СПОСОБ ВСТРАИВАНИЯ КОМПОНЕНТОВ WLCSP В E-WLB И В E-PLB Российский патент 2018 года по МПК H01L25/65 

Варианты изобретения в общем случае относятся к области полупроводниковых приборов. Более конкретно, эти варианты относятся к способам и устройству для укладки полупроводниковых приборов.

Уровень техники

Для уменьшения объема, необходимого для размещения электронных компонентов, используемых в мобильных изделиях, таких как мобильные устройства связи и носимые устройства, можно использовать многокристальные «системы в корпусе» (SiP). В такой системе SiP несколько активных электронных компонентов с разными функциональными возможностями, могут быть смонтированы в одном корпусе. Например, совокупность этих активных электронных компонентов может содержать один или несколько полупроводниковых кристаллов с интегральными схемами, такими как транзисторы, диоды или другие подобные компоненты. Корпус системы SiP может также содержать один или несколько пассивных электронных компонентов, таких как резисторы, конденсаторы, пассивные интегральные приборы (IPD) или другие подобные компоненты. Часто предприятие, собирающее системы SiP, не производит каждый из электронных компонентов, интегрируемых в такой системе SiP. Электронные компоненты, получаемые из внешнего источника, обычно поступают предварительно корпусированными. Эти предварительно корпусированные электронные компоненты могут не подходить для интеграции в систему SiP, если используются некоторые процессы корпусирования.

Например, система SiP может быть изготовлена с использованием технологий встроенных приборов с матрицей шариковых выводов на уровне пластины (e-WLB) или встроенных приборов с матрицей шариковых выводов на уровне пластины (e-PLB). В таких корпусах вокруг нескольких активных и пассивных электрических компонентов выполняют литой слой для образования искусственной или «восстановленной» (reconstituted) пластины или «восстановленной» панели. Затем на поверхности литого слоя может быть создан перераспределительный слой, позволяющий соединениям от клемм разветвляться и расходиться за пределы краев электрического компонента. В корпусах типа e-WLB и e-PLB электронные компоненты обычно используют золотые, алюминиевые или медные клеммы.

Однако не всегда можно получить нужный электрический компонент с медными, алюминиевыми или золотыми клеммами, когда компоненты поступают из внешнего источника уже корпусированными. Вместо этого уже корпусированные электронные компоненты могут содержать паяемые клеммы, такие как припойные шариковые выводы. Использование паяемых материалов, таких как припои на основе олова, может снизить надежность системы SiP. Снижение надежности устройства может быть результатом образования интерметаллических соединений (IMC) в паяемой клемме. Например, в ходе высокотемпературных операций там, где перераспределительный слой, такой как медный перераспределительный слой, контактирует с паяемой клеммой, медь может диффундировать в припой с образованием соединений IMC. Объем соединений IMC меньше объема припоя, так что внутри клеммы могут образоваться пустоты или клемма может растрескаться. Кроме того, объем припойных материалов увеличивается при оплавлении на небольшое, однозначное число процентов от первоначального объема. Это увеличение объема может вызвать растрескивание корпуса, когда припойная клемма погружена в литой слой, если только между припойным материалом и литым слоем нет превосходной адгезии.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1A представляет иллюстрацию разреза корпуса прибора, содержащего уже предварительно корпусированные компоненты, имеющие по существу одинаковую толщину, согласно одному из вариантов настоящего изобретения.

Фиг. 1B представляет иллюстрацию разреза корпуса прибора, содержащего уже предварительно корпусированные компоненты, имеющие неодинаковую толщину, согласно одному из вариантов настоящего изобретения.

Фиг. 2A-2H представляют иллюстрации разрезов, показывающие разнообразные технологические операции, которые могут быть использованы при изготовлении корпуса согласно одному из вариантов настоящего изобретения.

Фиг. 3 представляет упрощенный вид в плане нескольких корпусированных приборов, выполненных в литом слое на уровне пластины, согласно одному из вариантов настоящего изобретения.

Фиг. 4A-4D представляют иллюстрации разрезов, показывающие разнообразные технологические операции, которые могут быть использованы при изготовлении корпусов согласно дополнительным вариантам настоящего изобретения.

Фиг. 5 представляет иллюстрацию упрощенной блок-схемы компьютерной системы, использующей корпусированный полупроводниковый прибор, согласно одному из вариантов настоящего изобретения.

Осуществление изобретения

Варианты настоящего изобретения содержать корпусированный прибор и способы изготовления таких корпусированных приборов. В последующем описании приведены многочисленные конкретные детали, такие как конкретные материалы и технологические операции, с целью предоставления полного и всеобъемлющего понимания вариантов настоящего изобретения. Специалисту в рассматриваемой области должно быть очевидно, что варианты настоящего изобретения могут быть практически реализованы и без этих конкретных деталей. В других случаях хорошо известные признаки, такие как полупроводниковые кристаллы интегральных схем, не описаны здесь подробно, чтобы не загромождать без необходимости описание вариантов настоящего изобретения. Более того, должно быть понятно, что различные варианты, показанные на чертежах, являются только иллюстративными представлениями и не обязательно изображены в масштабе.

Варианты настоящего изобретения позволяют встраивать уже предварительно корпусированные электрические компоненты в многокристальный корпус, такой как корпус системы SiP, созданный в соответствии с технологией e-WLB или e-PLB. Проблемы с надежностью, возникающие из-за образования интерметаллических соединений (IMC) в паяемых клеммах, описанных выше, преодолеваются путем ориентации уже предварительно корпусированных компонентов таким образом, что паяемые клеммы оказываются изолированы и защищены в ходе разнообразных технологических операций. В одном из вариантов паяемые клеммы погружают в литой слой и ориентируют так, чтобы эти клеммы были обращены к первой поверхности литого слоя, в то время как электрические компоненты с клеммами, не подверженными образованию соединений IMC, ориентируют таким образом, что эти клеммы остаются открыты на второй поверхности литого слоя. После того, как эта вторая поверхность будет обработана для создания перераспределительного слоя, в первой поверхности литого слоя может быть выполнено углубление, чтобы открыть паяемые клеммы.

На фиг. 1A, показан корпусированный прибор 100 согласно одному из вариантов настоящего изобретения. Согласно одному из вариантов корпусированный прибор 100 представляет собой многокристальный прибор, в корпусе которого расположены один или более уже предварительно корпусированных компонентов 120 с паяемыми клеммами 122, погруженными в литой слой 140. Уже предварительно корпусированные компоненты 120 ориентируют таким образом, что клеммы 122 обращены к первой поверхности 141 литого слоя 140. Как показано в варианте, иллюстрируемом на фиг. 1A, корпусированный прибор 100 содержит два предварительно корпусированных компонента 120, хотя варианты изобретения такими конфигурациями не ограничиваются. Например, активные компоненты могут представлять собой полупроводниковые кристаллы с интегральными схемами, содержащими транзисторы, диоды или другие подобные компоненты. В различных вариантах активные электронные компоненты могут представлять собой микропроцессор, компоненты чипсета, графический процессор, аналоговые приборы, высокочастотные интегральные схемы (radio frequency integrated circuits (RFIC)) или другие подобные компоненты. Пассивные компоненты могут представлять собой резисторы, конденсаторы или другие подобные компоненты, либо пассивные приборы IPD. В вариантах с двумя или более уже предварительно корпусированными компонентами 120, каждый из таких предварительно корпусированных компонентов может иметь различные функции. Например, первый предварительно корпусированный компонент 120a может представлять собой схему RFIC и второй предварительно корпусированный компонент 120B может представлять собой аналоговый прибор. В дополнительном варианте первый предварительно корпусированный компонент 120a может представлять собой микропроцессор, а второй предварительно корпусированный компонент 120B может представлять собой графический процессор. Согласно дополнительным вариантам два или более предварительно корпусированных компонентов 120 могут выполнять по существу одинаковые функции.

Варианты настоящего изобретения содержат два предварительно корпусированных компонента 120, имеющие паяемые клеммы 122, изготовленные из материала, подверженного образованию интерметаллических соединений. Например, паяемые клеммы 122 могут представлять собой клеммы из припоя на основе олова. Согласно некоторым вариантам предварительно корпусированные компоненты 120 могут иметь корпуса какого-либо типа, использующего паяемые клеммы. В качестве примера, предварительно корпусированные компоненты могут быть выполнены в корпусах с размерами кристалла на уровне пластины (WLCSP). Паяемые клеммы 122, показанные на фиг. 1A, представляют собой припойные шариковые выводы, однако могут быть также использованы паяемые клеммы других типов. Например, паяемые клеммы могут представлять собой шариковые выводы согласно технологии соединения кристаллов с контролируемым сжатием (C4), матрицу контактных площадок (LGA) или другие подобные клеммы.

Корпусированный прибор 100 может также содержать один или несколько электрических компонентов 130, расположенных в литом слое 140. Электрические компоненты 130 ориентированы так, что их клеммы 132 обращены ко второй поверхности 142 литого слоя 140, противоположной первой поверхности 141 этого слоя. В такой конфигурации паяемые клеммы 122 и клеммы 132 второго типа открыты на разных поверхностях литого слоя. Варианты настоящего изобретения могут содержать компоненты 130, представляющие собой активные и/или пассивные электрические компоненты. Как показано на фиг. 1A, имеются три электрических компонента 130, хотя варианты настоящего изобретения такими конфигурациями не ограничиваются.

Согласно одному из вариантов компоненты 130 имеют клеммы 132 второго типа, не подверженные образованию интерметаллических соединений IMC. Например, клеммы 132 второго типа могут быть выполнены из электропроводного материала с высокой температурой плавления, который не плавится при температуре оплавления припоя. В одном из вариантов клемма 132 второго типа может содержать один или несколько слоев электропроводных материалов. В качестве примера, клемма второго типа может быть изготовлена из меди, алюминия, сплава алюминия с медью, золота, сплава меди или золота, либо других металлов и сплавов, не подверженных образованию интерметаллических соединений (IMC). В одном из вариантов компоненты 130 не являются корпусированными компонентами. Однако такие варианты могут содержать предварительно корпусированные компоненты 130, такие как компоненты в плоских безвыводных корпусах с расположением выводов по всем четырем сторонам корпуса (QFN), где такое корпусирование содержит использование клемм 132 второго типа.

Согласно одному из вариантов корпусированный прибор 100 может далее содержать одно или несколько электропроводных сквозных соединений, выполненных сквозь литой слой 140. В одном из вариантов одно или несколько электропроводных сквозных соединений может представлять собой отверстие, «прошитое» лазером и заполненные электропроводным материалом, таким как медь, это может быть сквозное отверстие, сформированное в процессе отливки литого слоя (TMV), штырек, проходящий сквозь литой слой, или какое-либо сочетание таких элементов. Вариант, использующий сквозные штырьки 115, показан на фиг. 1A. Эти один или несколько сквозных штырьков 115 образуют электропроводный путь между первой поверхностью 141 и второй поверхностью 142 литого слоя 140. В такой ситуации, паяемые клеммы 122, ориентированные в направлении первой поверхности 141 могут быть электрически соединены со второй поверхностью 142 литого слоя. Поэтому, такая конструкция позволяет создать электрические соединения к подложке 145, такой как печатная плата (PCB), и от паяемых клемм 122, обращенных к первой поверхности 141, и от клемм 132 второго типа, обращенных ко второй поверхности 142 литого слоя 140.

Сквозные штырьки 115 могут быть сквозными соединениями, созданными заранее и представляющими собой одно или несколько электропроводных сквозных соединений 118, выполненных сквозь средний слой 116. Средний слой 116 может быть выполнен из ламинированного диэлектрика, из материала на основе эпоксидной смолы или на основе смеси эпоксидных смол, кремниевого или керамического материала. В одном из вариантов материал среднего слоя может содержать частицы наполнителя, такие как, например, кремниевые или стеклянные частицы наполнителя. Дополнительные варианты могут содержать средний слой, не имеющий в составе частиц наполнителя. Каждое из сквозных соединений 118 в сквозных штырьках 115 может соединять контактные площадки 117, выполненные на противоположных сторонах соответствующего сквозного штырька 115. В качестве примера эти контактные площадки 117 могут быть выполнены из меди или какого-либо другого подходящего электропроводного материала.

Согласно варианту, показанному на фиг. 1A, верхние поверхности паяемых соединений 122 и верхние поверхности верхних контактных площадок 117 по существу копланарны первой поверхности 141 литого слоя 140. Такие варианты возможны, когда уже предварительно корпусированные компоненты 120 и сквозные штырьки 115 имеют по существу одинаковую толщину. Однако дополнительные варианты такими конфигурациями не ограничиваются.

Например, на фиг. 1B представлен многокристальный корпусированный прибор 101, по существу аналогичный многокристальному корпусированному прибору 100, показанному на фиг. 1A. Корпусированный прибор 101 отличается от корпусированного прибора 100 тем, что первый предварительно корпусированный кристалл 120a имеет толщину, неравную толщине второго предварительно корпусированного кристалла 120b. Например, на фиг. 1B, предварительно корпусированный кристалл 120a толще предварительно корпусированного кристалла 120b. В такой ситуации варианты изобретения могут иметь одно или несколько отверстий 124, выполненных в литом слое 140, чтобы открыть участки паяемых соединений 122 более тонкого предварительно корпусированного кристалла 120b. Поскольку такие предварительно корпусированные компоненты 120 могут не быть изготовлены на предприятии, собирающем многокристальный корпусированный прибор, может оказаться невозможным управлять толщиной каждого предварительно корпусированного компонента 120. Поэтому варианты, имеющие отверстия 124, позволяющие увеличить степень гибкости при проектировании многокристального корпусированного прибора, поскольку выбор таких предварительно корпусированных компонентов 120 не ограничиваются соображениями толщины корпуса.

Возвращаясь на фиг. 1A, на второй поверхности 142 литого слоя 140 может быть выполнен перераспределительный слой 151. Этот перераспределительный слой 151 может содержать одну или несколько электропроводных дорожек, соединяющих каждую клемму 132 с каким-либо соединением 153. Эти электропроводные дорожки позволяют соединениям 153 разветвляться и расходиться за пределы периметра компонента 130, с которым соединены электрически эти соединения 153. В качестве примера, перераспределительный слой 151 является электропроводным слоем, таким как медный слой. Как используется здесь, перераспределительный слой 151 может представлять собой один слой металла, либо пакет из нескольких различных металлических слоев или сплавов. Например, перераспределительный слой 151 может содержать барьерные слои, зародышевые слои, пакеты различных металлических слоев или сплавов и т.п. В качестве примера, соединения 153 могут представлять собой припойные шариковые выводы.

Как показано в иллюстрируемом варианте, между перераспределительным слоем 151 и второй поверхностью 142 литого слоя 140 может быть выполнен слой 152 диэлектрика. В качестве примера, слой 152 диэлектрика может быть выполнен из полимерного материала, такого как, например, полиимид, эпоксидный компаунд или пленка, наращиваемая по технологии Адиномото, (ABF). В слое диэлектрика может быть создан заданный рисунок для формирования отверстий к клеммам 132 и к нижним контактным площадкам 117 сквозных штырьков 115.

Согласно дополнительным вариантам перераспределительный слой 151 может быть создан в прямом контакте со второй поверхностью 142 литого слоя 140, а слой 152 диэлектрика может быть опущен. Варианты изобретения могут содержать слой 154 резиста для пайки, выполненный поверх участков перераспределительного слоя 151. Хотя в варианте, представленном на фиг. 1A, показаны только один перераспределительный слой 151 и только один слой 152 диэлектрика, варианты настоящего изобретения такими конфигурациями не ограничиваются. Например, корпусированный прибор 100 может содержать два или более перераспределительных слоев 151 и/или ни одного, один, либо два или более слоев 152 диэлектрика согласно дополнительным вариантам.

Обратимся снова к фиг. 1A, в одном из вариантов, второй корпусированный прибор 102 может быть соединен с корпусированным прибором 100. В одном из вариантов второй корпусированный прибор 102 расположен над корпусированным прибором 100. Во избежание ненужного загромождения и затемнения иллюстрации второй корпусированный прибор 102 изображен схематично в виде блока. Однако варианты настоящего изобретения содержат второй корпусированный прибор 102, который может представлять собой корпусированный прибор какого-либо типа, такой как прибор в корпусе типа WLCSP, прибор в корпусе типа e-WLB, прибор в корпусе для обращенного монтажа, прибор в корпусе, монтируемом с использованием проволочных перемычек, прибор в корпусе типа e-PLB или система в корпусе SiP, что по существу аналогично корпусированному прибору 100. Второй корпусированный прибор 102 может содержать один или несколько активных или пассивных компонентов (не показаны). Согласно одному из вариантов корпус второго прибора 102 может представлять собой подложку, имеющую несколько электропроводных дорожек 156, такую как печатная плата (PCB). Как показано на чертеже, второй корпусированный прибор может быть электрически соединен с подложкой 145 посредством одного или нескольких сквозных штырьков 115. В качестве примера, соединения 155 могут представлять собой припойные шариковые выводы. Корпусированный прибор 102 может быть также электрически соединен с предварительно корпусированными компонентами 120 посредством соединений 155. Хотя фиг. 1A иллюстрирует паяемые клеммы 122 и соединения 155 в качестве раздельных компонентов, следует понимать, что во время операции оплавления соединения 155 и паяемые клеммы 122 могут расплавиться и сплавиться воедино.

Согласно одному из вариантов во втором корпусированном приборе 102 предварительно корпусированные компоненты 120 могут быть электрически соединены с подложкой 145. Как иллюстрирует вариант, показанный на фиг. 1A, может быть создана электрическая цепь 171 от подложки 145 через сквозной штырек 115 к припойному шариковому выводу 155, соединяющему сквозной штырек 115 со вторым корпусированным прибором 102, и от второго корпусированного прибора 102 через припойный шариковый вывод 155, соединенный с паяемой клеммой 122 предварительно корпусированного компонента 120. В одном из вариантов может быть создан электрическая цепь 172 от подложки 145 через сквозной штырек 115, через припойный шариковый вывод 155 к электропроводной дорожке 156, выполненной на поверхности второго корпусированного прибора 102, и через второй припойный шариковый вывод 155 к паяемой клемме 122 предварительно корпусированного компонента 120. Конфигурирование электрических цепей 171 и/или 172 таким образом, чтобы они проходили от (или по поверхности) второго корпусированного прибора 102, позволяет паяемым клеммам 122 быть электрически соединенными с другими компонентами 130 корпусированного прибора 100 и подложкой 145, не требуя для этого формирования перераспределительного слоя на первой поверхности 141 литого слоя. Поэтому паяемые клеммы 122 не открыты для контакта с дополнительными материалами, такими как медь, которая могла бы диффундировать в паяемую клемму 122 с образованием интерметаллических соединений (IMC).

Дополнительные варианты настоящего изобретения могут также содержать один или несколько кристаллов 162, созданных между корпусом 100 и подложкой l45. В качестве примера, кристалл может быть электрически соединен с компонентами 130 посредством одного или нескольких припойных шариковых выводов 153. Этот кристалл может представлять собой какой-либо полупроводниковый кристалл, такой как, например, кристалл (чип) памяти, микропроцессор или другой подобный компонент, но может также быть пассивным прибором, таким как прибор IPD. Дополнительные варианты содержат корпусированный прибор 100, который не имеет в составе дополнительного кристалла 162, созданного между второй поверхностью 142 литого слоя 140 и подложкой 145. Как показано, варианты могут также содержать дополнительный кристалл 161, электрически соединенный с нижней поверхностью второго корпусированного прибора 102 посредством припойных шариковых выводов 157. Дополнительные варианты содержат корпусированный прибор 100, который не имеет в составе дополнительного кристалла 161, созданного между вторым корпусированным прибором 102 и первой поверхностью 141 литого слоя.

На фиг. 2A-2H иллюстрирован способ изготовления многокристального корпусированного прибора. На фиг. 2A, несколько электрических компонентов, установленных на носителе 210 литого слоя. В одном из вариантов для установки компонентов 220 на носителе 210 литого слоя могут быть использованы манипулятор для захвата и установки компонентов или другое оборудование для монтажа компонентов. В качестве примера, носитель 210 литого слоя может иметь адгезионный слой (не показан) для прикрепления компонентов к носителю 210 литого слоя.

В одном из вариантов, один или несколько электрических компонентов представляют собой предварительно корпусированными компонентами 220, имеющими паяемые клеммы 222. Например, на фиг. 2A два раздельных предварительно корпусированных компонента установлены на носителе 210 литого слоя. Как показано, предварительно корпусированные компоненты 220 установлены на носителе 210 литого слоя таким образом, что обратная сторона предварительно корпусированных компонентов 220, опирается на носитель 210 литого слоя, а паяемые клеммы 222 обращены прочь от носителя 210 литого слоя. Должно быть понятно, что предварительно корпусированные компоненты 220 и паяемые клеммы по существу аналогичны тем компонентам и клеммам, описанным выше применительно к фиг. 1A, так что подробное описание этих компонентов ниже повторено не будет.

Один или более электрических компонентов, установленных на носителе 210 литого слоя могут также представлять собой компоненты 230, по существу аналогичные компонентам 130, описываемым применительно к фиг. 1A. Как показано, компоненты 230 установлены на носителе 210 литого слоя, так что клеммы 232 второго типа опираются на носитель 210 литого слоя, а обратная сторона компонентов 230 обращена прочь от носителя 210 литого слоя. Соответственно паяемые клеммы 222 предварительно корпусированных компонентов 220 ориентированы так, что они обращены в направлении, противоположном направлению, в котором обращены клеммы 232 второго типа.

Дополнительные варианты могут также содержать установку одного или нескольких сквозных штырьков 215 на носителе 210 литого слоя. В качестве примера, сквозные штырьки 215 могут представлять собой заранее подготовленные сквозные соединения, содержащие контактные площадки 217 на противоположных сторонах сквозного отверстия 218. Совокупность сквозных штырьков 215 может содержать несколько сквозных отверстий 218, протяженных в направлении Z-оси между контактными площадками 217. В качестве примера, сквозные штырьки 215 могут содержать сердечник 216 из керамики, полимерного материала, кремния или ламинированный сердечник.

Согласно одному из вариантов толщина каждого из предварительно корпусированных компонентов 220 по существу одинакова. В такой ситуации каждое из паяемых соединений 222 располагается по существу на одном и том же уровне в направлении Z-оси. Более того, толщина сквозных штырьков 215 может быть выбрана таким образом, чтобы их верхние контактные площадки 217 располагались приблизительно на такой же высоте, как и паяемые соединения 222. Благодаря тому, что каждое из паяемых соединений 222 и контактных площадок 217 созданы по существу в одной и той же плоскости в направлении Z-оси, каждое из этих соединений 222 и контактных площадок могут быть открыты, когда в первой стороне 241 литого слоя 240 выполняют углубление на последующей технологической операции, описываемой ниже.

Поскольку уже предварительно корпусированный компонент 220 может быть получен от внешнего поставщика, может оказаться невозможным получить корпусированные компоненты 220 одинаковой толщины. В таких ситуациях варианты настоящего изобретения могут также содержать в качестве опции шлифование обратной стороны, нормирующее толщину предварительно корпусированного компонента 220 перед установкой кристаллов на носителе 210 литого слоя. Однако должно быть понятно, что варианты настоящего изобретения могут также использовать предварительно корпусированные компоненты 220 неодинаковой толщины. Такие варианты более подробно описаны ниже.

Обратимся теперь к фиг. 2B, литой слой 240 создан поверх указанных компонентов и носителя 210 литого слоя. В качестве примера литой слой 240 может быть выполнен из полимерного материала или эпоксидной смолы. В одном из вариантов литой слой может содержать частицы наполнителя из кремния, стекла или другого подобного материала. В этом варианте литой слой выполнен способом компрессионного формования. Толщина литого слоя 240 такова, чтобы первая поверхность 241 этого литого слоя 240 гарантированно оказалась выше паяемых клемм 222 и верхних контактных площадок 217 сквозных штырьков 215. Встраивание паяемых клемм 222 в литой слой 240 позволяет изолировать паяемые клеммы 222 и защитить в ходе последующих технологических операций. В такой ситуации паяемые терминалы 222 не подвержены образованию интерметаллических соединений (IMC) в ходе последующих технологических операций. В одном из вариантов поверхности соединений 232 второго типа по существу копланарны второй поверхности 242 литого слоя 240 в контакте с носителем 210 литого слоя. Однако понятно, что когда поверх носителя 210 литого слоя нанесен адгезионный слой, тогда соединения 232 по существу копланарны поверхности адгезионного слоя и контактируют с этой поверхностью.

Согласно одному из вариантов корпусированный прибор переворачивают верхней стороной вниз, как показано на фиг. 2C. Как показано, первая поверхность 241 может быть обращена вниз, а вторая поверхность 242 может быть обращена вверх. Кроме того, носитель 210 литого слоя может быть удален. В вариантах, содержащих адгезионный слой, этот адгезионный слой также может быть удален. В одном из вариантов после удаления носителя 210 литого слоя оказываются открыты поверхности 233 соединений 232 второго типа.

Иллюстрация разреза литого слоя, представленная на фиг. 2C, предлагает вид части литого слоя 240. Однако следует понимать, что из одного литого слоя могут быть выполнены один или несколько многокристальных корпусированных приборов. Например, на фиг. 3 представлен упрощенный вид в плане литого слоя 340, выполненного на уровне пластины. В этом литом слое 340 могут быть созданы несколько многокристальных корпусированных приборов 300. В одном из вариантов в каждую клетку, ограниченную штриховой линией, литого слоя 340 может быть встроен свой многокристальный корпусированный прибор 300. Хотя фиг. 3 показывает создание нескольких корпусированных приборов, сформированных на уровне пластины, следует понимать, что по существу аналогичные технологические операции могут быть осуществлены применительно к литому слою в размерах панели или литому слою какого-либо нужного размера согласно различным вариантам. После формирования многокристальных корпусированных приборов на уровне пластины (или панели), каждый из индивидуальных многокристальных корпусированных приборов может быть отделен от пластины (или панели). Например, такое отделение может быть осуществлено пилой или лазером.

Возвращаясь к процессу, иллюстрируемому на фиг. 2D, на второй поверхности 242 литого слоя 240 может быть создан слой 252 диэлектрика. В качестве примера, слой 252 диэлектрика может быть выполнен из нитридного полимерного материала, такого как, например, полиимид, полибензоксазол (polybenzoxazole (PBO)), материал ABF или материал на эпоксидной основе. В одном из вариантов слой 252 диэлектрика может быть нанесен с использованием технологии осаждения материала, такой как, например, нанесение центробежным способом на центрифуге или ламинирование. В слое 252 диэлектрика может быть создан рисунок для формирования отверстий к клеммам 232 и к контактным площадкам 217 сквозных штырьков 215. В одном из вариантов рисунок может быть выполнен способом фотолитографии (например, с использованием установки совмещения и экспонирования или системы пошагового мультиплицирования) или с применением лазера (например, системы прямого лазерного формирования изображения (LDI) или лазерного удаления материала).

Согласно одному из вариантов поверх слоя 252 диэлектрика может быть создан перераспределительный слой 251, электрически соединенный с одной или несколькими клеммами 232 второго типа. В одном из вариантов перераспределительный слой может представлять собой один слой металла, пакет различных слоев металла или сплавы. Например, перераспределительный слой 151 может содержать зародышевые слои, барьерные слои, пакеты слоев различных металлов или сплавов и т.п. В одном из вариантов перераспределительный слой 251 может быть сформирован с использованием известных в технике процессов, таких как нанесение гальванических покрытий, нанесение покрытий способом химического восстановления, напыления, печати, струйного осаждения или какого-либо сочетания этих процессов.

Согласно одному из вариантов поверх участков слоя 252 диэлектрика и перераспределительного слоя 251 может быть нанесен резист 254 против пайки. Слой резиста 254 против пайки может содержать полимерный слой. Хотя на фиг. 2D показаны только один перераспределительный слой 251 и только один слой 252 диэлектрика, варианты настоящего изобретения такими конфигурациями не ограничиваются. Например, в некоторых дополнительных вариантах могут быть два или несколько перераспределительных слоев 251 и/или два или несколько слоев 252 диэлектрика. Еще в одном другом варианте перераспределительный слой 251 может быть создан непосредственно на второй поверхности 241 литого слоя 240, а слой 252 диэлектрика может быть исключен.

В процессе формирования перераспределительного слоя 251 паяемые соединения 222 изолированы в литом слое 240. Соответственно, эти паяемые соединения 222 не контактируют с перераспределительным слоем 251. Это предотвращает образование интерметаллических соединений (IMC) в таких паяемых соединениях 222, которые (интерметаллические соединения) могли бы в противном случае образоваться, если бы паяемые соединения 222 контактировали с перераспределительным слоем в процессе создания этого перераспределительного слоя 251 или в ходе технологических операций обработки после формирования перераспределительного слоя 251.

Обратимся к фиг. 2E, в одном из вариантов литой слой 240 может быть снова перевернут так что первая поверхность 241 литого слоя 240 будет обращена вверх, а вторая поверхность 242 этого литого слоя 240 будет обращена вниз. В первой поверхности 241 литого слоя 240 может затем быть создано углубление, чтобы открыть паяемые соединения 222 предварительно корпусированных кристаллов 220 и открыть поверхности контактных площадок 217 сквозных штырьков 215. В качестве примера, первая поверхность 241 может быть углублена посредством шлифования или лазерной («летящей») резки. В одном из вариантов в процессе углубления первой поверхности 241 литого слоя 240 могут быть удалены также участки паяемых клемм 222 и/или контактных площадок 217.

Согласно дополнительному варианту паяемые соединения 222 могут быть открыты посредством сочетания процесса углубления и процесса лазерной абляции. Такие варианты могут быть выгодными, когда предварительно корпусированные компоненты 220 имеют неодинаковые толщины. Например, возвращаясь к фиг. 1B, первый предварительно корпусированный компонент 120a может иметь толщину больше толщины второго предварительно корпусированного компонента 120b. В таком случае первая поверхность 141 литого слоя 140 может быть углублена с целью открыть участки паяемых соединений первого предварительно корпусированного компонента 120a. После этого может быть использована технология лазерной абляции, чтобы вскрыть отверстия 124, открывающие участки паяемых соединений 122 второго предварительно корпусированного кристалла 120b. После вскрытия отверстий 124 способом лазерной абляции технологические процессы, используемые для изготовления корпусированного прибора, содержащего предварительно корпусированные компоненты, имеющие разную толщину, могут быть по существу аналогичными технологическим операциям, иллюстрируемым на фиг. 2F-2H, и потому их описание здесь повторено не будет.

Как показано на фиг. 2F, в одном из вариантов на первой поверхности 241 литого слоя 240 и поверх открытых паяемых соединений 222 и контактных площадок 217 сквозных штырьков 215 может быть создан слой 252 диэлектрика. Слой 252 диэлектрика, выполненный на первой поверхности 241, может быть по существу аналогичен слою 252 диэлектрика, созданному на второй поверхности 242. Например, слой 252 диэлектрика может быть выполнен из полимерного материала. Варианты содержат нанесение слоя 252 диэлектрика с использованием технологии осаждения материала, такой как, например, нанесение центробежным способом на центрифуге или ламинирование. Согласно одному из вариантов в слое 252 диэлектрика может быть создан рисунок, чтобы открыть паяемые соединения 222 и контактные площадки 217. Согласно одному из вариантов слой 252 диэлектрика, выполняемый на первой поверхности 241, может быть в качестве опции исключен. Альтернативные варианты содержат формирование перераспределительного слоя 251 на первой поверхности 241. Вариант с таким перераспределительным слоем будет ниже описан более подробно применительно к фиг. 4A-4D. Когда на первой поверхности 241 создан перераспределительный слой, в качестве опции поверх слоя 252 диэлектрика и участков перераспределительного слоя может быть нанесен слой резиста против пайки.

После этого, как показано на фиг. 2G, на открытых участках перераспределительного слоя 251 на второй поверхности 242 литого слоя 240 могут быть созданы припойные шариковые выводы 253. Согласно одному из вариантов не все припойные шариковые выводы 253 могут иметь одинаковый размер. Присутствие припойных шариковых выводов 253 меньшего размера позволяет присоединить дополнительный кристалл 262 к корпусированному прибору ниже литого слоя 240. Согласно одному из вариантов этот дополнительный кристалл 262 может представлять собой дополнительный активный компонент, такой как, например, микропроцессор, запоминающее устройство, чипсет, аналоговые приборы, ВЧ интегральные схемы (RFIC) или другие подобные компоненты, либо их сочетания. Тогда как корпусированный прибор, показанный на фиг. 2F, содержит дополнительный кристалл 262, варианты могут также содержать корпусированный прибор без дополнительного кристалла 262.

Согласно одному из вариантов на первой стороне 241 литого слоя 240 может быть установлен второй корпусированный прибор 202, а подложка 245, такая как печатная плата (PCB), может быть установлена на припойных шариковых выводах 253, как показано на фиг. 2H. Для того, чтобы избежать необязательного загромождения иллюстрации, второй корпусированный прибор 202 представлен упрощенно в виде блока. Однако варианты настоящего изобретения содержат второй корпусированный прибор 202, который может представлять собой корпусированный прибор какого-либо типа, такой как прибор типа WLCSP, прибор типа e-WLB, прибор типа e-PLB или система в корпусе типа SiP. Второй корпусированный прибор 202 может содержать один или несколько активных или пассивных компонентов (не показаны). Согласно одному из вариантов второй корпусированный прибор 202 может также содержать подложку с несколькими электропроводными дорожками 256, такую как печатная плата (PCB). В одном из вариантов полупроводниковый кристалл 261 может быть соединен со вторым корпусированным прибором посредством припойных соединений 257.

Согласно одному из вариантов второй корпусированный прибор 202 механически и электрически соединен с многокристальным корпусированным прибором посредством одного или нескольких припойных шариковых выводов 255. Второй корпусированный прибор 202 может иметь на своей нижней поверхности припойные шариковые выводы. В качестве примера, припойные шариковые выводы 255 могут представлять предварительно изготовленные припойные шариковые выводы, устанавливаемые путем падения шариков на монтажную поверхность. После совмещения второго корпусированного прибора 202 и приведения его в контакт с первым корпусированным прибором припойные шариковые выводы 255 могут быть оплавлены. В одном из вариантов оплавленные припойные шариковые выводы сплавляются с паяемыми соединениями 222 предварительно корпусированных кристаллов 220.

Припойные шариковые выводы 255 могут также электрически соединять второй корпусированный прибор 202 с контактными площадками 217 сквозных штырьков 215. В одном из вариантов одна или более электропроводных дорожек 256 могут электрически соединять оплавленные припойные шариковые выводы 255, образованные на контактных площадках 217, с оплавленными припойными шариковыми выводами 255, образованными на паяемых соединениях 222 предварительно корпусированного кристалла 220. Соответственно может быть создана электрическая цепь от подложки 245 и по сквозному штырьку 215 к припойному шариковому выводу 255, соединяющему сквозной штырек 215 со вторым корпусированным прибором 202, и от второго корпусированного прибора 202 через припойный шариковый вывод 255, соединенный с паяемым соединением 222 предварительно корпусированного компонента 220. Кроме того, может быть создана электрическая цепь от подложки 245 по сквозному штырьку 215 через припойный шариковый вывод 255 к электропроводной дорожке 256, созданной на поверхности второго корпусированного прибора 202, и через второй припойный шариковый вывод 255 к паяемому соединению 222 предварительно корпусированного компонента 220.

Согласно дополнительным вариантам, показанным на фиг. 4A, на первой поверхности 441 корпусированного прибора может быть создан перераспределительный слой 481 с целью создания дополнительной электрической цепи от второй поверхности 442 литого слоя 440 к предварительно корпусированным компонентам 420. В таких вариантах перераспределительный слой 481 позволяет создать электрическую цепь к предварительно корпусированным компонентам 420 даже тогда, когда на первой поверхности 441 литого слоя 440 не установлен предварительно корпусированный прибор 402. Процедура изготовления такого варианта следует за такими же по существу технологическими операциями, какие описаны применительно к фиг. 2A-2E, и поэтому описание этих операций здесь повторено не будет. Фиг. 4A иллюстрирует следующую технологическую операцию, выполняемую после обработки, рассмотренной выше для фиг. 2A-2E.

Обратимся снова к фиг. 4A, на первой поверхности 441 литого слоя 440 создан перераспределительный слой 481. В одном из вариантов перераспределительный слой 481 выполнен из электропроводного материала. В качестве примера, перераспределительный слой 481 может представлять собой один слой или пакет металлических слоев. В одном из вариантов поверх паяемых клемм 422 прежде осаждения медного соединительного слоя может быть создан толстый барьерный слой, такой как слой металлического никеля или пакет слоев никель-вольфрам-никель. Соответственно, удается избежать проблем образования интерметаллических соединений (IMC) в паяемых клеммах 422, поскольку барьерный слой ограничивает или предотвращает диффузию меди в паяемую клемму. В качестве примера, перераспределительный слой 481 может содержать органический компонент для защиты поверхности (OSP) или покрытие из благородного металла. Варианты настоящего изобретения содержат формирование перераспределительного слоя 481 с применением способов осаждения тонких пленок, таких как химическое осаждение из паровой фазы (CVD), физическое осаждение из паровой фазы (PVD), гальваническое осаждение, химическое восстановление или другой подобный способ. В одном из дополнительных вариантов прежде формирования перераспределительного слоя 481 на первой поверхности 441 литого слоя 440 может быть, в качестве опции, создан слой диэлектрика. Варианты могут также содержать формирование слоя резиста против пайки (не показан) на участках слоя диэлектрика и перераспределительного слоя 481.Введение перераспределительного слоя 481 позволяет создать электрическое соединение от второй поверхности 442 литого слоя 440 через сквозной штырек 415 и от этого сквозного штырька 415 прямо к паяемому соединению 422 посредством перераспределительного слоя 481. В такой конструкции соединение к предварительно корпусированным компонентам 420 может быть создано без необходимости того, чтобы на первой поверхности 441 литого слоя 440 был расположен второй корпусированный прибор 402.

В одном из вариантов на открытых участках перераспределительного слоя 451 на второй поверхности 442 литого слоя 440 могут быть выполнены припойные шариковые выводы 453, как показано на фиг. 4B. Согласно одному из вариантов не все припойные шариковые выводы 453 могут быть одинакового размера. Присутствие припойных шариковых выводов 53 меньшего размера позволяет механически и электрически присоединить дополнительный кристалл 462 к корпусированному прибору ниже литого слоя 440. Согласно одному из вариантов дополнительный кристалл 462 может представлять собой дополнительный активный компонент, такой, например, как микропроцессор, запоминающее устройство, чипсет или другой подобный компоненты, либо какое-либо сочетание этих компонентов. Тогда как корпусированный прибор, показанный на фиг. 4B, содержит дополнительный кристалл 462, варианты изобретения могут также содержать корпусированный прибор без дополнительного кристалла 462.

После этого, как показано на фиг. 4C, на первой поверхности 441 литого слоя 440 устанавливают второй корпусированный прибор 402, а подложка 445, такая как печатная плата PCB, может быть установлена на припойных шариковых выводах 455. Как показано на чертеже, второй корпусированный прибор 402 может содержать несколько припойных шариковых выводов 455. Эти припойные шариковые выводы 455 могут быть оплавлены для электрического и механического соединения второго корпусированного прибора 402 с перераспределительным слоем 481. В одном из вариантов полупроводниковый кристалл 461 может быть соединен со вторым корпусированным прибором посредством припойных шариковых выводов 455. Согласно одному из вариантов второй корпусированный прибор 402 и полупроводниковый кристалл 461 могут быть по существу аналогичными второму корпусированному прибору 202 и полупроводниковому кристаллу 261, описанным применительно к фиг. 2H, и поэтому подробное описание здесь повторено не будет.

Согласно дополнительному варианту, иллюстрируемому на фиг. 4D, второй корпусированный прибор 402 может содержать матрицу 456 контактных площадок (LGA) вместо припойных шариковых выводов 455. В таком варианте второй корпусированный прибор 402 может быть присоединен к перераспределительному слою 481 посредством термокомпрессионной сварки. В одном из вариантов второй корпусированный прибор 402 может быть присоединен на уровне пластины (т.е. прежде отделения каждого корпусированного прибора 400) или на уровне отдельного блока (т.е. после отделения каждого корпусированного прибора 400).

Фиг. 5 иллюстрирует компьютерное устройство согласно одному из вариантов. Компьютерное устройство 500 содержит плату 502, установленную в корпусе устройства. На плате 502 могут быть расположены несколько компонентов, включая без ограничений, процессор 504 и по меньшей мере один кристалл 506 интегральной схемы связи. Процессор 504 физически и электрически соединен с платой 502. В некоторых вариантах осуществления указанный по меньшей мере один кристалл 506 связи также физически и электрически соединен с платой 502. В других вариантах кристалл 506 связи является частью процессора 504.

В зависимости от конкретного применения компьютерное устройство 500 может содержать другие компоненты, которые могут быть или могут не быть физически и электрически соединены с платой 502. К таким другим компонентам относятся, не ограничиваясь этим, энергозависимое запоминающее устройство (например, DRAM), энергонезависимое запоминающее устройство (например, ROM), флэш-память, графический процессор, цифровой процессор сигнала, крипто процессор, чипсет, антенну, дисплей, дисплей с сенсорным экраном, контроллер с сенсорным экраном, аккумулятор, аудио кодек, видео кодек, усилитель мощности, устройство системы глобального местоопределения (GPS), компас, акселерометр, гироскоп, микроэлектромеханические приборы (MEMS), громкоговоритель, видеокамера, запоминающее устройство большой мощности (такое как накопитель на жестком диске, компакт-диск (CD), цифровой универсальный диск (DVD) и т.д.).

Кристалл 506 связи позволяет осуществлять радиосвязь для передачи данных к и от компьютерного устройства 500. Термин «беспроводной» или «радио» и его производные могут быть использованы для описания схем, устройств, систем, способов, технологий, каналов связи и т.п., способных осуществлять передачу данных с использованием модулированного электромагнитного излучения через несплошную среду. Этот термин не предполагает, что ассоциированные устройства не должны содержать каких-либо проводов, хотя в некоторых вариантах проводов может и не быть. Кристалл 506 связи может поддерживать какое-либо число стандартов или протоколов радиосвязи, включая без ограничений Wi-Fi (семейство IEEE 802.11), WiMAX (семейство IEEE 802.16), IEEE 802.20, долговременная эволюция (LTE), развитая оптимальная передача данных Ev-DO, высокоскоростной пакетный доступ HSPA+, высокоскоростной пакетный доступ в нисходящей линии HSDPA+, высокоскоростной пакетный доступ в восходящей линии HSUPA+, повышенная скорость передачи данных для GSM (EDGE), GSM, пакетная радиосвязь общего пользования GPRS, многостанционный доступ с кодовым уплотнением CDMA, многостанционный доступ с временным уплотнением TDMA, цифровая беспроводная телефонная связь DECT, Bluetooth, их производные, равно как какие-либо другие протоколы радиосвязи, третьего поколения (3G), четвертого поколения (4G), пятого поколения (5G) и последующих поколений. Компьютерное устройство 500 может содержать несколько кристаллов 506 связи. Например, первый кристалл 506 связи может быть выделен для радиосвязи малой дальности, такой как Wi-Fi и Bluetooth, и второй кристалл 506 связи может быть выделены для радиосвязи большей дальности, такой как GPS, EDGE, GPRS, CDMA, WiMAX, LTE, Ev-DO и другие.

Процессор 504 компьютерного устройства 500 содержит кристалл интегральной схемы, смонтированный в корпусе процессора 504. В некоторых вариантах кристалл интегральной схемы процессора смонтирован внутри многокристального корпусированного прибора, содержащего один или несколько предварительно корпусированных компонентов с паяемыми клеммами, ориентированными так, что паяемые клеммы обращены к первой поверхности литого слоя, и один или несколько электрических компонентов, имеющих клеммы второго типа, где эти клеммы второго типа ориентированы так, что они обращены ко второй поверхности литого слоя, противоположной его первой поверхности, согласно одному из вариантов. Термин «процессор» может обозначать какое-либо устройство или часть устройства, обрабатывающую электронные данные из регистров и/или запоминающих устройств для преобразования этих электронных данных в другие электронные данные, которые могут быть сохранены в регистрах и/или в запоминающем устройстве.

Кристалл (чип) 506 содержит кристалл интегральной схемы. Согласно одному из вариантов этот кристалл интегральной схемы смонтирован в составе многокристального корпусированного прибора, содержащего один или несколько предварительно корпусированных компонентов с паяемыми клеммами, ориентированными так, что эти паяемые клеммы обращены к первой поверхности литого слоя, и один или несколько электрических компонентов, имеющих клеммы второго типа, где эти клеммы второго типа ориентированы так, что они обращены ко второй поверхности литого слоя, противоположной относительно первой поверхности этого слоя, согласно одному из вариантов.

В других вариантах осуществления другой компонент, установленный в корпусе компьютерного устройства 500, может содержать кристалл интегральной схемы, в котором выполнены одно или несколько устройств, так что все эти устройства смонтированы в составе многокристального корпусированного прибора, содержащего один или несколько предварительно корпусированных компонентов с паяемыми клеммами, ориентированными так, что эти паяемые клеммы обращены к первой поверхности литого слоя, и один или несколько электрических компонентов, имеющих клеммы второго типа, где эти клеммы второго типа ориентированы так, что они обращены ко второй поверхности литого слоя, противоположной относительно первой поверхности этого слоя, согласно одному из вариантов.

В различных вариантах компьютерное устройство 500 может представлять собой портативный компьютер, компьютер нетбук, компьютер ноутбук, компьютер ультрабук, смартфон, планшетный компьютер, персональный цифровой помощник (PDA), ультрамобильный персональный компьютер, мобильный телефон, настольный компьютер, сервер, принтер, сканер, монитор, приставку, блок управления развлекательной системой, цифровую видеокамеру, портативный музыкальный плеер или цифровое видеозаписывающее устройство. В других вариантах компьютерное устройство 500 может представлять собой какое-либо другое электронное устройство, обрабатывающее данные.

Один из вариантов настоящего изобретения представляет собой многокристальный корпусированный прибор, содержащий литой слой, имеющий первую поверхность и вторую поверхность, противоположную первой поверхности, один или несколько первых электрических компонентов, где каждый из этих первых электрических компонентов имеет паяемую клемму, ориентированную так, что она обращена к первой поверхности литого слоя, и один или несколько вторых электрических компонентов, где каждый из этих вторых электрических компонентов имеет клемму второго типа, где каждая из этих клемм второго типа ориентирована так, что он обращен ко второй поверхности литого слоя. Один из дополнительных вариантов содержит многокристальный корпусированный прибор, где паяемая клемма выполнена из припоя на основе олова, а клемма второго типа содержит медь, золото или алюминий. Еще один дополнительный вариант содержит многокристальный корпусированный полупроводниковый прибор, имеющий далее перераспределительный слой, выполненный на второй поверхности литого слоя и электрически соединенный с одной или несколькими клеммами второго типа. Еще один дополнительный вариант содержит многокристальный корпусированный прибор, далее имеющий слой диэлектрика, созданный между перераспределительным слоем и второй поверхностью литого слоя. Еще один дополнительный вариант содержит многокристальный корпусированный полупроводниковый прибор, имеющий далее слой резиста против пайки, созданный поверх участков перераспределительного слоя. Еще один дополнительный вариант содержит многокристальный корпусированный полупроводниковый прибор, имеющий далее одно или несколько электропроводных сквозных соединений между первой поверхностью литого слоя и второй поверхностью литого слоя. Еще один дополнительный вариант содержит многокристальный корпусированный полупроводниковый прибор, где эти одно или несколько электропроводных сквозных соединений представляют собой сквозные штырьки, где каждый такой сквозной штырек имеет первую контактную площадку, поверхность которой по существу копланарна первой поверхности литого слоя, вторую контактную площадку, поверхность которой копланарна второй поверхности литого слоя, средний слой, расположенный между первой и второй контактными площадками и одно или несколько сквозных соединений, проходящих сквозь средний слой и электрически соединяющих первую и вторую контактные площадки. Еще один дополнительный вариант содержит многокристальный корпусированный полупроводниковый прибор, имеющий далее второй корпусированный прибор, электрически соединенный с одним или несколькими первыми электрическими компонентами и одним или несколькими электропроводными сквозными соединениями посредством припойных шариковых выводов. Еще один дополнительный вариант содержит многокристальный корпусированный полупроводниковый прибор, где этот корпусированный полупроводниковый прибор электрически и механически соединен с подложкой посредством одного или нескольких припойных шариковых выводов, и где первые электрические компоненты электрически соединены с подложкой через второй корпусированный прибор и одно или несколько электропроводных сквозных соединений. Еще один дополнительный вариант содержит многокристальный корпусированный полупроводниковый прибор, имеющий далее второй перераспределительный слой, созданный на первой поверхности литого слоя и электрически соединяющий одну или несколько паяемых клемм с одним или несколькими электропроводными сквозными соединениями. Еще один дополнительный вариант содержит многокристальный корпусированный полупроводниковый прибор, где первые электрические компоненты представляют собой предварительно корпусированные компоненты. Еще один дополнительный вариант содержит многокристальный корпусированный полупроводниковый прибор, где один или несколько первых электрических компонентов представляют собой корпусированные компоненты в корпусах с размерами кристалла на уровне пластины. Еще один дополнительный вариант содержит многокристальный корпусированный полупроводниковый прибор, где один или несколько первых электрических компонентов имеют по существу одинаковую толщину. Еще один дополнительный вариант содержит многокристальный корпусированный полупроводниковый прибор, где по меньшей мере один из указанных одного или нескольких первых электрических компонентов тоньше других первых электрических компонентов. Еще один дополнительный вариант содержит многокристальный корпусированный полупроводниковый прибор, где в литом слое от первой поверхности создано отверстие, открывающее паяемые клеммы более тонкого первого электрического компонента.

Дополнительный вариант настоящего изобретения представляет способ создания многокристального корпусированного прибора, содержащий установку одного или нескольких электрических компонентов на носителе литого слоя, где первые электрические компоненты имеют паяемые клеммы, обращенные прочь от носителя литого слоя, установку одного или нескольких вторых электрических компонентов на носителе литого слоя, где эти вторые электрические компоненты имеют клеммы второго типа, обращенные к носителю литого слоя, установку одного или нескольких сквозных штырьков на носителе литого слоя, формирование литого слоя на носителе литого слоя, где литой слой имеет первую поверхность, образованную над паяемыми клеммами первых электрических компонентов и над сквозными штырьками, и вторую поверхность, созданную на носителе литого слоя, удаление носителя литого слоя от литого слоя, формирование перераспределительного слоя на второй поверхности литого слоя, где перераспределительный слой контактирует с одной или несколькими клеммами второго типа и первой контактной площадкой второго сквозного штырька, и создание углубления в первой поверхности литого слоя, чтобы открыть одну или несколько паяемых клемм и вторую контактную площадку сквозного штырька. Дополнительный вариант представляет способ, далее содержащий создание слоя диэлектрика на второй поверхности литого слоя и формирование рисунка в этом слое диэлектрика, чтобы открыть клеммы второго типа и одну или несколько контактных площадок сквозных штырьков перед созданием перераспределительного слоя. Еще один дополнительный вариант представляет способ, далее содержащий формирование припойных шариковых выводов на перераспределительном слое и на одной или нескольких контактных площадках сквозных штырьков и монтаж литого слоя на подложке путем оплавления припойных шариковых выводов. Еще один дополнительный вариант представляет способ, далее содержащий электрическое и механическое соединение второго корпусированного прибора с паяемыми клеммами и одним или несколькими сквозными штырьками посредством одного или нескольких припойных шариковых выводов. Еще один дополнительный вариант представляет способ, согласно которому припойные шариковые выводы, электрически и механически соединяющие второй корпусированный прибор с паяемыми клеммами, оплавляют и сплавляют с паяемыми клеммами. Еще один дополнительный вариант представляет способ, согласно которому образуют электрическую цепь от первых электрических компонентов к подложке через второй корпусированный прибор и один или несколько сквозных штырьков. Еще один дополнительный вариант представляет способ, согласно которому образуют электрическую цепь от первых электрических компонентов к подложке через электропроводную дорожку, созданную на поверхности второго корпусированного прибора, и через один или несколько сквозных штырьков.

Еще один дополнительный вариант содержит многокристальный корпусированный полупроводниковый прибор, имеющий литой слой с первой поверхностью и второй поверхностью, противоположной первой поверхности, один или несколько первых электрических компонентов, где каждый из этих первых электрических компонентов имеет паяемую клемму, ориентированную так, что она обращена к первой поверхности литого слоя, и где паяемая клемма выполнена из припоя на основе олова, один или несколько вторых электрических компонентов, где каждый из этих вторых электрических компонентов имеет клемму второго типа, ориентированную таким образом, что она обращена ко второй поверхности литого слоя, и где клемма второго типа выполнена из меди, золота или алюминия, и одно или несколько электропроводных сквозных соединений, выполненных между первой поверхностью литого слоя и второй поверхностью литого слоя. Еще один дополнительный вариант содержит многокристальный корпусированный полупроводниковый прибор, где одно или несколько сквозных соединений представляют собой сквозные штырьки, где такой сквозной штырек содержит первую контактную площадку, поверхность которой по существу копланарна первой поверхности литого слоя, вторую контактную площадку, поверхность которой по существу копланарна второй поверхности литого слоя, средний слой, расположенный между первой и второй контактными площадками и одно или несколько сквозных соединений, проходящих сквозь средний слой и электрически соединяющих первую и вторую контактные площадки. Еще один дополнительный вариант содержит многокристальный корпусированный полупроводниковый прибор, имеющий далее второй корпусированный прибор, электрически и механически соединенный с одним или несколькими первыми электрическими компонентами и одним или несколькими электропроводными сквозными соединениями посредством припойных шариковых выводов, где корпусированный прибор электрически и механически соединен с подложкой посредством одного или нескольких припойных шариковых выводов и где первые электрические компоненты электрически соединены с подложкой через второй корпусированный прибор и одно или несколько электропроводных сквозных соединений.

Использование: для уменьшения объема, необходимого для размещения электронных компонентов. Сущность изобретения заключается в том, что многокристальный корпусированный прибор содержит литой слой, имеющий первую поверхность и вторую поверхность, противоположную первой поверхности, один или более первых электрических компонентов, причем каждый из указанных первых электрических компонентов имеет паяемую клемму, ориентированную к первой поверхности литого слоя, один или более вторых электрических компонентов, где каждый из этих компонентов имеет клемму второго типа, ориентированную ко второй поверхности литого слоя. Технический результат обеспечение возможности уменьшения объема, необходимого для размещения электронных компонентов. 3 н. и 22 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Многокристальный корпусированный прибор, содержащий:

литой слой, имеющий первую поверхность и вторую поверхность, противоположную первой поверхности;

один или более первых электрических компонентов, причем каждый из указанных первых электрических компонентов имеет паяемую клемму, ориентированную к первой поверхности литого слоя; и

один или более вторых электрических компонентов, причем каждый из указанных вторых электрических компонентов имеет клемму второго типа, ориентированную ко второй поверхности литого слоя.

2. Многокристальный корпусированный прибор по п. 1, в котором указанная паяемая клемма выполнена из припоя на основе олова, а указанная клемма второго типа выполнена из меди, золота или алюминия.

3. Многокристальный корпусированный прибор по п. 1, дополнительно содержащий перераспределительный слой, созданный на второй поверхности литого слоя и электрически соединенный с одной или более клеммами второго типа.

4. Многокристальный корпусированный прибор по п. 3, дополнительно содержащий слой диэлектрика между перераспределительным слоем и второй поверхностью литого слоя.

5. Многокристальный корпусированный прибор по п. 3, дополнительно содержащий слой резиста против пайки, созданный на участках перераспределительного слоя.

6. Многокристальный корпусированный прибор по п. 1, дополнительно содержащий одно или более электропроводных сквозных соединений, выполненных между первой поверхностью литого слоя и второй поверхностью литого слоя.

7. Многокристальный корпусированный прибор по п. 6, в котором указанные одно или более электропроводных сквозных соединений представляют собой сквозные штырьки, причем сквозной штырек содержит:

первую контактную площадку, поверхность которой по существу копланарна первой поверхности литого слоя;

вторую контактную площадку, поверхность которой по существу копланарна второй поверхности литого слоя;

средний слой, расположенный между первой и второй контактными площадками; и

одно или более сквозных соединений, проходящих сквозь средний слой и электрически соединяющих первую и вторую контактные площадки.

8. Многокристальный корпусированный прибор по п. 6, дополнительно содержащий второй корпусированный прибор, электрически и механически соединенный с одним или более первыми электрическими компонентами и одним или более электропроводными сквозными соединениями посредством припойных шариковых выводов.

9. Многокристальный корпусированный прибор по п. 8, характеризующийся тем, что электрически и механически соединен с подложкой посредством одного или более припойных шариковых выводов, и тем, что первые электрические компоненты электрически соединены с подложкой посредством второго корпусированного прибора и одного или более электропроводных сквозных соединений.

10. Многокристальный корпусированный прибор по п. 6, дополнительно содержащий второй перераспределительный слой, созданный на первой поверхности литого слоя и электрически соединяющий одну или более паяемых клемм с одним или более электропроводными сквозными соединениями.

11. Многокристальный корпусированный прибор по п. 1, в котором указанные первые электрические компоненты представляют собой предварительно корпусированные компоненты.

12. Многокристальный корпусированный прибор по п. 11, в котором указанные один или более первых электрических компонентов представляют собой компоненты в корпусах с размерами кристалла на уровне пластины.

13. Многокристальный корпусированный прибор по п. 1, в котором указанные один или более первых электрических компонентов имеют по существу одинаковую толщину.

14. Многокристальный корпусированный прибор по п. 1, в котором по меньшей мере один из указанных одного или более первых электрических компонентов тоньше других первых электрических компонентов.

15. Многокристальный корпусированный прибор по п. 14, дополнительно содержащий сформированное отверстие от первой поверхности литого слоя для открытия паяемых клемм указанного более тонкого первого электрического компонента.

16. Способ изготовления многокристального корпусированного прибора, содержащий этапы, на которых:

устанавливают один или более первых электрических компонентов на носителе литого слоя, причем указанные первые электрические компоненты имеют паяемые клеммы, обращенные от носителя литого слоя;

устанавливают один или более вторых электрических компонентов на носителе литого слоя, причем указанные вторые электрические компоненты имеют клеммы второго типа, обращенные к носителю литого слоя;

устанавливают один или более сквозных штырьков на носителе литого слоя;

создают литой слой на носителе литого слоя, причем литой слой имеет первую поверхность, созданную над паяемыми клеммами первых электрических компонентов и над сквозными штырьками, и вторую поверхность, выполненную на носителе литого слоя;

удаляют носитель литого слоя с указанного литого слоя;

создают перераспределительный слой на второй поверхности литого слоя, причем указанный перераспределительный слой контактирует с одной или более клеммами второго типа и первой контактной площадкой сквозного штырька; и

создают углубления в первой поверхности литого слоя, для открытия одной или более паяемых клемм и второй контактной площадки сквозного штырька.

17. Способ по п. 16, дополнительно содержащий этапы, на которых:

создают слой диэлектрика на второй поверхности литого слоя; и

создают, в слое диэлектрика, рисунок для открытия клемм второго типа и одной или более контактных площадок сквозных штырьков перед формированием перераспределительного слоя.

18. Способ по п. 16, дополнительно содержащий этапы, на которых:

создают припойные шариковые выводы на перераспределительном слое и на одной или более контактных площадок из состава сквозных штырьков; и

устанавливают литой слой на подложке посредством оплавления припойных шариковых выводов.

19. Способ по п. 18, дополнительно содержащий этап, на котором осуществляют электрическое и механическое соединение второго корпусированного прибора с паяемыми клеммами и одним или более сквозными штырьками посредством одного или более припойных шариковых выводов.

20. Способ по п. 19, в котором припойные шариковые выводы, электрически и механически соединяющие второй корпусированный прибор с паяемыми клеммами, оплавлены и сплавлены с паяемыми клеммами.

21. Способ по п. 20, дополнительно содержащий этап, на котором создают электрическую цепь от первых электрических компонентов к подложке через второй корпусированный прибор и через один или более сквозных штырьков.

22. Способ по п. 20, дополнительно содержащий этап, на котором создают электрическую цепь от первых электрических компонентов к подложке через электропроводную дорожку, выполненную на поверхности второго корпусированного прибора, и через один или более сквозных штырьков.

23. Многокристальный корпусированный прибор, содержащий:

литой слой, имеющий первую поверхность и вторую поверхность, противоположную первой поверхности;

один или более первых электрических компонентов, причем каждый из указанных первых электрических компонентов имеет паяемую клемму, ориентированную к первой поверхности литого слоя, причем указанная паяемая клемма выполнена из припоя на основе олова;

один или более вторых электрических компонентов, причем каждый из указанных вторых электрических компонентов имеет клемму второго типа, ориентированную ко второй поверхности литого слоя, причем указанная клемма второго типа содержит медь, золото или алюминий; и

одно или более электропроводных сквозных соединений, созданных между первой поверхностью литого слоя и второй поверхностью литого слоя.

24. Многокристальный корпусированный прибор по п. 23, в котором указанные одно или более электропроводных сквозных соединений представляют собой сквозные штырьки, причем указанные сквозные штырьки содержат:

первую контактную площадку, поверхность которой по существу копланарна первой поверхности литого слоя;

вторую контактную площадку, поверхность которой по существу копланарна второй поверхности литого слоя;

средний слой, расположенный между первой и второй контактными площадками; и

одно или более сквозных соединений, проходящих сквозь средний слой и электрически соединяющих первую и вторую контактные площадки.

25. Многокристальный корпусированный прибор по п. 24, дополнительно содержащий второй корпусированный прибор, электрически и механически соединенный с одним или более первыми электрическими компонентами и одним или более электропроводными сквозными соединениями посредством припойных шариковых выводов, причем первые электрические компоненты электрически соединены с подложкой посредством второго корпусированного прибора и одного или более электропроводных сквозных соединений.