本發(fā)明的實(shí)施例涉及集成電路器件，更具體地，涉及用于半導(dǎo)體封裝件的再制工藝和工具設(shè)計(jì)。

背景技術(shù)：

由于各種電子組件(例如，晶體管、二極管、電阻器、電容器等)的集成密度的不斷改進(jìn)，半導(dǎo)體工業(yè)已經(jīng)經(jīng)歷了快速增長(zhǎng)。在大多數(shù)情況下，集成密度的改進(jìn)來自最小部件尺寸的反復(fù)減小，這允許將更多的組件集成到給定區(qū)域。由于最近對(duì)更小的電子器件的需求增長(zhǎng)，對(duì)半導(dǎo)體管芯的更小和更具創(chuàng)造性的封裝技術(shù)的需求也增長(zhǎng)。

這些封裝技術(shù)的實(shí)例是疊層封裝(PoP)技術(shù)。在PoP封裝件中，在底部半導(dǎo)體封裝件(此后稱為底部封裝件)的頂部上堆疊頂部半導(dǎo)體封裝件以允許更高水平的集成和組件密度。來自PoP技術(shù)的更高水平的集成使得具有增強(qiáng)的功能和印刷電路板(PCB)上的小覆蓋區(qū)的半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)成為可能。

集成無源器件(IPD)和技術(shù)最近正得到普及。諸如平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器、耦合器、分離器、濾波器和雙工器的各種無源器件可以集成到IPD器件中。通過以IPD替換傳統(tǒng)的離散的表面安裝器件(SMD)，可以實(shí)現(xiàn)PCB區(qū)域的顯著節(jié)約。同時(shí)，IPD提供優(yōu)于傳統(tǒng)的SMD的顯著的成本降低和性能改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種再制工藝，包括：將第一接合頭附接至第一半導(dǎo)體封裝件，所述第一半導(dǎo)體封裝件的接觸焊盤通過焊料接點(diǎn)接合至第二半導(dǎo)體封裝件的接觸焊盤；實(shí)施第一局部加熱工藝以熔化所述焊料接點(diǎn)；使用所述第一接合頭去除所述第一半導(dǎo)體封裝件；以及從所述第二半導(dǎo)體封裝件的接觸焊盤去除焊料的至少部分。

本發(fā)明的另一實(shí)施例提供了一種再制工具，包括：局部加熱機(jī)制，能夠加熱半導(dǎo)體封裝件的目標(biāo)區(qū)域，其中，所述局部加熱機(jī)制配置為實(shí)施第一局部加熱工藝以熔化設(shè)置在第一半導(dǎo)體封裝件的多個(gè)第一接觸焊盤和第二半導(dǎo)體封裝件的多個(gè)第二接觸焊盤之間的焊料接點(diǎn)；接合頭，提供有真空，其中，所述接合頭配置為在所述焊料接點(diǎn)熔化之后去除所述第一半導(dǎo)體封裝件；以及焊料去除工具，其中，所述焊料去除工具配置為在去除所述第一半導(dǎo)體封裝件之后從所述多個(gè)第二接觸焊盤去除焊料。

本發(fā)明的又一實(shí)施例提供了一種再制工藝，包括：實(shí)施第一局部加熱工藝以熔化設(shè)置在第一半導(dǎo)體封裝件的接觸焊盤和第二半導(dǎo)體封裝件的微凸塊焊盤之間的焊料接點(diǎn)；使用通過真空附接至所述第一半導(dǎo)體封裝件的接合頭去除所述第一半導(dǎo)體封裝件；實(shí)施第二局部加熱工藝以熔化所述微凸塊焊盤上的焊料；實(shí)施焊料去除工藝以從所述微凸塊焊盤去除熔化的焊料，所述焊料去除工藝從所述微凸塊焊盤去除焊料橋；以及將替換半導(dǎo)體封裝件接合至所述微凸塊焊盤。

附圖說明

當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時(shí)，從以下詳細(xì)描述可最佳理解本發(fā)明的各方面。應(yīng)該注意，根據(jù)工業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐，各個(gè)部件未按比例繪制。實(shí)際上，為了清楚的討論，各個(gè)部件的尺寸可以任意地增大或減小。

圖1、圖2、圖3B、圖4和圖5示出了根據(jù)一些實(shí)施例的處于再制工藝的各個(gè)階段的PoP封裝件和再制工具的截面圖。

圖3A示出了根據(jù)一些實(shí)施例的處于再制工藝的各個(gè)階段的再制工具的截面圖。

圖6和圖7示出了根據(jù)一些其他實(shí)施例的處于再制工藝的各個(gè)階段的PoP封裝件和再制工具的截面圖。

圖8示出了根據(jù)各個(gè)實(shí)施例的再制工藝的流程圖。

具體實(shí)施方式

以下公開內(nèi)容提供了許多用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的不同特征的不同實(shí)施例或?qū)嵗?。下面描述了組件和布置的具體實(shí)例以簡(jiǎn)化本發(fā)明。當(dāng)然，這些僅僅是實(shí)例，而不旨在限制本發(fā)明。例如，在以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接觸形成的實(shí)施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之間可以形成額外的部件，從而使得第一部件和第二部件可以不直接接觸的實(shí)施例。此外，本發(fā)明可在各個(gè)實(shí)例中重復(fù)參考標(biāo)號(hào)和/或字符。該重復(fù)是為了簡(jiǎn)單和清楚的目的，并且其本身不指示所討論的各個(gè)實(shí)施例和/或配置之間的關(guān)系。

而且，為便于描述，在此可以使用諸如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…之上”、“上部”等的空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)，以描述如圖所示的一個(gè)元件或部件與另一個(gè)(或另一些)元件或部件的關(guān)系。除了圖中所示的方位外，空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。裝置可以以其他方式定向(旋轉(zhuǎn)90度或在其他方位上)，而本文使用的空間相對(duì)描述符可以同樣地作出相應(yīng)的解釋。

本文公開了用于修復(fù)諸如PoP封裝件的半導(dǎo)體封裝件的再制工藝和工具設(shè)計(jì)。在一些實(shí)施例中，在使連接第一半導(dǎo)體封裝件和底部封裝件的焊料接點(diǎn)熔化之后，通過接合頭去除PoP封裝件的第一半導(dǎo)體封裝件。在去除第一半導(dǎo)體封裝件之后，通過焊料去除工具去除留在底部封裝件的接觸焊盤上的至少部分焊料，例如，焊料去除工具包括焊料潤(rùn)濕件或提供有真空的噴嘴。在一些實(shí)施例中，第三半導(dǎo)體封裝件附接至底部封裝件。公開的再制工藝和工具設(shè)計(jì)可以用于在不同的應(yīng)用中修復(fù)半導(dǎo)體封裝件，例如，PoP封裝件或附接至PCB的半導(dǎo)體封裝件，并且可以應(yīng)用于晶圓級(jí)或單元級(jí)再制工藝中。

圖1示出了根據(jù)一些實(shí)施例的處于再制工藝的各個(gè)階段的包括IPD器件200和底部封裝件100的PoP封裝件的截面圖，其中接合頭300附接至IPD器件200。如圖1所示，PoP封裝件可以包括第一半導(dǎo)體封裝件200和底部封裝件100，第一半導(dǎo)體封裝件200可以是諸如IPD器件200的半導(dǎo)體器件。第一半導(dǎo)體封裝件200的接觸焊盤206通過焊料接點(diǎn)250接合至底部封裝件100的接觸焊盤193。

如圖1所示，底部封裝件100包括半導(dǎo)體器件160并且設(shè)置在載體110上，其中膜120設(shè)置在底部封裝件100和載體110之間。在一些實(shí)施例中，半導(dǎo)體器件160包括電連接的諸如一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體管芯、晶體管、電容器、電阻器、電感器等的電子組件以實(shí)現(xiàn)特定功能。在一些實(shí)施例中，底部封裝件100也包括模塑料130和嵌入在模塑料130中的導(dǎo)通孔136，模塑料130形成在模120上方并且圍繞半導(dǎo)體器件160。在一些實(shí)施例中，底部封裝件100還包括一個(gè)或多個(gè)再分布層(RDL)(例如，RDL170和180)、接觸焊盤(例如，接觸焊盤191和193)、鈍化層190、凸塊下金屬(UBM)焊盤196和連接件198。此后討論底部封裝件100的更多細(xì)節(jié)。

例如，底部封裝件100的載體110可以包括玻璃、氧化硅、氧化鋁或半導(dǎo)體晶圓。載體110也可以包括其他材料。例如，在頂視圖中，載體110可以是圓形、正方形或矩形。可選地，載體110可以包括其他形狀。

在一些實(shí)施例中，載體110具有形成在其上的膜120。例如，膜120包括光熱轉(zhuǎn)換(LTHC)材料或其他材料。例如，LTHC膜120可以包括約0.5μm至約3μm的厚度?？蛇x地，膜120可以包括其他尺寸。在一些實(shí)施例中，不包括膜120。

可以在膜120上方設(shè)置絕緣材料(圖1中未示出)。在不包括膜120的實(shí)施例中，可以在載體110上方形成絕緣材料。絕緣材料可以包括用于封裝件的鈍化層。例如，在一些實(shí)施例中，絕緣材料包括膠/聚合物基緩沖層。例如，在一些實(shí)施例中，絕緣材料包括阻焊劑(SR)、聚酰亞胺(PI)、聚苯并惡唑(PBO)或它們的多層或組合。例如，絕緣材料包括約1μm至約20μm的厚度?？蛇x地，絕緣材料可以包括其他材料和尺寸。例如，使用旋涂、層壓或其他方法形成絕緣材料。

根據(jù)一些實(shí)施例，位于膜120上方的半導(dǎo)體器件160連接至載體110。在圖1中僅示出一個(gè)半導(dǎo)體器件160，然而，幾十、幾百或更多的半導(dǎo)體器件160可以連接至載體110并且同時(shí)封裝。半導(dǎo)體器件160包括在前側(cè)上形成的多個(gè)接觸焊盤162。在一些實(shí)施例中，接觸焊盤162電連接至半導(dǎo)體器件160內(nèi)的半導(dǎo)體管芯。例如，接觸焊盤162包括諸如銅、鋁、其他金屬或它們的合金或多層的導(dǎo)電材料?？蛇x地，接觸焊盤162可以包括其他材料。在一些實(shí)施例中，接觸焊盤162由包括例如環(huán)氧樹脂或有機(jī)聚合物的模制材料140圍繞。位于膜120上方的半導(dǎo)體器件160的后側(cè)連接至載體110。例如，可以使用諸如管芯附接膜(DAF)的粘合劑150將半導(dǎo)體器件160連接至膜120?？梢允止さ鼗蚴褂弥T如拾放機(jī)器的自動(dòng)化機(jī)器將半導(dǎo)體器件160連接至膜120。

如圖1所示，模制材料130形成在膜120上方并且圍繞半導(dǎo)體器件160。例如，模制材料130保護(hù)半導(dǎo)體器件160免受諸如濕氣和物理撞擊的外部環(huán)境的影響，并且可以包括環(huán)氧樹脂、有機(jī)聚合物、具有或沒有添加的硅石基或玻璃填充物的聚合物或其他材料。例如，可以使用壓縮模制、傳遞模制或其他方法模制模制材料130。

由諸如銅、鋁、銅或鋁合金的導(dǎo)電材料或其他導(dǎo)電材料制成的多個(gè)導(dǎo)通孔136嵌入在模制材料130中。模制材料130的頂面與導(dǎo)通孔136的頂面以及半導(dǎo)體器件160的接觸焊盤162的頂面共面。

如圖1所示，介電層170形成在模制材料130和半導(dǎo)體器件160上方。例如，介電層170可以通過諸如旋轉(zhuǎn)、物理汽相沉積(PVD)、化學(xué)汽相沉積(CVD)和/或等離子體增強(qiáng)CVD(PECVD)的任何合適的方法由二氧化硅、氮化硅、低介電常數(shù)(低k)介電材料、它們的化合物、它們的復(fù)合物、它們的組合等形成。例如，在介電層170中形成通孔172以與導(dǎo)通孔136和半導(dǎo)體器件160的接觸焊盤162連接。

在一些實(shí)施例中，在介電層170上方依次形成再分布層(RDL)180和190。根據(jù)一些實(shí)施例，RDL190可以包括用于PoP封裝件的鈍化層。RDL180包括形成在層180的介電材料內(nèi)的多條導(dǎo)電金屬線181和/或多個(gè)導(dǎo)電金屬通孔182。RDL190包括形成在層190的介電材料內(nèi)的多條導(dǎo)電金屬線191和/或多個(gè)導(dǎo)電金屬通孔192。例如，RDL180和190的介電材料可以通過諸如旋轉(zhuǎn)、PVD、CVD和/或PECVD的任何合適的方法由二氧化硅、氮化硅、磷硅酸鹽玻璃(PSG)、硼磷硅酸鹽玻璃(BPSG)、氟摻雜的硅酸鹽玻璃(FSG)、SiOxCy、旋涂玻璃、旋涂聚合物、硅碳材料、低k介電材料、它們的化合物、它們的復(fù)合物、它們的組合等形成。

在一些實(shí)施例中，RDL190的金屬線191可以包括用于底部封裝件100的接觸焊盤191，該接觸焊盤通過RDL190中的開口暴露并且電連接至外部連接件198。在圖1中示出的實(shí)例中，在接觸焊盤191上方形成凸塊下金屬(UBM)焊盤196，并且在UBM焊盤196上形成連接件198。在一些實(shí)施例中，UBM焊盤196可以共形地形成在接觸焊盤191上方和暴露接觸焊盤191的開口的側(cè)壁上方，并且可以延伸在RDL190的頂面上方。UBM焊盤196可以包括諸如鈦層或鎳層的導(dǎo)電材料層。取決于期望的材料，UBM焊盤196可以包括由諸如鈦(Ti)、氧化鈦(TiOx)、鉭(Ta)、氮化鉭(TaN)、鎳(Ni)、銅(Cu)、它們的多層或它們的組合的材料制成的多個(gè)子層(未示出)，并且可以使用諸如濺射、蒸發(fā)或CVD工藝的工藝產(chǎn)生。可選地，在一些實(shí)施例中，可能不需要UBM焊盤196。

連接件198可以包括焊料球或諸如可控塌陷芯片連接(C4)凸塊或柱的其他類型的電連接件，并且可以包括諸如Cu、Sn、Ag、Pb等的導(dǎo)電材料。在一些實(shí)施例中，連接件198不包括在PoP封裝件上。

根據(jù)一些實(shí)施例，RDL190包括接近RDL190的頂面的一個(gè)或多個(gè)接觸焊盤193。在一些實(shí)施例中，接觸焊盤193是微凸塊焊盤193并且用于與具有作為外部連接件的微凸塊的半導(dǎo)體封裝件200連接。根據(jù)一些示例性實(shí)施例，半導(dǎo)體封裝件200可以包括諸如IPD器件200的半導(dǎo)體器件。貫穿本文的描述，接觸焊盤193可以稱為微凸塊焊盤193，并且半導(dǎo)體封裝件200可以稱為IPD器件200，應(yīng)該理解，其他類型的接觸焊盤193和其他類型的半導(dǎo)體器件或封裝件200也預(yù)期在本發(fā)明的范圍內(nèi)。雖然圖1僅示出具有附接在其上的一個(gè)IPD器件200的一個(gè)底部封裝件100，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可以在載體110上形成多于一個(gè)的底部封裝件100，并且一個(gè)或多個(gè)IPD器件200可以附接至每個(gè)底部封裝件100。此外，貫穿說明書，具有附接在其上的IPD器件200的底部封裝件100可以稱為PoP封裝件，應(yīng)該理解，可能需要進(jìn)一步的處理步驟，諸如去除載體110、去除至少部分膜120以暴露導(dǎo)通孔136以及將另一半導(dǎo)體封裝件(例如，頂部半導(dǎo)體封裝件)附接至底部封裝件100的后側(cè)，以形成完整的PoP封裝件。此外，例如，如果載體110具有形成在其上的多個(gè)底部封裝件100，可以實(shí)施鋸切以形成多個(gè)單獨(dú)的PoP封裝件。

IPD器件200可以具有例如1×1mm或更小的小尺寸，但是其他尺寸也是可能的。在一些實(shí)施例中，在IPD器件200的接觸焊盤206上形成微凸塊(未示出)。與可能具有從例如約0.46mm至約0.76mm的范圍內(nèi)的直徑的諸如球柵陣列(BGA)連接件中使用的那些的傳統(tǒng)的焊料球相反，微凸塊具有從例如約0.01mm至約0.05mm的范圍內(nèi)的小得多的直徑。如本領(lǐng)域已知的，適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)微凸塊焊盤193的尺寸以容納微凸塊的小尺寸。在隨后的接合工藝期間，例如，根據(jù)一些實(shí)施例，通過熱壓接合工藝或回流工藝將微凸塊接合至微凸塊焊盤193，并且由于接合工藝而形成焊料接點(diǎn)，接合焊點(diǎn)將IPD器件200的接觸焊盤206和底部封裝件100的微凸塊焊盤193電連接和機(jī)械連接。微凸塊的小尺寸允許微凸塊焊盤193之間的細(xì)間距并且使高密度連接成為可能。

然而，微凸塊焊盤193的小尺寸和微凸塊焊盤193之間的細(xì)間距也引起某些挑戰(zhàn)。例如，在接合工藝期間，位于鄰近的微凸塊焊盤193上的焊料接點(diǎn)可能熔化并且合并在一起，形成通常稱為焊料橋的意外的連接。圖1示出了這樣的缺陷，其中，位于兩個(gè)鄰近的微凸塊焊盤193上的焊料接點(diǎn)合并并且形成焊料橋250。作為另一實(shí)例，如果當(dāng)在IPD器件200和底部封裝件100之間形成焊料接點(diǎn)時(shí)使用太少的焊料，則可能引起通常稱為冷焊點(diǎn)的不可靠的連接。在制造期間，在接合工藝之后可以實(shí)施測(cè)試以識(shí)別有缺陷的PoP封裝件，諸如在IPD器件200和底部封裝件100之間具有故障連接(例如，焊料橋或冷焊點(diǎn))的PoP封裝件或具有損壞的IPD器件200的PoP封裝件。代替丟棄有缺陷的PoP封裝件，通過再制工藝修復(fù)有缺陷的PoP封裝件可能是有經(jīng)濟(jì)效益的，例如通過去除IPD器件200、從微凸塊焊盤193去除焊料橋以及將替換IPD器件210接合至底部封裝件100(見圖5)。然而，在具有IPD器件200的PoP封裝件中，IPD器件200的保留區(qū)(例如，IPD器件200的外周和諸如連接件198的附近的組件之間的距離，見圖1中的標(biāo)記d)通常較小，例如，小于約150μm。傳統(tǒng)的工具和再制工藝不設(shè)計(jì)為在這樣小的保留區(qū)中工作，并且如果用于修復(fù)PoP封裝件，可能損壞附近的組件。用于修復(fù)有缺陷的PoP封裝件的另一個(gè)挑戰(zhàn)是缺乏有效的方式來在去除IPD器件200之后去除留在微凸塊焊盤193上的焊料。留在微凸塊焊盤193上的過量的焊料可以形成焊料橋，即使在替換IPD器件210接合至底部封裝件100之前?；蛘?，如果不去除過量的焊料，則在隨后的接合工藝期間可能形成新的焊料橋以將替換IPD器件210接合至底部封裝件100。

圖1至圖5示出了根據(jù)一些實(shí)施例的用于修復(fù)有缺陷的PoP封裝件的再制工藝和工具。如圖1所示，例如，通過真空將接合頭300附接至IPD器件200的后側(cè)。在一些實(shí)施例中，實(shí)施第一局部加熱工藝以熔化在IPD器件200的接觸焊盤206和底部封裝件100的接觸焊盤193(例如，微凸塊焊盤193)之間形成的焊料接點(diǎn)。局部加熱工藝加熱PoP封裝件的的目標(biāo)區(qū)域而不是整個(gè)PoP封裝件。例如，第一局部加熱工藝僅加熱底部封裝件100的接觸焊盤193附近的區(qū)域，其中，IPD器件200和底部封裝件100之間的焊料接點(diǎn)位于該區(qū)域，同時(shí)最小化或降低加熱對(duì)PoP封裝件的其他連接件或組件的集成的負(fù)面影響。在一些實(shí)施例中，接合頭300具有諸如電加熱元件的內(nèi)置加熱元件310用于實(shí)施局部加熱工藝。除了接合頭的內(nèi)置加熱元件之外，例如，諸如紅外輻射的其他合適的熱源(如圖1中的熱源350所示)也可以用于局部加熱焊料接點(diǎn)以用于去除IPD器件200。根據(jù)一些實(shí)施例，一個(gè)或多個(gè)合適的熱源可以單獨(dú)地或組合地用于局部加熱工藝。在一些實(shí)施例中，使用多于一個(gè)熱源可以縮短熔化焊料所需的時(shí)間。為了清楚，熱源350在隨后的處理步驟中可能未示出，然而，取決于實(shí)施的處理，熱源350可以用于局部加熱的目的。例如，由熱源生成的熱量可以通過諸如傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射、它們的組合的各種方法傳遞至焊料接點(diǎn)。

在一些實(shí)施例中，在接合頭300附接至IPD器件200之后開始第一局部加熱工藝。在另一實(shí)施例中，當(dāng)接合頭300附接至IPD器件200時(shí)同時(shí)開始第一局部加熱工藝。在其他實(shí)施例中，在接合頭300附接至IPD器件200之前開始第一局部加熱工藝，這可以縮短熔化焊料所需的時(shí)間，從而減少修復(fù)PoP封裝件所需的總時(shí)間。例如，可以根據(jù)不同的設(shè)計(jì)因素(例如，PoP封裝件的特定結(jié)構(gòu)、接觸焊盤193附近的區(qū)域的尺寸、焊料組分和將熔化的焊料的體積)調(diào)整局部加熱工藝的參數(shù)，諸如加熱溫度和加熱時(shí)間。根據(jù)一些實(shí)施例，在從焊料的熔點(diǎn)溫度至焊料的熔點(diǎn)之上約60℃至80℃的溫度下實(shí)施第一局部加熱工藝。例如，對(duì)于無鉛SAC305焊料，可以在從約217℃至約280℃的溫度下實(shí)施局部加熱工藝。作為另一實(shí)例，對(duì)于S_nP_b焊料，可以在從約183℃至約260℃的溫度下實(shí)施局部加熱工藝。諸如焊料的體積的因素確定局部加熱工藝的加熱時(shí)間。在一些實(shí)施例中，實(shí)施局部加熱工藝約1秒至約60秒。在一些實(shí)施例中，在焊料接點(diǎn)熔化和去除IPD器件200(此后描述)之后，第一局部加熱工藝停止。

接下來，如圖2所示，通過接合頭300從微凸塊焊盤193去除IPD器件200。在一些實(shí)施例中，熔化的焊料250的部分(圖2中的標(biāo)記250A)粘附至IPD器件200的接觸焊盤206并且在去除IPD器件200時(shí)從微凸塊焊盤193去除，而熔化的焊料250的其他部分(圖2中的標(biāo)記250B)保留在微凸塊焊盤193上。如圖2的實(shí)例中所示，焊料250B的剩余部分可以合并在一起并且形成焊料橋250B，其將在隨后的焊料去除工藝中被去除/修復(fù)。

參照?qǐng)D3A，根據(jù)一些實(shí)施例，接合頭300附接至焊料潤(rùn)濕件400。例如，焊料潤(rùn)濕件400具有用于焊料250的良好的潤(rùn)濕性并且可以包括銅、銀、鎳、鉛、金、鈀、銠、鎘或具有良好的焊料潤(rùn)濕性的其他材料。金屬的焊料潤(rùn)濕性可以根據(jù)焊料的組分而改變，因此可以基于用于不同應(yīng)用的具體焊料調(diào)整焊料潤(rùn)濕件400的材料的選擇。在一些實(shí)施例中，例如，通過使用接合頭300將焊料潤(rùn)濕件400浸入助焊劑，將助焊劑405施加至焊料潤(rùn)濕件400的下表面。在另一實(shí)施例中，在接合頭300附接至焊料潤(rùn)濕件400之前，將助焊劑405施加至焊料潤(rùn)濕件400。在其他實(shí)施例中，不使用助焊劑405。

根據(jù)一些實(shí)施例，焊料潤(rùn)濕件400的尺寸與接近RDL190的頂面的由微凸塊焊盤193占據(jù)的區(qū)域的尺寸大約相同。在一些其他實(shí)施例中，焊料潤(rùn)濕件400的尺寸可以大于微凸塊焊盤193的區(qū)域的尺寸，但是仍適合由鄰近微凸塊焊盤193的組件限定的再制區(qū)域(例如，如圖3B所示，包含微凸塊焊盤193并且位于兩個(gè)鄰近的連接件198之間的區(qū)域)。如下面參照?qǐng)D3B和圖4描述的，具有與由微凸塊焊盤193占據(jù)的區(qū)域相同的尺寸或大于該區(qū)域的尺寸的焊料潤(rùn)濕件400允許隨后的處理中的一步焊料去除工藝。

參照?qǐng)D3B。在一些實(shí)施例中，實(shí)施第二局部加熱工藝以熔化在去除IPD器件200之后留在微凸塊焊盤193上的焊料250。例如，可以使用諸如接合頭300的內(nèi)置加熱元件310、紅外輻射、熱空氣、它們的組合的熱源或任何其他熱源實(shí)施第二局部加熱工藝。一個(gè)或多個(gè)熱源可以用于第二局部加熱工藝以熔化焊料250。

如圖3B所示，接合頭300將焊料潤(rùn)濕件400定位在微凸塊焊盤193上。在一些實(shí)施例中，焊料潤(rùn)濕件400通過接合頭300壓在微凸塊焊盤193上并且接觸焊料250和/或微凸塊焊盤193。根據(jù)一些實(shí)施例，第二局部加熱工藝可以在焊料潤(rùn)濕件400定位在微凸塊焊盤193上之前、之后或期間開始。在一些實(shí)施例中，如果在IPD器件200(圖2中所示)的去除工藝期間熔化的焊料250在實(shí)施第二局部加熱工藝時(shí)保持熔化或部分熔化，則實(shí)施第二局部加熱工藝的時(shí)間范圍可以比第一局部加熱工藝的時(shí)間范圍短，或者，如果焊料250保持熔化，可以跳過第二局部加熱工藝(例如，第二局部加熱工藝的時(shí)間范圍為零)以節(jié)省處理時(shí)間。

在一些實(shí)施例中，在第一和第二局部加熱工藝之間存在時(shí)間間隙。例如，第一局部加熱工藝可以在去除IPD器件200之后但是在第二局部加熱工藝開始之前停止。作為另一實(shí)例，第一和第二局部加熱工藝可以是與IPD器件去除工藝和焊料去除工藝重疊的局部加熱工藝的兩個(gè)連續(xù)階段，因此連續(xù)地實(shí)施第一和第二局部加熱工藝而沒有時(shí)間間隙。例如，可以在整個(gè)第一和第二局部加熱工藝期間連續(xù)地施加熱量。

接下來，如圖4所示，通過提起焊料潤(rùn)濕件400并且從微凸塊焊盤193移開焊料潤(rùn)濕件400，接合頭300可以從微凸塊焊盤193去除焊料潤(rùn)濕件400。根據(jù)一些實(shí)施例，熔化的焊料的主要部分(圖4中的標(biāo)記250C)粘附至焊料潤(rùn)濕件400的下表面，因此從微凸塊焊盤193去除。如圖4的實(shí)例所示，存在少量的焊料(圖4中的標(biāo)記250A和250B)分別保留在微凸塊焊盤193A和193B上。為了說明的目的，如圖4所示的焊料250A和250B的量可能被放大。由于去除了微凸塊焊盤193A/193B上的焊料的主要部分，焊料250A和250B的剩余部分分離并且不形成焊料橋，從而微凸塊焊盤193準(zhǔn)備用于附接IPD器件。

助焊劑405的部分可以保留在焊料潤(rùn)濕件400的下表面上，如圖4所示(為了說明的目的，助焊劑405的量在圖4中可能被放大)。在其他實(shí)施例中，焊料潤(rùn)濕件400的下表面可以基本上沒有助焊劑405(未示出)。圖4僅示出了兩個(gè)微凸塊焊盤193A和193B，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，此處描述的再制工藝也應(yīng)用于具有其他數(shù)量的微凸塊焊盤193的封裝件。

由于焊料潤(rùn)濕件400的尺寸與微凸塊焊盤區(qū)域的尺寸相同或大于微凸塊焊盤區(qū)域的尺寸，所以焊料潤(rùn)濕件400覆蓋微凸塊焊盤區(qū)域的整個(gè)區(qū)域。這使簡(jiǎn)單的和快速的一步焊料去除工藝成為可能，其中，焊料潤(rùn)濕件400壓在微凸塊焊盤區(qū)域上并且被提起一次以從所有的微凸塊焊盤193去除過量的焊料。相反，具有比微凸塊焊盤區(qū)域小的尺寸的焊料潤(rùn)濕件400可能需要多個(gè)壓和提操作，并且可能在每個(gè)壓和提操作之后清洗焊料潤(rùn)濕件400的下表面上的焊料250C。

在圖1至圖4中，一個(gè)接合頭300用于附接和移動(dòng)IPD器件200和焊料潤(rùn)濕件400。然而，多個(gè)接合頭300可以用于使再制工藝成為流水線并且減少總修復(fù)時(shí)間。例如，當(dāng)?shù)谝唤雍项^300在IPD器件去除工藝期間附接至IPD器件200時(shí)，第二接合頭300附接至焊料潤(rùn)濕件400并且待命。一旦從微凸塊焊盤193去除IPD器件200，第二接合頭300將焊料潤(rùn)濕件400定位在微凸塊焊盤193上以用于焊料去除工藝。由于IPD器件200的去除和微凸塊焊盤193上的焊料潤(rùn)濕件400的定位之間的縮短的時(shí)間延遲，在IPD器件去除工藝期間熔化的焊料250可以仍是熔化的或部分熔化的，從而減少了焊料去除工藝期間熔化焊料250所需的時(shí)間。作為另一實(shí)例，在通過第一接合頭300從微凸塊焊盤193去除IPD器件200之前，可以通過例如第二接合頭300的內(nèi)置加熱元件310加熱焊料潤(rùn)濕件400，從而使得在定位在微凸塊焊盤193上之前已經(jīng)加熱了焊料潤(rùn)濕件400，這可以進(jìn)一步減少再制工藝所需的總時(shí)間。

接下來，參照?qǐng)D5，在一些實(shí)施例中，接合頭300拾起替換IPD器件210并且將IPD器件200附接至底部封裝件100的微凸塊焊盤193。根據(jù)一些實(shí)施例，替換IPD器件210可以是與IPD器件200類型相同的另一IPD器件以替換損壞的IPD器件200。在一些其他實(shí)施例中，如果IPD器件200確定是有功能的并且可以重新使用，則IPD器件210可以是之前去除的相同的IPD器件200以修復(fù)PoP封裝件的焊料橋。一旦IPD器件210附接至微凸塊焊盤193，諸如熱壓接合或回流的適當(dāng)?shù)慕雍戏椒梢杂糜趯PD器件210接合至底部封裝件100。雖然圖5中未示出，可以在IPD器件210和底部封裝件100之間的間隙中形成底部填充材料。

圖6和圖7示出了一些實(shí)施例中的用于另一焊料去除工藝的處理步驟。例如，可以由圖6和圖7中示出的處理代替圖3A、圖3B和圖4中示出的處理。

參照?qǐng)D6。根據(jù)一些實(shí)施例，在圖1和圖2中示出的處理步驟后去除IPD器件200之后，朝著微凸塊焊盤193降低提供有真空的噴嘴500。在一些實(shí)施例中，實(shí)施第二局部加熱工藝以熔化微凸塊焊盤193上的焊料250。在一些實(shí)施例中，噴嘴500可以具有諸如電加熱元件的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)置加熱元件510以用于局部加熱焊料250。除了噴嘴500的內(nèi)置加熱元件之外，諸如紅外輻射、熱空氣和激光的用于局部加熱的適當(dāng)?shù)脑?見圖6中的熱源350)可以單獨(dú)地或組合地用于熔化焊料250。為了清楚，在隨后的工藝中未示出局部加熱源350，但是根據(jù)實(shí)施的處理，可以或可以不使用熱源350。在一些實(shí)施例中，噴嘴500可以接觸焊盤250以用于通過吸力去除熔化的焊料，并且第二局部加熱工藝可以在噴嘴500接觸焊料250之前、之后或期間開始。在焊料去除工藝期間，噴嘴500可以朝著焊料250降低并且停止在接近焊料250并且位于焊料250之上的位置處，并且第二局部加熱工藝可以在噴嘴500停止在最低位置(例如，最接近焊料250的位置)處之前或之后開始。在一些實(shí)施例中，如果在IPD器件200的去除工藝期間熔化的焊料250在實(shí)施第二局部加熱工藝時(shí)保持熔化或部分熔化，則實(shí)施第二局部加熱工藝的時(shí)間范圍短于第一局部加熱工藝的時(shí)間范圍，或可以省略第二局部加熱工藝(例如，第二局部加熱工藝的時(shí)間范圍為零)。

接下來，如圖7所示，熔化的焊料250的至少部分(圖7中的標(biāo)記250C)通過真空吸入噴嘴500并且從微凸塊焊盤193去除。如上所述，在一些實(shí)施例中，噴嘴500可以直接接觸熔化的焊料，或它可以定位在熔化的焊料之上。在一些實(shí)施例中，可以在焊料250熔化之后提供真空。可選地，在其他實(shí)施例中，可以在焊料250熔化之前提供真空。如圖7所示，少部分焊料250(圖7中的標(biāo)記250A和250B)可以分別保留在微凸塊焊盤193A和193B上。由于通過噴嘴500去除了大多數(shù)熔化的焊料250，焊料的剩余部分(例如，圖7中的250A和250B)分離并且不形成焊料橋。根據(jù)一些實(shí)施例，對(duì)于大的微凸塊焊料區(qū)域，噴嘴500可以橫越由微凸塊焊盤193占據(jù)的區(qū)域，同時(shí)提供真空，從而沿途去除熔化的焊料250。一旦微凸塊焊盤193通過噴嘴500處理并且沒有焊料橋，替換IPD器件210(可以是或可以不是IPD器件200)可以接合至微凸塊焊盤193，該細(xì)節(jié)類似于以上參照?qǐng)D5討論的那些。

圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的用于形成再制工藝以修復(fù)PoP半導(dǎo)體封裝件的方法的流程圖。圖8中的流程圖僅是實(shí)例，其不應(yīng)不適當(dāng)?shù)叵拗埔蟊Ｗo(hù)的范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到許多變化、替換和修改。例如，可以添加、去除、替換、重排和重復(fù)如圖8所示的各個(gè)步驟。

參照?qǐng)D8，在步驟1010中，第一接合頭附接至第一半導(dǎo)體封裝件，第一半導(dǎo)體封裝件的接觸焊盤通過焊料接點(diǎn)接合至第二半導(dǎo)體封裝件的接觸焊盤。在步驟1020中，實(shí)施第一局部加熱工藝以熔化焊料接點(diǎn)。在步驟1030中，使用第一接合頭去除第一半導(dǎo)體封裝件。在步驟1040中，從第二半導(dǎo)體封裝件的接觸焊盤去除焊料的至少部分。

本發(fā)明的器件和方法的實(shí)施例具有許多優(yōu)勢(shì)。例如，再制工藝可以用于修復(fù)具有連接問題(例如，焊料橋或冷接點(diǎn))或損壞的器件(例如，損壞的IPD器件200)的半導(dǎo)體封裝件，從而允許良好部件的重新使用(例如，適當(dāng)功能化的底部封裝件100或IPD器件200)。這可以是有經(jīng)濟(jì)效益的，尤其是考慮到PoP封裝件中使用的一些片上系統(tǒng)(SoC)管芯的高成本。雖然參照具有附接至底部封裝件的小IPD器件的PoP封裝件公開了再制工藝和工具，再制工藝和工具可以應(yīng)用于許多不同的半導(dǎo)體封裝件和應(yīng)用。再制工藝可以容易地應(yīng)用于晶圓級(jí)或單元級(jí)修復(fù)。此外，再制工藝和工具可以結(jié)合到自動(dòng)化工具鏈中，從而使自動(dòng)化再制工藝成為可能。

在一些實(shí)施例中，再制工藝包括將第一接合頭附接至第一半導(dǎo)體封裝件。第一半導(dǎo)體封裝件的接觸焊盤通過焊料接點(diǎn)接合至第二半導(dǎo)體封裝件的接觸焊盤。再制工藝還包括實(shí)施第一局部加熱工藝以熔化焊料接點(diǎn)，使用第一接合頭去除第一半導(dǎo)體封裝件，以及從第二半導(dǎo)體封裝件的接觸焊盤去除焊料的至少部分。

在上述再制工藝中，還包括：在從所述第二半導(dǎo)體封裝件的接觸焊盤去除焊料的至少部分之后，將第三半導(dǎo)體封裝件接合至所述第二半導(dǎo)體封裝件的接觸焊盤，所述第三半導(dǎo)體封裝件與所述第一半導(dǎo)體封裝件的類型相同。

在上述再制工藝中，還包括：在從所述第二半導(dǎo)體封裝件的接觸焊盤去除焊料的至少部分之后，將所述第一半導(dǎo)體封裝件接合至所述第二半導(dǎo)體封裝件的接觸焊盤。

在上述再制工藝中，其中，實(shí)施所述第一局部加熱工藝包括使用選自由所述第一接合頭的內(nèi)置加熱元件、紅外輻射源、熱空氣、激光和它們的組合組成的組的熱源熔化所述焊料接點(diǎn)。

在上述再制工藝中，其中，去除焊料的至少部分包括：實(shí)施第二局部加熱工藝以熔化位于所述第二半導(dǎo)體封裝件的接觸焊盤上的所述焊料；將焊料潤(rùn)濕件定位在所述第二半導(dǎo)體封裝件的接觸焊盤上；以及從所述第二半導(dǎo)體封裝件的接觸焊盤去除所述焊料潤(rùn)濕件。

在上述再制工藝中，其中，去除焊料的至少部分包括：實(shí)施第二局部加熱工藝以熔化位于所述第二半導(dǎo)體封裝件的接觸焊盤上的所述焊料；將焊料潤(rùn)濕件定位在所述第二半導(dǎo)體封裝件的接觸焊盤上；以及從所述第二半導(dǎo)體封裝件的接觸焊盤去除所述焊料潤(rùn)濕件，其中，使用附接至所述焊料潤(rùn)濕件的第二接合頭實(shí)施定位所述焊料潤(rùn)濕件和去除所述焊料潤(rùn)濕件。

在上述再制工藝中，其中，去除焊料的至少部分包括：實(shí)施第二局部加熱工藝以熔化位于所述第二半導(dǎo)體封裝件的接觸焊盤上的所述焊料；將焊料潤(rùn)濕件定位在所述第二半導(dǎo)體封裝件的接觸焊盤上；以及從所述第二半導(dǎo)體封裝件的接觸焊盤去除所述焊料潤(rùn)濕件，其中，使用所述第一接合頭實(shí)施定位所述焊料潤(rùn)濕件和去除所述焊料潤(rùn)濕件。

在上述再制工藝中，其中，去除焊料的至少部分包括：實(shí)施第二局部加熱工藝以熔化位于所述第二半導(dǎo)體封裝件的接觸焊盤上的所述焊料；將焊料潤(rùn)濕件定位在所述第二半導(dǎo)體封裝件的接觸焊盤上；以及從所述第二半導(dǎo)體封裝件的接觸焊盤去除所述焊料潤(rùn)濕件，其中，連續(xù)地實(shí)施所述第一局部加熱工藝和所述第二局部加熱工藝，在所述第一局部加熱工藝和所述第二局部加熱工藝之間沒有時(shí)間間隙。

在上述再制工藝中，其中，去除焊料的至少部分包括：實(shí)施第二局部加熱工藝以熔化位于所述第二半導(dǎo)體封裝件的接觸焊盤上的所述焊料；將焊料潤(rùn)濕件定位在所述第二半導(dǎo)體封裝件的接觸焊盤上；以及從所述第二半導(dǎo)體封裝件的接觸焊盤去除所述焊料潤(rùn)濕件，所述再制工藝還包括：在將所述焊料潤(rùn)濕件定位在所述第二半導(dǎo)體封裝件的接觸焊盤上之前，在所述焊料潤(rùn)濕件的下表面上施加助焊劑。

在上述再制工藝中，其中，去除焊料的至少部分還包括：實(shí)施第二局部加熱工藝以熔化位于所述第二半導(dǎo)體封裝件的接觸焊盤上的所述焊料；以及使用提供有真空的噴嘴從所述第二半導(dǎo)體封裝件的接觸焊盤去除熔化的焊料。

在上述再制工藝中，其中，去除焊料的至少部分還包括：實(shí)施第二局部加熱工藝以熔化位于所述第二半導(dǎo)體封裝件的接觸焊盤上的所述焊料；以及使用提供有真空的噴嘴從所述第二半導(dǎo)體封裝件的接觸焊盤去除熔化的焊料，其中，實(shí)施所述第二局部加熱工藝包括：使用選自由所述噴嘴的內(nèi)置加熱元件、紅外輻射源、熱空氣、激光和它們的組合組成的組的熱源熔化位于所述第二半導(dǎo)體封裝件的接觸焊盤上的所述焊料。

在其他實(shí)施例中，再制工具包括局部加熱機(jī)制，能夠加熱半導(dǎo)體封裝件的目標(biāo)區(qū)域。局部加熱機(jī)制配置為實(shí)施第一局部加熱工藝以熔化設(shè)置在第一半導(dǎo)體封裝件的多個(gè)第一接觸焊盤和第二半導(dǎo)體封裝件的多個(gè)第二接觸焊盤之間的焊料接點(diǎn)。再制工具也包括接合頭，提供有真空。接合頭配置為在焊料接點(diǎn)熔化之后去除第一半導(dǎo)體封裝件。再制工具還包括焊料去除工具。焊料去除工具配置為在去除第一半導(dǎo)體封裝件之后從多個(gè)第二接觸焊盤去除焊料。

在上述再制工具中，其中，所述局部加熱機(jī)制包括選自由所述接合頭的內(nèi)置加熱元件、所述焊料去除工具的內(nèi)置加熱元件、熱空氣、紅外輻射源、激光和它們的組合組成的組的熱源。

在上述再制工具中，其中，所述局部加熱機(jī)制還配置為實(shí)施第二局部加熱工藝以熔化位于所述多個(gè)第二接觸焊盤上的所述焊料，以用于通過所述焊料去除工具去除所述焊料。

在上述再制工具中，其中，所述局部加熱機(jī)制還配置為實(shí)施第二局部加熱工藝以熔化位于所述多個(gè)第二接觸焊盤上的所述焊料，以用于通過所述焊料去除工具去除所述焊料，所述焊料去除工具包括焊料潤(rùn)濕件，所述焊料潤(rùn)濕件的區(qū)域的尺寸與由所述多個(gè)第二接觸焊盤占據(jù)的區(qū)域的尺寸相同或大于由所述多個(gè)第二接觸焊盤占據(jù)的區(qū)域的尺寸，并且其中，所述接合頭配置為：附接至所述焊料潤(rùn)濕件并且將所述焊料潤(rùn)濕件定位在所述多個(gè)第二接觸焊盤上，所述焊料潤(rùn)濕件與通過所述第二局部加熱工藝熔化的所述焊料接觸；以及將所述焊料潤(rùn)濕件從所述多個(gè)第二接觸焊盤移開。

在上述再制工具中，其中，所述局部加熱機(jī)制還配置為實(shí)施第二局部加熱工藝以熔化位于所述多個(gè)第二接觸焊盤上的所述焊料，以用于通過所述焊料去除工具去除所述焊料，其中，所述焊料去除工具包括提供有真空的噴嘴，并且其中，所述噴嘴配置為橫越由所述多個(gè)第二接觸焊盤占據(jù)的區(qū)域，并且去除通過所述第二局部加熱工藝熔化的所述焊料的至少部分。

在又另一實(shí)施例中，再制工藝包括實(shí)施第一局部加熱工藝以熔化設(shè)置在第一半導(dǎo)體封裝件的接觸焊盤和第二半導(dǎo)體封裝件的微凸塊焊盤之間的焊料接點(diǎn)，使用通過真空附接至第一半導(dǎo)體封裝件的接合頭去除第一半導(dǎo)體封裝件，以及實(shí)施第二局部加熱工藝以熔化微凸塊焊盤上的焊料。再制工藝也包括實(shí)施焊料去除工藝以從微凸塊焊盤去除熔化的焊料。焊料去除工藝從微凸塊焊盤去除焊料橋。再制工藝還包括將替換半導(dǎo)體封裝件接合至微凸塊焊盤。

在上述再制工藝中，其中，所述第一局部加熱工藝和所述第二局部加熱工藝包括連續(xù)的局部加熱工藝，所述連續(xù)的局部加熱工藝在去除所述第一半導(dǎo)體封裝件和所述焊料去除工藝的整個(gè)步驟期間持續(xù)。

在上述再制工藝中，其中，實(shí)施所述焊料去除工藝包括：使焊料潤(rùn)濕件與所述微凸塊焊盤上的所述熔化的焊料接觸；以及從所述微凸塊焊盤去除所述焊料潤(rùn)濕件。

在上述再制工藝中，其中，實(shí)施所述焊料去除工藝包括：使用提供有真空的噴嘴從所述微凸塊焊盤去除所述熔化的焊料。

上面概述了若干實(shí)施例的特征，使得本領(lǐng)域技術(shù)人員可以更好地理解本發(fā)明的方面。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，他們可以容易地使用本發(fā)明作為基礎(chǔ)來設(shè)計(jì)或修改用于實(shí)施與本文所介紹實(shí)施例相同的目的和/或?qū)崿F(xiàn)相同優(yōu)勢(shì)的其他工藝和結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該意識(shí)到，這種等同構(gòu)造并不背離本發(fā)明的精神和范圍，并且在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，本文中他們可以做出多種變化、替換以及改變。