CN115335989B 混合封装件装置和制作方法 （高通股份有限公司）

2022.09.23PCT/US2021/02478320WO2021/202454EN2021.10.07US2008239685A1,2008.10.02US2019279936A1,2019.09.12第一衬底结构和与该衬底至少部分地共面的第第一金属化结构被配置为提供用于数据信令的2其中所述裸片被电耦合至所述第一金属化结构和所述3.根据权利要求2所述的封装件，其中所述第一金属化结构和所述第一衬底结构被第4.根据权利要求3所述的封装件，其中所述第一模制物至少部分地包围所述第一金属所述裸片通过所述第二金属化被电耦合至所述第一金属化结构，并第二金属化结构，在所述裸片和所述第一金属化结所述第二模制物的第二侧，被直接连接至第三金属化结构，所述第所述第一金属化结构被配置为提供用于数据信令3形成第一衬底结构，所述第一衬底结构在水平平面上与所述第一金属化其中所述第一金属化结构被形成为具有以下至形成第二金属化结构，并且将所述第二金属化结构电耦合至所述裸片、所述裸片通过所述第二金属化被电耦合至所述第一金属化结构，并其中所述第一金属化结构是用于信令的电路径，并且其中所形成所述第一金属化结构包括：形成所述多个第一互连，所述多个形成所述第一衬底结构包括：形成所述多个衬底互连，所述多个衬底20.根据权利要求14所述的方法，其中所述第一衬底结构的顶侧高于所述第一金属化4[0002]本专利申请要求于2020年3月31日提交的标题为“HYBRIDPACKAGEAPPARATUS[0003]各种特征涉及一种包括封装件衬底和至少部分地共面的金属化结构的混合封装[0006]各种特征涉及一种包括封装件衬底和至少部分地共面的金属化结构的混合封装裸片被电耦合至第一金属化结构和第一衬底5封装件电耦合至印刷电路板(PCB)。混合封装件的第四部分包括用于将混合封装件耦合至[0028]混合封装件的可选的第五部分包括用于将混合封装件耦合至第二封装件的第三6[0034]混合封装件包括具有第一厚度和第一宽度特征的第一金属化结构以及具有第二7[0045]图1A图示了包括第一金属化结构和第一衬底结构的混合封装件100的截面图。图件100的第二部分102在第一部分101之下并且与第一部分101相邻。混合封装件100的第三金属化结构包括被配置为将混合封装件100耦合至印刷电路板(PCB)(未示出)的焊球152。混合封装件100的可选的第五部分105包括可选的第三金属化结构170，该第三金属化结构170被配置为以层叠封装配置将混合封装件100耦合至可选的第二封装件混合封装件100的第三部分和可选的第五部分之上。第二部分102在第一部分101的正之下电介质层116(包括最上面的电介质层116f)和多个第六互连150。多个第一互连112通过多包围并且电绝缘多个第一互连112中的每个第一互连112和多个第一过孔114中的每个第一[0051]通过多个第一互连112中的第一互连112a被直接耦合至第二金属化结构140的多8[0052]多个第六互连150中的每个第六互连150分别被直接耦合至多个第一互连112中的最上面的第一互连112c中的一个第一互连112。通过多个第六互连150中的每个第六互连多个第六互连150中的每个第六互连150可以是铜柱或[0053]多个第一互连112分别具有第一厚度，其中第一厚度是在图1A的横截面的竖直方[0054]第一金属化结构110被配置为提供用于数据信令的电路径。第一金属化结构被配第一金属化结构110的最上面的部分110a与第一衬底结构130的最上面的部分130a不共面。中的最上面的电介质层116f，并且第一衬底结构130的最上面的部分130a是多个衬底电介连，诸如第一金属化结构110的多个第六互连150或第一衬底结构130的多个第七互连154，为至少部分地包围并且电绝缘多个衬底互连132中的每个衬底互连132和多个衬底过孔1349第七互连154被配置为通过最上面的衬底互连132c分别被直接耦合至多个第四过孔158b中互连154中的每个第七互连154可以是铜[0060]多个衬底互连132分别具有第二厚度，其中第二厚度是在图1A的横截面的竖直方互连132的第二厚度可以大于第一金属化结构110的多个第一互连横截面的水平方向上测量的。多个衬底过孔134中的至少一些的衬底过孔宽度可以在50μm至100μm之间。多个衬底过孔134的衬底过孔宽度可以大于第一金属化结构110的多个第一[0062]第一衬底结构130被配置为提供用于功率的电路径(即，第一衬底结构130可作为[0063]有利地，因为第一金属化结构110具有与多个互连112中的每个互连112相关联的竖直方向上测量)，以及与多个第一过孔114中的每个第一过孔114相关联的第一过孔宽度有改进的信号完整性。第一金属化110结构的这些第一厚度和第一过孔宽度特征使它特别其多个衬底过孔134相关联的衬底过孔宽度，该第二厚度和衬底过孔宽度分别比与第一金属化结构110的多个互连112和多个过孔114相关联的第一厚度和第一过孔宽度更厚和更[0065]混合封装件包括具有第一厚度和第一过孔宽度特征的第一金属化结构110以及具[0067]第一衬底结构130与第一金属化结构110至少部分地共面，并且第一衬底结构130模制物180至少部分地将第一金属化结构110和第一衬底结构130彼此物理分离和电绝缘。第一模制物180为第一金属化结构110和第一衬底结构1[0068]第一衬底结构130的最上面的部分130a可以高于或长于第一金属化结构110的最图1A所图示的第一衬底结构130的最上面的部分130a在第一金属化结构110的最上面的部[0069]转到图1B，图1B图示了图1A的混合封装件100的简化顶视图(其中图1A是图1B在第一衬底结构130的单个结构。第一模制物180将第一衬底结构130与第一金属化结构110物属化结构140位于裸片160和第一金属化结构110之间，以及裸片160和第一衬底结构130之[0072]多个第二过孔144的第一子集144a被配置为通过多个第二互连142a将裸片160(在第三部分103中)耦合至第一金属化结构[0073]多个第二过孔144的第二子集144b是可选的，并且被配置为将多个第一互连(例100的可选的第五部分耦合至第一金属化结构110(或混合封装件100的第一部分)。如果混合封装件100的可选的第五部分被省略，则多个第二过孔144的第一子集144b也可以被省配置为通过多个第二互连142a将裸片160电耦合至第一衬的任何裸片。裸片160包括有源侧(有源侧是裸片的包括诸如晶体管等有源电路部件的一侧)。裸片160的有源侧是裸片160的最接近第二金属化结构140的一侧。裸片160包括背侧[0077]第二模制物182至少部分地包围和覆盖裸片以及多个第三互连162。第二模制物侧)被直接连接至第三金属化结构170。第二模制物182还至少部分地包围可选的多个穿模[0079]多个第三互连162的子集或一部分被配置为将裸片160耦合至第二金属化结构140并且第二金属化结构140被电耦合至第一金属化结构110和第一衬[0080]混合封装件100的第四部分104包括至少一个电介质层156[0083]混合封装件100的可选的第五部分105包括可选的第三金属化结构170。可选的第五互连172(例如，172a)以层叠封装(POP)配置将第三金属化结构170电耦合至可选的第二[0086]图1C图示了从裸片160通过第一金属化结构110并且通过多个焊球152的第一电路方向可操作。位于混合封装件100的第三部分103中的裸片160被配置为沿着以下第一电路[0087]数据信号从多个第二过孔144a继续通过多个第一互连112(例如，112a、112b和据信号可以通过焊球152从裸片160被置用于将功率从被耦合至多个焊球152的PCB(未示出，其中PCB可以被耦合至电源)传输到[0091]第三电路径185可以被用于将功率(例如，功率信号)从被耦合至多个焊球152的过多个第四互连158b和159、通过多个第七互连154、通过多个衬底互连132(例如，132a、132b和132c)、通过第一衬底结构130的多个衬底过孔134(例如，134a和134b)从多个焊球[0092]第四电路径187可以被用于将数据信号从裸片160传输到可选的第二封装件199。[0093]图1F图示了从可选的第二封装件199通过第一金属化结构110以及通过多个焊球PCB(未示出)，因此从可选的第二封装件199传输的信号可以通过焊球152被电传输到耦合径181或通过第四电路径187或通过第五电于混合封装件100的混合封装件200，除了混合封装件200包括表面安装设备202a和202b之[0096]表面安装设备202a可以位于混合封装件200的第四部分104中以代替选定焊球一电极可以位于多个第四互连中的另一第四但以下情况除外：图3图示了第一金属化结构110中的多个第六互连350以及第一衬底结构[0103]表面安装设备402a可以位于混合封装件100的第四部分104中代替选定焊球152。表面安装设备402a可以被电耦合至第四部分104的多个第四互连159a和159b，并且因此通过第一金属化结构110或通过第一衬底结构130被电耦合至1B的混合封装件100的制造过程步骤的序列。图6A至6I图示了制造图3的混合封装件300的[0107]图5A至5K现在将在制造包括图1A的多个互连150(例如，铜柱)的混合封装件的上层545被形成在第一载体543上并且在第一载体543之上，使得钝化层549可以通过粘合层形成在多个电介质层546中的最上面的电介质层中。第二金属化结构540是混合封装件500[0111]图5B图示了被形成在第二金属化结构540之上和在第二金属化结构540上的第一[0112]第一金属化结构510包括多个电介质层516、多个金属互连512和多个过孔514(例[0113]第一金属化结构510通过第二金属化结构540中的多个过孔544被耦合至第二金属[0114]图5C图示了多个金属互连550被形成。多个金属互连550被形成在多个第一互连[0115]图5D图示了被形成在第二金属化结构540之上和在第二金属化结构540上的第一衬底结构530。第一衬底结构530被形成为使得第一金属化结构110至少部分地包围或完全包围第一衬底结构530。第一衬底结构530被形成在第一金属化结构510之间或中心的开口底电介质层536中。多个衬底过孔534耦合被形成在多个衬底电介质层536中的单独层中的[0117]第一衬底结构530被形成为与第一金属化结构510至少部一衬底结构530彼此物理分离和电绝缘。第一模制物580为第一金属化结构510和第一衬底[0120]图5F图示了混合封装件500的第四部分504的形成。至少一个电介质层556被形成焊球552被形成在多个金属互连558b上，使得一些焊球552被电耦合至第一金属化结构510[0122]图5H图示了在被翻转之后并且在第一载体543被移除使得第二金属化层540被暴[0123]图5I图示了混合封装件500的第三部分503的形成。第三部分包括裸片560。裸片合至第二金属化结构540的多个金属互连54[0125]图5J图示了被形成在混合封装件500的第三部分503之上的可选的第三金属化结中的单独层中的多个金属互连572。多个孔575被形成在最上面的多个金属互连572(例如，[0127]图5K图示了在被翻转并且第二载体551已被移除之后的图5J。图5K图示了包括第将在制造混合封装件600的上下文中描述，该混合封装件600包括多个金属互连650和另一[0132]图6C类似于组合的图5D和5E，除了图6C不具有图5D和5E所示的多个金属互连550[0133]图6C包括被形成在第二金属化结构640之上和上以及在第一金属化结构610之间多个衬底过孔634和用于将第一衬底结构630电耦合至第二金属化结构640的多个焊料互连[0136]图6E图示了利用导电材料(诸如金属)填充的孔603，从而形成多个穿模过孔66多个穿模过孔660与第一金属化结构610的多个互连金属612电接触和物理接触。此外，孔[0137]图6E进一步图示了被形成在第一模制物680之上、穿模过孔660之上和穿模过孔[0139]图6G图示了在第一载体643被移除并且结构被翻转使得第二金属化结构640面向模过孔664通过在第二模制物682中制作孔或空腔并且利用诸如金属等导电材料填充孔来[0142]图6I图示了在结构已被翻转之后，在第二载体651已被移除并且可选的第三金属化结构670已被形成之后的图6H。可选的第三金属化结构670被形成在混合封装件600的第配置中将混合封装件600连接至第二封装件699的[0143]第三金属化结构670通过形成多个电介质层676来形成。多个金属互连672被形成连672被形成在多个电介质层676中的单独层中。多个孔675被形成在最上面的多个金属互如，自动驾驶车辆)中实施的电子设备或者存储或取回数据或计算机指令的任何其他设备[0153]图1至6(其中图5包括5A至5K，并且其中图6包括6A至6I)所图示的一个或多个组