晶圆级传递模塑及其实施装置转让专利

申请号 : CN201410445854.0

文献号 : CN105206538B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 张博平林勇志黄见翎刘重希陈孟泽郑明达余振华

申请人 : 台湾积体电路制造股份有限公司

摘要 :

本发明提供了一种方法,包括将封装结构置于包封模具内,使得封装结构中的器件管芯的顶面接触包封模具中的离型膜。通过注入端口,将模塑料注入至包封模具的内部空间内,注入端口位于包封模具的一侧。在注入模塑料期间,通过包封模具的第一排气端口和第二排气端口实施排气步骤。第一排气端口具有第一流速,而第二排气端口具有不同于第一流速的第二流速。本发明涉及晶圆级传递模塑及其实施装置。

权利要求 :

1.一种晶圆级传递模塑的方法,包括:

将封装结构置于包封模具内,所述封装结构中的器件管芯的顶面接触所述包封模具中的离型膜;

通过注入端口,将模塑料注入至所述包封模具的内部空间内,所述注入端口位于所述包封模具的第一侧;以及在注入所述模塑料期间,通过所述包封模具的第一排气端口和第二排气端口来排气,所述第一排气端口具有第一流速,而所述第二排气端口具有不同于所述第一流速的第二流速,其中,所述包封模具还包括附加排气端口,所述附加排气端口和所述注入端口分别位于所述包封模具的直径的相对两侧,所述第一排气端口比所述第二排气端口距离所述注入端口更远,并且所述第一流速高于所述第二流速。

2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一排气端口和所述第二排气端口都连接至同一真空环境,并且所述第一排气端口的第一尺寸不同于所述第二排气端口的第二尺寸。

3.根据权利要求1所述的方法,还包括:位于所述包封模具上的多个排气端口,其中,所述多个排气端口随着从所述多个排气端口至所述注入端口的相应距离的减小而不断变小。

4.根据权利要求1所述的方法,其中,由第一阀门控制通过所述第一排气端口的排气,而由第二阀门的控制通过所述第二排气端口的排气,并且所述第一阀门和所述第二阀门分别控制所述第一流速和所述第二流速。

5.根据权利要求4所述的方法,其中,所述第一阀门和所述第二阀门将所述第一流速控制为大于所述第二流速。

6.根据权利要求4所述的方法,其中,所述第一阀门和所述第二阀门分别将所述第一排气端口和所述第二排气端口连接至同一真空腔室。

7.一种晶圆级传递模塑的方法,包括:

将封装结构置于包封模具的内部空间内,所述封装结构中的器件管芯的顶面接触所述包封模具中的离型膜,其中,所述包封模具包括:注入端口;

第一排气端口,其中,所述包封模具具有圆形形状,所述第一排气端口和所述注入端口位于所述包封模具的直径的相对两侧;和第二排气端口和附加排气端口,具有不同尺寸;

将所述封装结构和所述包封模具置于腔室中,其中,所述第一排气端口和所述第二排气端口的每个将所述内部空间互连至所述腔室的位于所述包封模具外部的部分,所述第二排气端口比所述附加排气端口距离所述注入端口更远,并且所述第二排气端口的流速高于所述附加排气端口的流速;

将所述腔室抽真空;以及

通过所述注入端口,将模塑料注入至所述包封模具的内部空间内。

8.根据权利要求7所述的方法,还包括:将离型膜置于所述包封模具的内部空间中,使得所述封装结构的器件管芯的顶面接触所述离型膜。

9.根据权利要求7所述的方法,其中,所述第一排气端口的第一尺寸大于所述第二排气端口的第二尺寸,并且所述第一排气端口比所述第二排气端口距离所述注入端口更远。

10.根据权利要求7所述的方法,其中,所述第一排气端口在所述包封模具的所有排气端口中具有最大尺寸。

11.根据权利要求7所述的方法,还包括:

在注入所述模塑料后,对所述模塑料进行固化;以及

从所述包封模具中去除包括所述封装结构和所述模塑料的封装件。

12.根据权利要求7所述的方法,其中,所述封装结构包括:晶圆;以及

多个管芯,位于所述晶圆上方并且接合至所述晶圆,其中,在注入所述模塑料过程中,所述模塑料从所述晶圆的一侧流至所述晶圆的相对侧。

13.根据权利要求7所述的方法,其中,没有泵和阀门连接至所述第一排气端口和所述第二排气端口。

14.一种晶圆级传递模塑的实施装置,包括:

包封模具,包括:

顶部;和

边缘环,具有环形形状,其中,所述边缘环位于所述顶部的边缘的下面并且连接至所述顶部的边缘,并且所述边缘环包围所述顶部下方的内部空间;

注入端口,连接至所述包封模具的内部空间;以及

第一排气端口和第二排气端口,以及附加排气端口,位于所述边缘环处,其中,所述第一排气端口具有第一尺寸,而所述第二排气端口具有不同于所述第一尺寸的第二尺寸,所述第一排气端口和所述注入端口位于所述边缘环的直径的相对两侧,并且所述第二排气端口比所述附加排气端口距离所述注入端口更远,所述第二排气端口的流速高于所述附加排气端口的流速。

15.根据权利要求14所述的装置,还包括:分配器,连接至所述注入端口,其中,所述分配器配置为通过所述注入端口将模塑材料注入至所述包封模具的内部空间内。

16.根据权利要求15所述的装置,还包括:控制器,连接至所述第一排气端口和所述第二排气端口,其中,所述控制器配置为在不同时间点分别打开所述第一排气端口和所述第二排气端口。

17.根据权利要求14所述的装置,其中,所述第一尺寸大于所述第二尺寸。

18.根据权利要求14所述的装置,其中,所述包封模具具有圆形形状,并且所述第一排气端口在所述包封模具的所有排气端口中具有最大尺寸。

19.根据权利要求14所述的装置,还包括:位于所述边缘环处的多个排气端口,其中,所述多个排气端口的尺寸随着从所述多个排气端口至所述注入端口的相应距离的减小而不断变小。

说明书 :

晶圆级传递模塑及其实施装置

[0001] 相关申请的交叉应用
[0002] 本申请是以下共同转让的美国专利申请(专利申请序列号为13/411,293,2012年3月2日提交,并且标题为“Wafer-Level Underfill and Over-Molding”)的部分继续申请。

技术领域

[0003] 本发明涉及晶圆级传递模塑及其实施装置。

背景技术

[0004] 在集成电路的封装中,通常通过倒装芯片接合来堆叠封装部件(诸如,器件管芯和封装衬底)。为了保护堆叠的封装部件,将模塑料设置在器件管芯周围。
[0005] 传统的模塑方法包括压缩模塑和传递模塑。压缩模塑可用于二次成型(ove-rmolding)。因为压缩模塑不能用于填充堆叠的管芯之间的间隙,所以需要在不同于压缩模塑的步骤中分配底部填充物。另一方面,传递模塑可用于将模塑底部填充物填充在堆叠的封装部件之间和上方。因此,传递模塑可用于在同一步骤中分配底部填充物和模塑料。然而,由于模塑料的不均匀分配,传递模塑不能用于包括圆形晶圆的封装件。

发明内容

[0006] 为了解决现有技术中存在的问题,根据本发明的一个方面,提供了一种方法,包括:将封装结构置于包封模具内,所述封装结构中的器件管芯的顶面接触所述包封模具中的离型膜;通过注入端口,将模塑料注入至所述包封模具的内部空间内,所述注入端口位于所述包封模具的第一侧;以及在注入所述模塑料期间,通过所述包封模具的第一排气端口和第二排气端口来排气,所述第一排气端口具有第一流速,而所述第二排气端口具有不同于所述第一流速的第二流速。
[0007] 在上述方法中,所述第一排气端口比所述第二排气端口距离所述注入端口更远,并且所述第一流速高于所述第二流速。
[0008] 在上述方法中,所述第一排气端口和所述第二排气端口都连接至同一真空环境,并且所述第一排气端口的第一尺寸不同于所述第二排气端口的第二尺寸。
[0009] 在上述方法中,还包括:位于所述包封模具上的多个排气端口,其中,所述多个排气端口随着从所述多个排气端口至所述注入端口的相应距离的减小而不断变小。
[0010] 在上述方法中,由第一阀门控制通过所述第一排气端口的排气,而由第二阀门的控制通过所述第二排气端口的排气,并且所述第一阀门和所述第二阀门分别控制所述第一流速和所述第二流速。
[0011] 在上述方法中,所述第一排气端口比所述第二排气端口距离所述注入端口更远,并且所述第一阀门和所述第二阀门将所述第一流速控制为大于所述第二流速。
[0012] 在上述方法中,所述第一阀门和所述第二阀门分别将所述第一排气端口和所述第二排气端口连接至同一真空腔室。
[0013] 根据本发明的另一方面,还提供了一种方法,包括:将封装结构置于包封模具的内部空间内,所述封装结构中的器件管芯的顶面接触所述包封模具中的离型膜,其中,所述包封模具包括:注入端口;和具有不同尺寸的第一排气端口和第二排气端口;将所述封装结构和所述包封模具置于腔室中,其中,所述第一排气端口和所述第二排气端口的每个将所述内部空间互连至所述腔室的位于所述包封模具外部的部分;将所述腔室抽真空;以及通过所述注入端口,将模塑料注入至所述包封模具的内部空间内。
[0014] 在上述方法中,还包括:将离型膜置于所述包封模具的内部空间中,使得所述封装结构的器件管芯的顶面接触所述离型膜。
[0015] 在上述方法中,所述第一排气端口的第一尺寸大于所述第二排气端口的第二尺寸,并且所述第一排气端口比所述第二排气端口距离所述注入端口更远。
[0016] 在上述方法中,所述包封模具具有圆形形状,所述第一排气端口和所述注入端口位于所述包封模具的直径的相对两侧,并且所述第一排气端口在所述包封模具的所有排气端口中具有最大尺寸。
[0017] 在上述方法中,还包括:在注入所述模塑料后,对所述模塑料进行固化;以及从所述包封模具中去除包括所述封装结构和所述模塑料的封装件。
[0018] 在上述方法中,所述封装结构包括:晶圆;以及多个管芯,位于所述晶圆上方并且接合至所述晶圆,其中,在注入所述模塑料过程中,所述模塑料从所述晶圆的一侧流至所述晶圆的相对侧。
[0019] 在上述方法中,没有泵和阀门连接至所述第一排气端口和所述第二排气端口。
[0020] 根据本发明的又一方面,还提供了一种装置,包括:包封模具,包括:顶部;和边缘环,具有环形形状,其中,所述边缘环位于所述顶部的边缘的下面并且连接至所述顶部的边缘,并且所述边缘环包围所述顶部下方的内部空间;注入端口,连接至所述包封模具的内部空间;以及第一排气端口和第二排气端口,位于所述边缘环处,其中,所述第一排气端口具有第一尺寸,而所述第二排气端口具有不同于所述第一尺寸的第二尺寸。
[0021] 在上述装置中,还包括:分配器,连接至所述注入端口,其中,所述分配器配置为通过所述注入端口将模塑材料注入至所述包封模具的内部空间内。
[0022] 在上述装置中,还包括:控制器,连接至所述第一排气端口和所述第二排气端口,其中,所述控制器配置为在不同时间点分别打开所述第一排气端口和所述第二排气端口。
[0023] 在上述装置中,所述第一尺寸大于所述第二尺寸,并且所述第一排气端口比所述第二排气端口距离所述注入端口更远。
[0024] 在上述装置中,所述包封模具具有圆形形状,所述第一排气端口和所述注入端口位于所述包封模具的直径的相对两侧,并且所述第一排气端口在所述包封模具的所有排气端口中具有最大尺寸。
[0025] 在上述装置中,还包括:位于所述边缘环处的多个排气端口,其中,所述多个排气端口的尺寸随着从所述多个排气端口至所述注入端口的相应距离的减小而不断变小。

附图说明

[0026] 当结合附图进行阅读时,根据下面详细的描述可以更好地理解本发明。应该强调的是,根据工业中的标准实践,各种部件不是按照比例绘制。实际上,为了清楚的讨论,可随意增大或减小各种部件的尺寸。
[0027] 图1示出了根据一些实施例的晶圆级传递模塑工艺的截面图;
[0028] 图2示出了根据一些实施例的包封模具的立体图;
[0029] 图3示出了根据一些具有不同尺寸的排气端口的实施例的晶圆级传递模塑工艺的顶视图;
[0030] 图4示出了根据可选实施例的晶圆级传递模塑工艺的顶视图,其中,阀门连接至打开方式不同的不同排气端口;
[0031] 图5至图9示出了根据一些实施例的时延晶圆级传递模塑工艺的中间阶段的顶视图;
[0032] 图10示出了根据可选实施例的晶圆级传递模塑工艺的顶视图;
[0033] 图11示出了根据一些实施例的模制的封装结构;
[0034] 图12示出了根据一些实施例的晶圆级传递模塑工艺的顶视图,其中,器件管芯的有源部件面朝离型膜;以及
[0035] 图13示出了根据一些实施例的模制的封装结构,其中,器件管芯的有源部件通过产生的模制的封装结构而暴露。

具体实施方式

[0036] 以下公开内容提供了许多不同的实施例或实例,以实现本发明的不同特征。以下描述了部件和布置的具体实例以简化本发明。当然,这些只是实例而并非旨在限制本发明。例如,在以下描述中,在第二部件上方或上形成第一部件可包括第一部件和第二部件以直接接触的方式形成的实施例,并且也可包括在第一部件和第二部件之间可以形成额外的部件,从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。此外,本发明在各个实例中可以重复参考数字和/或字母。这种重复是出于简化和清楚的目的,但其自身并不指示所讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。
[0037] 此外,为便于描述,诸如“在…下面”、“在…以下”、“下方的”、“在…上方”、“上方的”等空间相对位置术语在此可以用于描述如图所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)元件或部件的关系。除了图中所示的方位外,这些空间相对位置术语旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。装置可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方位上),并且在此使用的空间相对位置描述符可同样地进行相应的解释。
[0038] 根据本发明的各个示例性实施例,提供了一种用于晶圆级传递模塑工艺的装置以及一种实施晶圆级传递模塑的方法。讨论了实施例的变化。在各个视图以及说明性实施例中,类似的参考标号用于指代类似的元件。
[0039] 图1示出了根据本发明的一些实施例的晶圆级传递模塑工艺的截面图。参考图1,封装结构10被置于包封模具26中。封装结构10包括晶圆20和接合至晶圆20的管芯22。在一些实施例中,晶圆20是器件晶圆,器件晶圆包括多个器件芯片,器件芯片中包括有源器件(诸如,晶体管)。器件晶圆20中还可包括无源器件(诸如,电阻器、电容器、电感器和/或变压器)。晶圆20还包括半导体衬底(未示出),诸如,硅衬底、硅锗衬底、硅碳衬底或Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体衬底。在可选实施例中,晶圆20是其中不包括有源器件的内插晶圆。在晶圆20是内插晶圆的实施例中,晶圆20还可包括半导体衬底。内插晶圆20中可包括或可不包括无源器件,诸如,电阻器、电容器、电感器和/或变压器。例如,如图2所示,晶圆20的顶视图可以是圆形的,但是晶圆20可具有诸如矩形的其他顶视形状。器件管芯22中可包括有源器件。根据一些实施例,器件管芯22包括存储器管芯,诸如,静态随机存取存储器(SRAM)管芯、动态随机存取存储器(DRAM)管芯等。可选地,管芯22可以是包括堆叠的管芯的封装件。
[0040] 包封模具26包括可具有圆形顶视形状(图2至图9)的顶部(盖)26A。如图1所示,由柔性材料制成的离型膜27附接至包封模具26的内表面。管芯22的顶面与离型膜27的底面接触。因此,在管芯22的顶面上没有留下空间。根据一些实施例,离型膜27还可延伸至包封模具26的内侧壁。另一方面,相邻管芯22之间的间隙保持未被离型膜27填充。因此,在模塑工艺中,随后分配的模塑料流经相邻管芯22之间的间隙,并且可能在管芯22和下方的晶圆20之间的间隙内流动,但是不在管芯22的上方流动。由于管芯22之间的间隙是狭窄的,所以不允许模塑料在管芯22上方流动造成狭窄的模塑料路径。这导致模塑工艺的难度增大,因此,根据本发明的实施例,使用图4至图10中示出的方案以确保有效且均匀的模塑。
[0041] 包封模具26还包括包围管芯22的边缘环26B(也参考图2)。边缘环26B连接至顶部26A的边缘并且从顶部26A的边缘向下延伸。边缘环26B围绕顶部26A下方的区域,该区域在下文中被称为包封模具26的内部空间。因此,管芯22和离型膜27位于包封模具26的内部空间中。包封模具26可由铝、不锈钢或陶瓷等形成。边缘环26B的底端可与晶圆20的顶面接触,从而密封包封模具26的内部空间。
[0042] 如图1所示,在一些实施例中,将包封模具126(为下包封模具)置于包封模具26的下方。可组合使用包封模具26和126来模塑封装件10。在可选实施例中,没有使用下包封模具126。根据本发明的可选实施例,将边缘环26B的底边缘置于晶圆20的边缘部分上。在这些实施例中,没有使用下包封模具。
[0043] 图1还示出了模塑注入端口30和排气端口32,它们位于包封模具26的相对两侧。此外,模塑注入端口30和排气端口32位于边缘环26B上并且包括将包封模具26的内部空间连接至位于包封模具26外部的外部空间的开口。因为图1是截面图,所以示出了单个排气端口32。然而,如图2至图8所示,多个排气端口32可置于边缘环26B上。模塑分配器(molding dispenser)40连接至模塑注入端口30并且被配置为将模塑材料46传导至模塑注入端口30。
模塑分配器40可包括储存槽(未示出)以储存模塑材料46。
[0044] 图2示出了包封模具26的立体图。在一些实施例中,排气端口32(包括32-1至32-m)具有均匀的尺寸,其中,取决于排气端口32的形状,尺寸可以是直径或长度/宽度。例如,排气端口32具有圆形开口或八边形开口。在可选实施例中,排气端口32具有不同的尺寸,并且排气端口32的尺寸与相应的排气端口32所在的相应位置有关。
[0045] 通过排气端口32,包封模具26内部的内部空间可产生真空。例如,管道52(图4)可连接至排气端口32,并且可通过管道52来实施抽真空。可选地,如图1和图3所示,整个包封模具26和相应的封装结构10可置于可为腔室的真空环境36中,使得所有排气端口32用于同时对包封模具26的内部空间进行抽真空。在提供真空环境36的实施例中,可以没有连接至单独的排气端口32的管道。通过具有不同尺寸的排气端口32,模塑材料46可更为均匀地分配在整个晶圆20上。
[0046] 图3示出了根据一些实施例的包封模具26、晶圆20和管芯22的顶视图。如图3所示,管芯22将包封模具26的内部空间分隔为多个水平和垂直的带(street),其中,在后续的模塑工艺中,模塑料流过带以及管芯22和晶圆20之间的间隙。模塑注入端口30和排气端口32-1可位于边缘环26B的相对两侧上。排气端口32可对称于边缘环26B的直径42设置,其中,直径42以模塑注入端口30作为其两端中的一端。在一些实施例中,排气端口32-1位于直径42的另一端处。在本发明的可选实施例(未示出)中,在另一端处没有排气端口32。相反,两个排气端口相对于直径42的另一端是对称的并且比其他所有排气端口32都更接近直径42的另一端。
[0047] 如图3所示,排气端口32标示为32-1至32-m,其中,m是可为等于或大于2的任意整数的序号。如图3所示,出于方便,排气端口32可被称为排气端口32-n,其中,整数n为序号并且介于1至m之间。随着序号n的增大,排气端口32-n至模塑注入端口30的距离减小。根据一些实施例,具有序号(n+1)的每个排气端口的尺寸/面积都等于或小于具有序号n的排气端口的尺寸/面积。排气端口32-1至32-m可具有不断变小的尺寸。例如,在一些实施例中,每个排气端口32-(n+1)的尺寸/面积小于排气端口32-1的尺寸/面积。因此,排气端口32-1在排气端口32的全部尺寸中可具有最大尺寸W1。最接近模塑注入端口30的排气端口32-m可具有最小尺寸Wm。在一些实施例中,W1/Wm的比率大于1并且可大于约5。
[0048] 应理解,因为排气端口32与环境36以及包封模具26的内部空间共享相同的压力,所以排气端口32的尺寸可与流过排气端口32的气体的流速直接相关。因此,随着相应的排气端口32的序号的增大,排气端口32-1至32-m可具有不断变小的气体流速。此外,排气端口32-1可具有最高流速,而排气端口32-m可具有最低流速。
[0049] 在图3的实施例中,排气端口32可不直接连接至任何泵或阀门,并且由真空环境36和包封模具26的内部空间之间的压力差引起通过排气端口32的排气。另一方面,可通过泵44(图1和图3)对真空环境36进行抽真空。
[0050] 根据一些实施例,由于包封模具26被置于环境36中,而排气端口32将包封模具26的内部空间连接至环境36,所以模塑工艺包括将气体/空气从环境36泵出(例如,通过泵44)。因此,当将模塑料46(以箭头表示)注入至包封模具26的内部空间内时,内部空间中的真空向前拉动模塑料46并且填充管芯22之间的间隙以及管芯22与晶圆20之间的间隙。在这些实施例中,没有泵或阀门直接连接至排气端口32。
[0051] 还如图3所示,在模塑料46的注入期间,由于排气端口32具有不同的尺寸,所以模塑料46的流动受到影响。例如,从模塑注入端口30至排气端口32-1的路径比至其他任何排气端口32的路径都要长。因此,排气端口32-1的最大排气尺寸帮助模塑料46比流至其他排气端口32都更快地流至排气端口32-1。排气端口32的设计使得模塑料46均匀地分布于包封模具26的内部空间的所有部分中,从而相比于如果所有的排气端口32都具有相同尺寸的情况,模塑料46可以更同步的方式到达包封模具26的全部内部空间。
[0052] 图4至图9示出了根据可选实施例的形成模塑工艺中的中间阶段和相应的装置的截面图。除非另有说明,否则这些实施例中的部件的材料和形成方法实质上与它们的类似部件(这些部件在图1至图3中示出的实施例中以类似的参考标号来标示)的材料和形成方法相同。因此,关于图4至图9中示出的部件的工艺和材料的细节可在对图1至图3中示出的实施例的讨论中找到。
[0053] 图4示出了根据可选实施例的包封模具26、晶圆20以及管芯22的顶视图。在这些实施例中,不是通过共用的环境36(如图3中)来排气,而是将标示为48-1至48-m的多个阀门48连接至相应的排气端口32-1至32-m。在一些实施例中,排气端口32-1至32-m具有相同的尺寸/面积。在可选实施例中,排气端口32-1至32-m具有不同的尺寸和面积,并且随着序号的增大,相应的排气端口32可具有不断变小的尺寸。
[0054] 根据本发明的实施例,排气端口32通过相应的阀门48和管道52连接至腔室50,其中,用线条来表示一些管道52。例如,通过泵44将腔室50抽真空。因此,腔室50具有低压(例如,低于约10托)。将阀门48有差异地打开以具有不同的开口尺寸,从而穿过不同阀门48的气流不同。根据一些实施例,随着序号的增大,相应的阀门48-1至48-m的开口(或开口的口径或直径)不断变小。换言之,随着序号的增大,相应的阀门48-1至48-m的流速不断变小。
[0055] 由于阀门48-1至48-m的不同的流速,模塑料46在朝着排气端口32-1的方向上比在朝着其他排气端口的方向上被拉动得更快。此外,从排气端口32-1至排气端口32-m,模塑料46的流速不断变小以弥补从相应的排气端口32至模塑注入端口30的不断变小的距离。因此,可在同一时间将模塑料46填充至包封模具26的内部空间的不同部分内。
[0056] 图5至图9示出了根据可选实施例的在模制封装结构10的中间阶段的顶视图。参考图5,标示为48-1至48-m的多个阀门48连接至相应的排气端口32-1至32-m。排气端口32-1至32-m可具有相同的尺寸或可具有彼此不同的尺寸。多个排气端口32通过阀门48-1至48-m连接至真空腔室50。阀门48还连接至控制器54并且受其控制,控制器54被配置为控制每个阀门48以在期望的时间点打开和关闭。从控制器54至阀门48的电连接件示出为56。
[0057] 参考图5,将模塑料46注入至包封模具26内。在第一时间点T1处,阀门48-1打开,使得空气通过阀门48-1排出,如阀门48-1上所画的箭头所示。其他所有的阀门48-2至48-m保持关闭。时间点T1可以是开始将模塑料46注入包封模具26内的相同时间点。可选地,时间点T1领先或滞后于开始将模塑料46注入至包封模具26内的时间点。因此,如图5所示,模塑料46主要在用箭头46-1标记的单方向上流动,该方向平行于从模塑注入端口30指向排气端口
32-1的方向。此时,流向除了排气端口32-1以外的排气端口的模塑料46最少。
[0058] 参考图6,在第一时间点T1之后的第二时间点T2处,阀门48-2打开。阀门48-1仍保持打开,使得空气同时通过阀门48-1和48-2排出,如阀门48-1和48-1上所画的箭头所示。可控制阀门48-1和48-2,使得排气端口32-1的流速与排气端口32-2的流速相同,或者大于或小于排气端口32-2的流速。其他所有阀门48-3至48-m保持关闭。因此,如图6所示,模塑料46主要在用箭头46-1和46-2标记的方向上流动。此时,流向除了排气端口32-1和32-2以外的排气端口的模塑料46最少。时间点T1和T2之间的时间差受各种因素的影响,这些因素包括但不限于模塑料46的粘度、管芯22之间的间隙的尺寸、阀门48的尺寸以及泵44的功率。
[0059] 接下来,如图7所示,在第二时间点T2之后的第三时间点T3处,阀门48-3打开。阀门48-1和48-2仍保持打开,使得空气通过阀门48-1、48-2和48-3排出,如阀门48-1、48-2和48-
3上所画的箭头所示。可控制阀门48-1、48-2和48-3,使得排气端口32-1的流速与排气端口
32-2和/或32-3的流速相同,或者大于或小于排气端口32-2和/或32-3的流速。除了阀门48-
1、48-2和48-3以外的其他所有阀门48保持关闭。因此,如图7所示,模塑料46主要在用箭头
46-1、46-2和46-3标记的方向上流动。此时,流向除了排气端口32-1、32-2和32-3以外的排气端口32的模塑料46最少。时间点T2和T3之间的时间差受到不同因素的影响,这些因素包括模塑料46的粘度、管芯22之间的间隙的尺寸、阀门48的尺寸以及泵44的功率。因此,可通过实验找到最优时间差(T3-T2)。
[0060] 在随后的步骤中,阀门48-4至48-m依次打开,其中,每个阀门48都在具有较小序号的阀门的打开时间之后打开。例如,参考图8,在第三时间点T3之后的时间点T4处,阀门48-4打开。如图9所示,依次打开阀门48,直至阀门48-m打开时的时间点Tm。此时,模塑料46可能未完全填充包封模具26的内部空间。在时间点Tm之后,所有的阀门48-1至48-m都保持打开,并且继续注入模塑料46,直至模塑料46完全填充包封模具26(可能包括管芯22和晶圆20之间的间隙)。
[0061] 时间点T2至Tm中的每一个时间点相对于它之前的时间点的滞后都受到控制器54的控制,其中,可通过实验找到最优时间点T1至Tm,并且只要模制的封装结构的设计和模塑料的类型保持不变,最优时间点T1至Tm可用于同一类型的产品。
[0062] 图10示出了根据本发明可选实施例的模塑工艺。在这些实施例中,与模塑注入端口30位于包封模具26的一侧的情况不同,模塑注入端口30位于包封模具26的顶部26A上。排气端口32分布在边缘环26B上,并且可均匀分布,使得排气端口32彼此之间具有均匀的间隔。此外,在这些实施例中,离型膜27接触管芯22的顶面,并且因此,模塑料流过管芯22之间的间隙以及管芯22和晶圆20之间的间隙,但是未流过管芯22的上方。
[0063] 如图10所示,为了允许将模塑料46引入包封模具26内,晶圆20中的中心芯片20’没有与上面的管芯22接合,因此,形成使模塑料46传导入包封模具26内的空间。此外,包封模具26可置于真空环境36中,真空环境36连接至泵44以将空气从真空环境36中排出。
[0064] 在发生如图3、图4、图9或图10中所示的模塑注入步骤之后,模塑料46完全填充包封模具26的内部空间。接下来,实施固化工艺以凝固模塑料46。根据模塑料46的类型,可通过紫外线(UV)固化、热固化、红外线固化等来实施固化。在固化之后,从包封模具中取出模制的封装结构10。如图11所示,在产生的结构中,模塑料46填充管芯22之间的间隙并且可能填充管芯22与晶圆20之间的间隙。露出管芯22的顶面,没有模塑料覆盖管芯22。
[0065] 图12和图13示出了根据可选实施例的封装结构10的接合。在这些实施例中,管芯22将接合为复合晶圆。管芯22粘接至晶圆20,在这些实施例中,晶圆20为载具。载具20可以是硅载具或者是诸如玻璃载具或陶瓷载具的非半导体载具。当晶圆20是硅晶圆时,其可以是其中没有形成电路的空白晶圆。粘合剂23将管芯22粘接至载具20。
[0066] 在图12中,封装结构10被置于包封模具26的内部空间中,管芯22面朝上并且与离型膜27接触。管芯22包括面朝离型膜27的有源表面部件24。表面部件24可包括金属焊盘、金属柱、焊料区和/或重分布线等,它们可露出并且与离型膜27接触。接下来,采用与图2至图9所讨论的基本相同的方法来实施模塑工艺。在模塑工艺之后,去除离型膜27和包封模具26。
[0067] 图13示出了产生的复合晶圆,其包括封装结构10和模塑料46。在产生的复合晶圆中,管芯22将它们的有源部件露出。因此,可对复合晶圆实施诸如形成扇出重分布线(未示出)的额外工艺步骤。
[0068] 本发明的实施例具有一些有利特征。在本发明的实施例中,使用传递模塑方法,离型膜接触模制的封装结构的管芯的顶面。在产生的模制的封装件中,器件管芯的顶面露出而不需实施研磨工艺以露出器件管芯22的顶面。此外,模塑料填充管芯22和晶圆20之间的间隙,因此,不需要额外的底部填充步骤。模塑料均匀地填充包封模具,并且改进了模塑工艺的效率。
[0069] 根据本发明的一些实施例,一种方法包括将封装结构置于包封模具内,封装结构中的器件管芯的顶面接触包封模具中的离型膜。通过注入端口将模塑料注入至包封模具的内部空间内,注入端口位于包封模具的一侧。在模塑料的注入期间,通过包封模具的第一排气端口和第二排气端口实施排气步骤。第一排气端口具有第一流速,而第二排气端口具有不同于第一流速的第二流速。
[0070] 根据本发明的可选实施例,一种方法包括将封装结构置于包封模具的内部空间内,封装结构中的器件管芯的顶面接触包封模具中的离型膜。包封模具包括注入端口以及具有不同尺寸的第一排气端口和第二排气端口。该方法还包括将封装结构和包封模具置于腔室中,其中,第一排气端口和第二排气端口的每个都将内部空间互连至腔室的位于包封模具外部的部分。将腔室抽真空。通过注入端口,将模塑料注入至包封模具的内部空间内。
[0071] 根据本发明的又一可选实施例,一种包封模具包括顶部和呈环形的边缘环,其中,边缘环位于顶部的边缘下面并且连接至顶部的边缘。边缘环包围顶部下方的内部空间。注入端口连接至包封模具的内部空间。第一排气端口和第二排气端口位于边缘环处,其中,第一排气端口具有第一尺寸,而第二排气端口具有不同于第一尺寸的第二尺寸。
[0072] 以上概括了几个实施例的特征使得本领域的技术人员可更好的理解本发明的各方面。本领域的技术人员应该理解,他们可容易地使用本发明作为基础来设计或更改用于实现与本发明所介绍的实施例相同的目的和/或取得相同的有益效果的其他工艺和结构。本领域的技术人员还应该意识到,这种等同构造并没有背离本发明的精神和范围,并且在不背离本发明的精神和范围的情况下,在此他们可做出各种变化、替换以及修改。