[发明专利]用于形成堆叠封装件的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于形成堆叠封装件的方法和装置。

背景技术

电子设备可以被分成由诸如集成电路(IC)芯片、封装件、印刷电路板(PCB)和系统的器件组成的简单层级。封装件是IC芯片和PCB之间的界面。IC管芯是由诸如硅的半导体材料制成的。然后使用引线接合(WB)、胶带自动接合(TAB)或倒装芯片(FC)凸块组装技术将管芯组装到诸如方形扁平封装(QFP)、引脚网格阵列(PGA)或球栅阵列(BGA)的封装件中。然后将封装管芯直接连接至PCB或另一衬底，这被定义为二级封装。

球栅阵列(BGA)封装技术是一种先进的半导体封装技术，其特点是在衬底的正面上安装IC管芯以及在衬底的背面上以矩阵阵列(通常被称为球栅阵列)的方式布置多个导电元件(诸如焊球)。BGA允许半导体封装件被接合和电连接至外部的PCB或其他电子器件。可以在诸如动态随机存取存储器(DRAM)和其他的存储器中使用BGA封装件。

倒装芯片(FC)封装技术包括IC管芯、互连系统和衬底。用多个焊料凸块将IC管芯连接至衬底的正面，其中焊料凸块在管芯和衬底之间形成金属互连。管芯、焊料凸块和衬底形成倒装芯片封装件。而且，多个球可以在衬底的背面形成球栅阵列并且将倒装芯片封装件连接至PCB。

堆叠封装(PoP)器件是一种垂直组合多个封装件的IC封装技术。将两个或多个封装件安装在彼此的顶部上(即堆叠)，其界面用来按照路线发送封装件之间的信号。这例如在手机/PDA市场中允许更高的密度。在PoP器件中，可以分别封装个体管芯或者在每个单独的个体封装件中与多个管芯一起来封装个体管芯，然后可以将单独的个体封装件接合在一起并且互连以形成PoP器件从而使得单独的个体封装件中的个体管芯可以按顺序集成到一起以便执行期望的任务。

PoP技术理想上适用于将计算和通讯融合在一起的无线通信系统。将计算和通讯融合在一起的无线通信系统需要具有多功能的不同的系统硬件技术，诸如数字、模拟、射频(RF)和光学电路。无线通信系统可以包括诸如基带处理器、无线收发器、存储器、天线的各种管芯，和诸如电阻器和电容器的分立无源部件。在无线通信系统的各种部件之间配电网络阻抗可能很高并且需要使其降低。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，根据本发明的一方面，提供了一种封装器件，包括：第一封装件，包括第一衬底、位于所述第一衬底上方的第一管芯、位于所述第一衬底上方的第一去耦电容器以及连接所述第一管芯和所述第一去耦电容器的第一电气通路，其中所述第一电气通路具有约8μm至约44μm范围内的第一宽度和约10μm至约650μm范围内的第一长度。

在所述的器件中，所述第一去耦电容器是铝电解电容器、固体钽电容器、铝-聚合物电容器、特种聚合物电容器、替换钽电容器、替换铝电解电容器或者多层陶瓷电容器。

在所述的器件中，所述第一管芯包括基带处理器、无线收发器、存储芯片、天线或者无源部件。

在所述的器件中，所述第一电气通路包括所述第一管芯的第一接触焊盘、位于所述第一衬底上的第一再分配层(RDL)、连接所述第一接触焊盘和所述第一RDL的第一连接件、所述第一去耦电容器的第二接触焊盘以及连接所述第二接触焊盘和所述第一RDL的第二连接件。

在所述的器件中，所述第一连接件是安装螺柱、导电柱、焊球、微凸块或者可控坍塌芯片连接(C4)凸块；以及所述第二连接件是安装螺柱、导电柱、焊球、微凸块或者可控坍塌芯片连接(C4)凸块。

所述的器件进一步包括：第二去耦电容器，位于所述第一封装件的第一衬底上方；第二封装件，包括第二衬底和位于所述第二衬底上方的第二管芯；以及第二电气通路，连接所述第二管芯和所述第二去耦电容器，所述第二电气通路具有约8μm至约44μm范围内的第二宽度和约10μm至约650μm范围内的第二长度。

在所述的器件中，所述第二电气通路包括所述第二管芯的第三接触焊盘、位于所述第二衬底上的第二RDL、连接所述第三接触焊盘和所述第二RDL的第三连接件、所述第二去耦电容器的第四接触焊盘、位于所述第一衬底上的第三RDL、连接所述第四接触焊盘和所述第三RDL的第四连接件以及连接所述第二RDL和所述第三RDL的通孔。

在所述的器件中，所述第二封装件是第一堆叠封装(PoP)器件的底部封装件，而所述第一封装件是所述第一PoP器件的顶部封装件。

在所述的器件中，所述第二封装件是第二堆叠封装(PoP)器件的顶部封装件，而所述第一封装件是所述第二PoP器件的底部封装件。