第二组导电元件，将所述第二封装部件连接到所述第三封装部件。

所述的半导体器件还包括：第二含聚合物材料，所述第二含聚合物材料模制在所述第二封装部件上并围绕所述第二组导电元件，在所述第二含聚合物材料中具有暴露所述第三封装部件的顶面的开口。

所述的半导体器件还包括：第二含聚合物材料，所述第二含聚合物材料模制在所述第二封装部件上并围绕所述第二组导电元件，在所述第二含聚合物材料中具有暴露所述第三封装部件的顶面的开口；以及围绕所述第一组导电元件的底部填料。

所述的半导体器件还包括：围绕所述第二组导电元件的底部填料。

所述的半导体器件还包括：围绕所述第二组导电元件的底部填料；以及围绕所述第一组导电元件的底部填料。

所述的半导体器件还包括：围绕所述第二组导电元件的底部填料；以及在所述第二封装部件上模制的第二含聚合物材料，在所述第二含聚合物材料中具有暴露所述第三封装部件的顶面的开口。

所述的半导体器件还包括：围绕所述第二组导电元件的底部填料；在所述第二封装部件上模制的第二含聚合物材料，在所述第二含聚合物材料中具有暴露所述第三封装部件的顶面的开口；以及围绕所述第一组导电元件的底部填料。

在所述的半导体器件中，所述第二封装部件包括厚度介于约20微米到约500微米范围内的中介层。

在所述的半导体器件中，所述第一含聚合物材料包括选自由底部填料、模塑料和模塑底部填料所组成的组中的材料。

在所述的半导体器件中，所述第三封装部件包括至少一个器件管芯。

另一方面，本发明提供了一种半导体封装件，包括：第一封装件；第二封装件；第一组连接元件，用于将所述第二封装件电连接到所述第一封装件；第三封装件；第二组连接元件，用于将所述第三封装件电连接到所述第二封装件；以及模塑料，模制在所述第一封装件和所述第二封装件上，其中，所述模塑料围绕所述第一组导电元件和所述第二组导电元件，并且在所述模塑料中具有暴露所述第三封装件的顶面的开口。

所述的半导体封装件还包括围绕所述第一组连接元件的底部填料。

所述的半导体封装件还包括围绕所述第二组连接元件的底部填料。

所述的半导体封装件还包括：围绕所述第二组连接元件的底部填料；以及围绕所述第一组连接元件的底部填料。

又一方面，本发明提供了一种形成封装件的方法，包括：提供第一封装部件；提供第二封装部件；使用第一组导电元件将所述第一封装部件连接到所述第二封装部件；在所述第二封装部件的上方形成第一含聚合物材料并使其围绕所述第一组导电元件；固化所述第一含聚合物材料以使所述第一含聚合物材料凝固；研磨所述第一含聚合物材料以使所述第一含聚合物材料变平并暴露所述第二封装部件的顶面；提供第三封装部件；以及使用第二组导电元件将所述第二封装部件连接到所述第三封装部件。

所述的方法还包括形成围绕所述第二组导电元件的底部填料。

所述的方法还包括：在所述第三封装部件上方形成第二含聚合物材料；固化所述第二含聚合物材料以使所述第二含聚合物材料凝固；以及研磨所述第二含聚合物材料以使所述第二含聚合物材料变平并暴露所述第三封装部件的顶面。

所述的方法还包括形成围绕所述第二组导电元件的底部填料，在形成所述第二含聚合物材料之前还包括：形成围绕所述第二组导电元件的底部填料。