包括電磁吸收和屏蔽的半導(dǎo)體裝置制造方法
【專利摘要】公開了一種半導(dǎo)體裝置，該半導(dǎo)體裝置包括用于吸收EMI和/或RFI的材料。該裝置包括：襯底(202)；一個或更多個半導(dǎo)體裸芯(224、225)；以及圍繞所述一個或更多個半導(dǎo)體裸芯(224、225)的模塑料。用于吸收EMI和/或RFI的所述材料可設(shè)置在所述襯底(202)上的阻焊膜層(210)內(nèi)或上。該裝置還包括圍繞所述模塑料并且與襯底上的EMI/RFI吸收材料相接觸的EMI/RFI吸收材料，以將所述一個或更多個半導(dǎo)體裸芯(224、225)完全包覆在EMI/RFI吸收材料中。
【專利說明】包括電磁吸收和屏蔽的半導(dǎo)體裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明的實施例涉及半導(dǎo)體裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 對便攜式消費(fèi)電子產(chǎn)品需求的迅猛增長推進(jìn)了對高容量存儲裝置的需求。如閃存 卡的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置開始被廣泛地使用以滿足對數(shù)字信息存儲和交換的日益增 長的需求。這類存儲裝置的便攜性、多功能性和樸實耐用的設(shè)計，連同其高可靠性和大容 量，已使得他們可理想地用于多種多樣的電子設(shè)備，包括例如數(shù)碼相機(jī)、數(shù)字音樂播放器、 視頻游戲控制器、PDA和移動電話。
[0003] 雖然已知多種多樣的封裝結(jié)構(gòu)，但閃存卡通?？杀恢茷橄到y(tǒng)級封裝（SiP)或多芯 片模塊（MCM)，其中多個裸芯以堆疊式結(jié)構(gòu)安裝在襯底上?，F(xiàn)有技術(shù)的圖1和圖2中示出了 常規(guī)半導(dǎo)體封裝2〇(無模塑料）的邊視圖。典型的封裝包括安裝至襯底26的多個半導(dǎo)體 裸芯22、24。盡管未在圖1和圖2中示出，該半導(dǎo)體裸芯可在裸芯的上表面上形成有裸芯焊 盤。襯底26可形成有夾在上導(dǎo)電層和下導(dǎo)電層之間的電絕緣核。該上和/或下導(dǎo)電層可 被刻蝕以形成包括電導(dǎo)線和接觸墊（contact pad)的電導(dǎo)圖案。焊線30被焊接在半導(dǎo)體裸 芯22、24的裸芯焊盤和襯底26的接觸墊之間，以將半導(dǎo)體裸芯電連接至襯底。襯底上的該 電導(dǎo)線因此提供裸芯和主設(shè)備之間的電通路。一旦裸芯和襯底之間形成電連接，該組件就 典型地被包裹在模塑料中以提供保護(hù)性封裝。
[0004] 已知的是使用偏移式結(jié)構(gòu)（現(xiàn)有技術(shù)的圖1)或堆疊式結(jié)構(gòu)（現(xiàn)有技術(shù)的圖2)將 半導(dǎo)體裸芯互相疊放起來。在圖1的偏移式結(jié)構(gòu)中，各裸芯有偏移地堆疊，以使得下方的下 一個裸芯的焊盤露出。該偏移需要襯底上的較大覆蓋區(qū)，而襯底上的空間非常寶貴。在圖 2的堆疊式結(jié)構(gòu)中，兩個或更多個半導(dǎo)體裸芯以一個直接位于另一個之上的方式堆疊，從而 相較于偏移式結(jié)構(gòu)，占據(jù)襯底上的覆蓋區(qū)較小。然而，在堆疊式結(jié)構(gòu)中，必須在相鄰的半導(dǎo) 體裸芯之間提供用于焊線30的空間。除了焊線30本身的高度之外，還必須在焊線上方留出 額外的空間，因為一個裸芯的焊線30與上方的下一個裸芯的焊線如接觸可能導(dǎo)致電短路。 如圖2所示，因此已知的是提供電介質(zhì)隔離層34來為焊線30提供足夠的空間以將焊線30 焊接至下方裸芯24上的裸芯焊盤。
[0005] 因為電子組件變得更小且工作頻率更高，由電磁干擾（EMI)和射頻干擾（RFI)造 成的噪音和串?dāng)_變得更令人擔(dān)憂。EMI是電磁輻射的感應(yīng)現(xiàn)象，電磁輻射是由攜載快速變化 的信號的電路發(fā)射的，作為其對其它電路的正常操作的伴生物，電磁輻射產(chǎn)生不期望的信 號（干擾或噪聲）。RFI是射頻電磁輻射從一個電路到另一個電路的傳輸，其也造成了不期 望的干擾或噪聲。
[0006] -些半導(dǎo)體封裝已嘗試在半導(dǎo)體封裝級屏蔽EMI和RFI輻射的傳輸和接收。雖然 防止了干擾，但這些常規(guī)方案存在其它缺陷，這些缺陷使得在不期望的封裝級包含這類特 征。由此，通常在使用半導(dǎo)體封裝的主設(shè)備級進(jìn)行屏蔽。主設(shè)備級方案典型地涉及提供圍 繞接收或安裝半導(dǎo)體封裝的空間的金屬屏蔽。代替屏蔽，還已知的是吸收EMI和RFI。然 而，常規(guī)的吸收式方案還未能令人滿意地解決半導(dǎo)體封裝中的EMI和/或RFI問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007] 圖1和圖2是現(xiàn)有技術(shù)中兩種常規(guī)半導(dǎo)體封裝設(shè)計的邊視圖，其中省略了模塑料。
[0008] 圖3是示出了根據(jù)本公開的半導(dǎo)體裝置的裝配的流程圖。
[0009] 圖4是根據(jù)本公開的實施方式的襯底的俯視圖。
[0010] 圖5是根據(jù)本公開的實施方式的襯底的邊視圖。
[0011] 圖6是根據(jù)本公開的實施方式的襯底的俯視圖。
[0012] 圖7是根據(jù)本公開的實施方式的包括具有EMI/RFI吸收體的阻焊膜的襯底的邊視 圖。
[0013] 圖8是根據(jù)本公開的替換性實施方式的包括設(shè)置在阻焊膜層上的EMI/RFI吸收層 的襯底的邊視圖。
[0014] 圖9是根據(jù)本公開的實施方式的包括EMI/RFI吸收阻焊膜層的襯底的俯視圖。
[0015] 圖10是根據(jù)本公開的實施方式的包括半導(dǎo)體裸芯和接地管腳的襯底的邊視圖。
[0016] 圖11是根據(jù)本公開的實施方式的包括半導(dǎo)體裸芯和接地管腳的襯底的俯視圖。
[0017] 圖12是在第一包封工藝過程中被包封的、包括半導(dǎo)體裸芯和接地管腳的襯底的 邊視圖。
[0018] 圖13是在第一包封工藝過程中被包封的、包括半導(dǎo)體裸芯和接地管腳的襯底的 俯視圖。
[0019] 圖14是根據(jù)本公開的半導(dǎo)體裝置在施加了 EMI/RFI吸收和屏蔽層之后的邊視圖。
[0020] 圖15是根據(jù)本公開的半導(dǎo)體裝置在施加了 EMI/RFI吸收和屏蔽層之后的俯視圖。
[0021] 圖16是根據(jù)本公開的半導(dǎo)體裝置在第二包封工藝之后的邊視圖。
[0022] 圖17是根據(jù)本公開的半導(dǎo)體裝置在第二包封工藝之后的俯視圖。
[0023] 圖18是根據(jù)本公開的包括用于附著至主設(shè)備印刷電路板的焊球的半導(dǎo)體裝置的 邊視圖。

【具體實施方式】
[0024] 下面將參照圖3到圖18描述各實施方式，其涉及包括電磁干擾（EMI)和射頻干擾 (RFI)的屏蔽和吸收的半導(dǎo)體封裝。應(yīng)理解，本發(fā)明能夠以不同的形式實施并且不應(yīng)被視為 限于在本文中列舉的實施方式。提供這些實施方式是為了使本公開更加透徹和完整，并且 能夠充分地向本領(lǐng)域技術(shù)人員傳達(dá)本發(fā)明。事實上，本發(fā)明旨在覆蓋這些實施方式的替換、 修改和等同方案，并且這些方案都包含在由隨附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的范圍和精神 內(nèi)。此外，在下面關(guān)于本發(fā)明的具體描述中，為了提供對本發(fā)明的透徹理解，示出了許多特 定細(xì)節(jié)，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚，本發(fā)明可無需這些具體細(xì)節(jié)而實施。
[0025] 本文可能使用的術(shù)語"頂（頂部）"、"底（底部）"、"上（上部）"、"下（下部）"僅 用于便利和例示的目的，并不意味著限制本發(fā)明的描述，因為參照對象的位置可能發(fā)生變 化。
[0026] 現(xiàn)在將參照圖3的流程圖以及圖4至圖18的俯視圖和邊視圖來解釋本技術(shù)的實 施方式。圖4是包括多個襯底202的襯底面板201的俯視圖。面板201允許同時批量地將 襯底202加工成多個半導(dǎo)體裝置200以實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)。所示出的襯底面板201上的襯底 202的行和列數(shù)僅為示例性的，在其它實施方式中襯底202的行和/或列數(shù)可發(fā)生變化。
[0027] 在圖5和圖6的邊視圖和俯視圖中示出了單個襯底202的示例。該襯底202可為 各種不同的芯片載體介質(zhì)，包括印刷電路板（PCB)、引線框或卷帶式自動接合（TAB)帶。如 果襯底202是PCB，該襯底可由各種導(dǎo)電層204形成，每層由電介質(zhì)核203分隔。為了簡明 起見，圖7、8、10、12、14、16和18的邊視圖示出了由一對導(dǎo)電層環(huán)繞的單核203,但這些附圖 中的襯底202可與圖5中的襯底202相同。圖5中所示的襯底中的層數(shù)僅為示例性的，其 它實施方式中可能有更多或更少的層。
[0028] 核203可由各種電介質(zhì)材料形成，諸如，例如聚酰亞胺疊層、包括FR4和FR5的環(huán) 氧樹脂、雙馬來酰亞胺三嗪（bismaleimide triazine(BT))等。盡管對于本發(fā)明而言不很嚴(yán) 格，但該核可具有介于40 μ m至200 μ m之間的厚度，在替換性實施方式中該核的厚度可在 該范圍之外變化。在替換性實施方式中，該核可為陶瓷或有機(jī)物。如下方將解釋的，可額外 添加 EMI/RFI吸收體或者包含EMI/RFI吸收體作為核203的一部分。
[0029] 環(huán)繞該核203的導(dǎo)電層204可由銅或銅合金、鍍過的銅或鍍過的銅合金、鍍了銅的 鋼或其它金屬以及已知的用在襯底面板上的材料形成。該導(dǎo)電層可具有約10 μ m-25 μ m的 厚度，但在替換性實施方式中該導(dǎo)電層的厚度可在該范圍之外變化。如下將解釋的，其中一 個導(dǎo)電層，例如層204a，可被用作接地平面。
[0030] 在步驟100中，襯底202被鉆孔以在襯底202中限定通孔205。提供通孔205 (其 中一些在附圖中被標(biāo)號）以在襯底202的不同層之間交流信號。所示出的通孔205的數(shù)量 和位置僅為示例性的，該襯底可包括比附圖中示出的多得多的通孔205,并且這些通孔的位 置可不同于附圖中所示出的。如下將解釋的，通孔205包括用于將襯底的頂表面上的接地 管腳耦合至接地平面204a以及襯底的底表面上的接地墊上的一個或更多個通孔205a。
[0031] 接下來可在步驟104中在設(shè)置在一個（多個）核203上的一個或更多個導(dǎo)電層 204中形成電導(dǎo)圖案。頂部和底部導(dǎo)電層204中的電導(dǎo)圖案可通過各種方法形成，包括例如 絲網(wǎng)印刷法和光刻法。圖6的頂層中示出了電導(dǎo)圖案的一個示例。應(yīng)理解，其余的導(dǎo)電層 中的一個或更多個導(dǎo)電層也可具有限定在其內(nèi)的電導(dǎo)圖案。
[0032] 襯底202的層204中的一個（多個）電導(dǎo)圖案可包括電跡線206和接觸墊208(其 中一些在附圖中標(biāo)記出）。所示出的電跡線206和接觸墊208是示例性的，襯底202可包括 比附圖中示出的更多的電跡線和/或接觸墊，并且它們可以以不同于附圖中所示的方式布 置?？稍陔妼?dǎo)圖案中設(shè)置其它結(jié)構(gòu)，例如用于測試半導(dǎo)體裝置200的運(yùn)行的測試管腳。在 襯底202的不同導(dǎo)電層204中的電導(dǎo)圖案可通過各種已知工藝形成，包括例如各種絲網(wǎng)印 刷工藝或光刻工藝。
[0033] 仍然參照圖1，接下來可在步驟108中在自動光學(xué)檢查系統(tǒng)（Α0Ι)中檢查襯底 202。一旦檢查后，可在步驟112中將阻焊膜層210施加于襯底202的上和/或下表面。該 阻焊膜層可具有多種功能。在一個示例中，該（一個或多個）阻焊膜層由聚合物形成，該聚 合物為電導(dǎo)圖案的銅跡線提供保護(hù)性涂層并防止焊料流出到暴露的焊盤和測試管腳之外， 從而防止短路。
[0034] 此外，根據(jù)本技術(shù)的實施方式，可將EMI/RFI吸收體212添加到阻焊膜材料中以用 于吸收半導(dǎo)體裝置200內(nèi)輻射的以及從外部源輻射到半導(dǎo)體裝置200上的EMI和RFI。在 某些實施方式中，在將阻焊膜層210施加到襯底202上之前，在步驟110中將該EMI/RFI吸 收體212形成為阻焊膜的一部分。然而，如下將參照圖8解釋的，可在將阻焊膜210施加于 襯底202之后，將該EMI/RFI吸收體212作為分隔層設(shè)置到阻焊膜上。
[0035] 將該EMI/RFI吸收體212添加到阻焊膜上，以通過將EMI/RFI轉(zhuǎn)換為熱能而削弱 它。在一個示例中，該EMI/RFI吸收體212可包括磁性顆粒，比如鐵氧體。然而，在其它實 施方式中，該吸收體212可為多種多樣的其它材料和成分，包括例如碳化硅、碳納米管、二 氧化鎂、羰基鐵粉末、鐵硅鋁粉末（SENDUST : -種包含85%的鐵、9. 5%的硅和5. 5%的鋁的 合金）、硅化鐵、磁性合金、磁性薄片和粉末、其它金屬以及這些材料的組合。該吸收體212 還可包含或可不包含導(dǎo)熱材料，比如例如氮化鋁、氮化硼、鐵、金屬氧化物及其組合。由于吸 收體212形成為施加于電導(dǎo)圖案之上的阻焊膜的一部分，在某些實施方式中，該吸收體212 是電絕緣體。
[0036] 在某些實施方式中，EMI/FRI吸收體212可與用于阻焊膜210中的其它材料混合 在一起。在這類實施方式中，吸收體212可占阻焊膜的體積的20% -40%。在常規(guī)阻焊膜 中的提供的一種成分是硫酸鋇。在某些實施方式中，吸收體212可部分地或全部替換阻焊 膜中的硫酸鋇。如果EMI/RFI吸收體212是鐵氧體，該吸收體可包含長度達(dá)約30 μ m的鐵 氧體條，但在其它實施方式中，該鐵氧體條可能更長。這些條可彼此對齊（通常彼此平行）， 或它們可相對于彼此隨機(jī)取向。
[0037] 在其它實施方式中，在將阻焊膜施加于襯底之前，EMI/RFI吸收體212可作為分隔 層施加于阻焊膜210 (以使得阻焊膜與吸收體的組合被一起施加于襯底）。在這類實施方式 中，在施加阻焊膜層210之前，吸收體212可懸浮在比如環(huán)氧樹脂或硅樹脂的彈性體中，然 后被施加于阻焊膜材料。
[0038] 如果該阻焊膜是包含吸收體212的液體，該阻焊膜可被印刷到襯底上。如果該 阻焊膜是干膜（包括被并入阻焊膜中的吸收體或包括作為分隔層被施加于阻焊膜的吸收 體），該阻焊膜可被層壓到襯底上。
[0039] 在某些實施方式中，吸收體212有效地吸收約lOOMHz-lOGHz的頻率范圍內(nèi)的EMI/ RFI，其例如為在半導(dǎo)體裝置200內(nèi)輻射的頻率。應(yīng)理解，吸收體212可被用于吸收位于該 范圍之上或之下的頻率的EMI/RFI。改變吸收體中使用的顆粒的類型、尺寸、密度以及阻焊 膜層210的厚度，將改變由吸收體212吸收的效率和頻率范圍。
[0040] 在某些實施方式中，該阻焊膜層210可在ΙΟμ--和40 μ m之間，但其可比其它實施 方式中的厚度更厚或更薄。如果阻焊膜層210既施加于襯底202的上表面又施加于襯底 202的下表面，該EMI/RFI吸收體212可設(shè)置在上阻焊膜層210中、下阻焊膜層210中或這 兩者中。
[0041] 如上所指示的，代替阻焊膜層210或除阻焊膜層210之外，EMI/RFI吸收體212可 施加在襯底的其它位置中。例如，圖8示出了一個示例，其中EMI/RFI吸收體212的層214 可施加于襯底的上和/或下表面上的阻焊膜層210之上。在這類實施方式中，吸收體212 可作為液體層214通過如印刷而被施加于襯底202?？商鎿Q地，吸收體212可懸浮在層214 中的諸如環(huán)氧樹脂或硅樹脂的彈性體中，然后在施加該阻焊膜層210之后被層壓到阻焊膜 材料上。
[0042] 在其它實施方式中，不同于被并入阻焊膜層210內(nèi)和/或阻焊膜層210上或除阻 焊膜層210之外，該EMI/RFI吸收體可被并入襯底202的核203內(nèi)。在一個這樣的示例中， 該EMI/RFI吸收體212可占核203的體積的50% -70%，雖然在核203內(nèi)的該吸收體可比 在其它實施方式中的更多或更少。
[0043] 在阻焊膜層形成后，在步驟114中，頂層和底層上的電導(dǎo)圖案的露出部分（包括例 如接觸墊208)可以以已知的電鍍、非電鍍或薄膜沉積工藝鍍有Ni/Au層等。
[0044] 在步驟116中，可在自動檢查工藝（AVI)中檢查和測試襯底202,并且在步驟120 中，該襯底可經(jīng)受最終視覺檢查（FVI)以核查電氣操作以及污染物、劃痕和變色情況。
[0045] 假設(shè)該襯底202通過了檢查，接下來可在步驟122中將一個或更多個半導(dǎo)體裸芯 固定到襯底202的頂表面上，如圖10和11的邊視圖和俯視圖所示。然后可在步驟126中將 該一個或更多個半導(dǎo)體裸芯引線健合到襯底202上。在例示的示例中，半導(dǎo)體裝置200包括 一對存儲器裸芯224和一個控制器裸芯225。該存儲器裸芯224可例如為閃存芯片（N0R/ NAND)，但也可設(shè)想其它類型的存儲器裸芯。應(yīng)理解，可提供單個存儲器裸芯224,也可提供 兩個以上的存儲器裸芯?？刂破髀阈?25可例如為ASIC。
[0046] 焊線226可連接在裸芯224、225上的裸芯焊盤230和襯底202上的接觸墊208之 間。僅示出并標(biāo)示了其中一些裸芯焊盤230和焊線226。雖然在附圖中裸芯焊盤230被示 出為沿著裸芯224、225的單側(cè)，但應(yīng)理解，該裸芯焊盤230和焊線226可從裸芯224、225的 多側(cè)出發(fā)而到與襯底202的多個邊緣相鄰的接觸墊208。
[0047] 盡管未示出，還可將一個或更多個無源元件固定并電耦合至襯底202。該一個或 更多個無源元件可被安裝在襯底202上并電耦合至電導(dǎo)圖案，例如通過以已知的表面安裝 方式和回流焊接工藝連接至接觸墊。無源元件可包括例如一個或更多個電容器、電阻器和 /或電感器，但也可設(shè)想其它元件。
[0048] 在安裝半導(dǎo)體裸芯224、225和/或形成焊線226之前或之后，還可在步驟124中將 接地管腳228固定至襯底。該接地管腳可例如被焊接到襯底202的頂表面上的接觸墊上， 并通過比如例如通孔205a的通孔連接至接地平面204a。該接地管腳可由電導(dǎo)體形成，比如 例如鋁，并且可為從襯底向上延伸的管腳的形狀。在其它實施方式中，該接地管腳228可由 從襯底202的表面向上延伸的柔性彈簧或夾子替代。如下將解釋的，該接地管腳228與成 品的半導(dǎo)體裝置200中的EMI/RFI屏蔽的接觸，從而將該屏蔽接地。
[0049] 在步驟128中，該半導(dǎo)體裝置200可經(jīng)受等離子清洗工藝以移除微粒并改進(jìn)表面 的可濕潤性，從而允許用于保護(hù)半導(dǎo)體裸芯和焊線的模塑料的更好的流動特性。
[0050] 在已將裸芯224安裝并引線健合至襯底以及將接地管腳228固定后，可在第一包 封步驟（步驟130)中將裸芯224、225、焊線226和部分接地管腳228包封到模塑料240中， 如圖12和13中的邊視圖和俯視圖所示。在某些實施方式中，該模塑料240可使用已知例 如來自日本的NittoDenkoCorp.(日本日東電工）的環(huán)氧樹脂、由轉(zhuǎn)移模塑法形成。
[0051] 在其它實施方式中，代替轉(zhuǎn)移模塑法，該模塑料240包封可由自由流動?。‵FT)壓 制成型工藝形成。這種FFT壓制成型工藝是已知的并且在例如日本京都Towa Corporation 的 Matsutani, Η·在 2009 年 Microelectronics and Packaging Conference (微電子與封裝 會議）中發(fā)表的名稱為 "Compression Molding Solutions For Various High End Package And Cost Savings For Standard Package Applications 的出版物中有描述，該出版物以引 用方式整體并入本文。一般來說，F(xiàn)FT壓制機(jī)使用的是將襯底的面板浸沒在包含熔融樹脂 的模具中的技術(shù)。
[0052] 無論包封工藝的類型如何，留下接地夾228的頂部穿過模塑料而伸出。該模塑料 240可覆蓋所有半導(dǎo)體裸芯224、225和整個襯底202?？商鎿Q地，該模塑料240可以施加為 不同的結(jié)構(gòu)，以便留下襯底202的位于屏蔽環(huán)外圍內(nèi)的部分不被模塑料包覆。
[0053] 現(xiàn)在參照步驟134以及附圖14和15的邊視圖和俯視圖，在第一包封工藝之后，可 將一層或更多層覆蓋材料244沉積到模塑料240上。在某些實施方式中，該覆蓋材料244 包括兩個分開的層。第一層244a可為EMI/RFI吸收體，諸如根據(jù)如上所述的吸收體212的 任何實施方式。
[0054] 該第一層244a可施加于模塑料的所有表面之上，并且向下與阻焊膜層210接觸， 由此完全將半導(dǎo)體裸芯224、225和半導(dǎo)體裝置200內(nèi)的其它元件包覆在EMI/RFI吸收體 212內(nèi)。在其它實施方式中，吸收層224a可僅施加于模塑料240的頂表面，而不施加于模塑 料的向下延伸至襯底202的側(cè)面上。該層244a可被印刷或?qū)訅旱侥Ｋ芰?40上。在某些 實施方式中，該第一層224a可具有在模塑料上的幾微米至幾百微米的厚度。該厚度可比在 其它實施方式中的更大或更小。
[0055] 第二材料層224可為EMI/RFI屏蔽層244b。如果吸收層244a吸收EMI/RFI并將 其轉(zhuǎn)化為熱能，該屏蔽層244b可反射EMI/RFI。該屏蔽層244b可為電導(dǎo)體，諸如例如銅。 該屏蔽層244b可僅由鍍到吸收層244a上的銅組成,或可為銅上的鍍鎳膜（nieke 1 -f 1 ash)。 可使用其它導(dǎo)電鍍層材料。對于鍍層，首先可在非電鍍工藝中將鎳或銅鍍?yōu)樽丫?。該?電鍍的鎳或非電鍍的銅鍍層提供種子層，如PCB行業(yè)已知的。該種子層鍍層用作電極，以允 許隨后的銅或其它金屬的更快的電鍍。第二層244b可具有幾納米至幾百微米的厚度，部分 取決于沉積工藝。在其它實施方式中，該層244b可比這更薄或更厚。
[0056] 設(shè)計該接地管腳228的尺寸從而使其位于屏蔽層244b內(nèi)。由此，該屏蔽層244b 接至襯底202的接地平面204a。
[0057] 由于具有層244a，該屏蔽層244b可被鍍到吸收層244a和/或模塑料240的所有 表面上?？商鎿Q地，該屏蔽層244b可被設(shè)置在模塑料240的頂表面上（與吸收層244a - 起），并且不被設(shè)置在模塑料240的向下延伸至襯底202的側(cè)面上。
[0058] 層244a、224b可都僅設(shè)置在模塑料240的頂部上，或可都向下延伸至襯底。可替 換地，吸收層244a可設(shè)置在模塑料240的頂部和向下延伸至襯底的側(cè)面上，但屏蔽層244b 可僅設(shè)置在頂表面上且不設(shè)置在側(cè)面上。作為另一個替換方案，屏蔽層244b可設(shè)置在模塑 料240的頂部和向下延伸至襯底的側(cè)面上，但吸收層244a可僅設(shè)置在頂表面上且不設(shè)置 在側(cè)面上。在所示出的實施方式中，吸收層244a被設(shè)置在模塑料240上，并且屏蔽層244b 被設(shè)置在吸收層244a上。在替換性實施方式中，層244a、244b的位置可互換以使得屏蔽層 244b被設(shè)置在模塑料240上而吸收層244a被設(shè)置在屏蔽層244b上。
[0059] 襯底202中/上的吸收材料212與材料244的層244a、244b -起減少了半導(dǎo)體裝 置200的EMI和/或RFI。在一個示例中，吸收材料212和材料244可將lOOMHz-lOGHz范 圍內(nèi)的頻率的干擾減少15dB。應(yīng)理解，在其它實施方式中，可減少的該頻率范圍內(nèi)的干擾可 更多或更少。
[0060] 現(xiàn)在參照圖16和17的邊視圖和俯視圖，在覆蓋步驟之后，可在步驟136中執(zhí)行第 二包封工藝。這一步驟可施加模塑料248以完全包覆半導(dǎo)體裝置200上的覆蓋材料244。 該模塑料248可為與模塑料240相同的任何材料，并且可以通過與用于施加模塑料240相 同的任何工藝施加。在其它實施方式中，模塑料248不必與模塑料240相同，包括例如FFT 壓制模塑。雖然步驟136中的第二包封工藝是有利的，但其在其它實施方式中可省略，使覆 蓋材料244成為裝置200的外表面。
[0061] 在步驟140中，可將焊球252施加于半導(dǎo)體裝置200的底表面上的接觸墊218,如 圖18的邊視圖所示。該焊球允許裝置200被表面安裝至主設(shè)備中的PCB(未示出）。接觸 墊218包括接地墊218a，其每一個可接收一個焊球252a。接地管腳228可通過通孔205a、 接地墊218a和焊球252a連接至PCB上的接地位置。
[0062] 在其它實施方式中，包括焊球252a的焊球252可省略。例如，半導(dǎo)體裝置200可 為平面網(wǎng)格陣列（LGA)封裝，其可被可移動地插入主設(shè)備的操作位置。在這類封裝中，裝置 200的底表面上的接觸墊218可為接觸指。這些接觸指中的一個或更多個可為接地指，其被 設(shè)計與主設(shè)備中的接地連接件匹配。在該實施方式中，接地管腳228可以電耦合至這類接 地指。
[0063] 在施加了該焊球之后，或，在省略了焊球的情況下在該第二包封步驟之后，可在步 驟144中將半導(dǎo)體裝置200從面板201中分割出從而形成加工完的半導(dǎo)體裝置200?？赏?過各種切割方法中的任意一種來分割每個裝置200,包括鋸切、水射流切割、激光切割、水導(dǎo) 激光切割、干介質(zhì)切割和金剛石涂層線切割。雖然直線切口將限定大致矩形或方形形狀的 裝置200,但應(yīng)理解，在本發(fā)明的其它實施方式中，裝置200可具有除矩形和方形之外的形 狀。
[0064] 一旦切割出多個裝置200,可在步驟148中對各裝置進(jìn)行測試以確定封裝體是否 正常工作。如本領(lǐng)域已知的，這類測試可包括電測試、老化測試以及其它測試。在步驟150 中，各裝置可以可選地被包封在蓋子（lid)內(nèi)。
[0065] 總的來說，在一個實施方式中，本技術(shù)涉及一種半導(dǎo)體裝置，包括：襯底，該襯底包 括電介質(zhì)核、電介質(zhì)核上的導(dǎo)電層和導(dǎo)電層上的阻焊膜層；該襯底包括用于吸收EMI和RFI 中的至少之一的吸收材料；以及固定至該襯底的一個或更多個半導(dǎo)體裸芯。
[0066] 在另一個實施方式中，本技術(shù)涉及一種半導(dǎo)體裝置，包括：襯底；該襯底上的阻焊 膜層，該阻焊膜層包括用于吸收EMI和RFI中的至少之一的第一吸收材料；固定并電連接至 該襯底的一個或更多個半導(dǎo)體裸芯；包封至少該一個或更多個半導(dǎo)體裸芯的模塑料；以及 設(shè)置在該模塑料上的層，該層包括用于吸收EMI和RFI中的至少之一的第二吸收材料。 [0067] 在又一個實施方式中，本技術(shù)涉及一種半導(dǎo)體裝置，包括：襯底；該襯底上的阻焊 膜層，該阻焊膜層包括用于吸收EMI和RFI中的至少之一的第一吸收材料；固定并電連接至 該襯底的一個或更多個半導(dǎo)體裸芯；包封至少該一個或更多個半導(dǎo)體裸芯的模塑料；以及 設(shè)置在該模塑料上的第一層和第二層，該第一層包括用于吸收EMI和RFI中的至少之一的 第二吸收材料，并且該第二層包括用于為半導(dǎo)體裝置屏蔽EMI和RFI中的至少之一的導(dǎo)電 材料。
[0068] 在再一個實施方式中，本技術(shù)涉及一種為半導(dǎo)體裝置屏蔽EMI和RFI中的至少之 一的方法，包括步驟：(a)將一個或更多個半導(dǎo)體裸芯安裝在襯底上；(b)將該襯底上的該 一個或更多個半導(dǎo)體裸芯包封在模塑料中；以及（c)將該一個或更多個半導(dǎo)體裸芯完全包 封在吸收材料的一層或多層中，該吸收材料吸收EMI和RFI中的至少之一。
[0069] 本發(fā)明的前述詳細(xì)說明是出于例示和說明的目的而進(jìn)行的。無意于窮舉或?qū)⒈景l(fā) 明限制于在此公開的精確形式。基于上述教導(dǎo)，可能存在許多修改和變形。所描述的實施方 式是為了更好地解釋本發(fā)明的原理及其實際應(yīng)用從而使本領(lǐng)域其它技術(shù)人員能夠最好地 以各種實施方式利用本發(fā)明而選擇的，并且可根據(jù)具體使用而設(shè)想出適用的各種修改。本 發(fā)明的范圍由隨附于此的權(quán)利要求書限定。
【權(quán)利要求】
1. 一種半導(dǎo)體裝置，包括： 襯底，該襯底包括：電介質(zhì)核，所述電介質(zhì)核上的導(dǎo)電層，以及所述導(dǎo)電層上的阻焊膜 層，所述襯底包括吸收材料，所述吸收材料用于吸收電磁干擾（EMI)和射頻干擾（RFI)中的 至少之一；以及 固定至所述襯底的一個或更多個半導(dǎo)體裸芯。
2. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述吸收材料被設(shè)置為所述阻焊膜的一部 分。
3. 如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述吸收材料作為所述阻焊膜的一部分而被 混合在所述阻焊膜中。
4. 如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體裝置，其中在所述阻焊膜被施加于所述襯底之前，所述 吸收材料以層形式被設(shè)置在所述阻焊膜上。
5. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中在所述阻焊膜被施加于所述襯底之后，所述 吸收材料以層的形式被設(shè)置在所述阻焊膜上。
6. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述吸收材料被設(shè)置為所述電介質(zhì)核的一部 分。
7. -種半導(dǎo)體裝置，包括： 襯底； 所述襯底上的阻焊膜層，所述阻焊膜層包括第一吸收材料，所述第一吸收材料用于吸 收電磁干擾（EMI)和射頻干擾（RFI)中的至少之一； 固定并電連接至所述襯底的一個或更多個半導(dǎo)體裸芯； 包封至少所述一個或更多個半導(dǎo)體裸芯的模塑料；以及 設(shè)置在所述模塑料上的層，所述層包括第二吸收材料，所述第二吸收材料用于吸收EMI 和RFI中的至少之一。
8. 如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述第一吸收材料和第二吸收材料具有相同 的成分。
9. 如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述第二吸收材料設(shè)置在所述模塑料的頂表 面上以及所述模塑料的向下延伸并與所述襯底上的所述阻焊膜層相接觸的側(cè)面上，所述第 一吸收材料和第二吸收材料完全包覆所述一個或更多個半導(dǎo)體裸芯。
10. 如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述第二吸收材料設(shè)置在所述模塑料的頂 表面上，并且不設(shè)置在所述模塑料的延伸至與所述阻焊膜層相接觸的側(cè)面上。
11. 如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體裝置，還包括圍繞所述模塑料上的所述層的第二模塑 料。
12. 如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述第一吸收材料和第二吸收材料中的至 少之一是鐵氧體。
13. 如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述第一吸收材料和第二吸收材料中的至 少之一是碳化硅、碳納米管、二氧化鎂、羰基鐵粉末、鋁硅鐵粉、硅化鐵、磁性合金和磁性薄 片及粉末中的一種。
14. 如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述第一吸收材料作為所述阻焊膜的一部 分被混合在所述阻焊膜中。
15. 如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體裝置，其中在所述阻焊膜被施加于所述襯底之前，所述 第一吸收材料以層的形式被設(shè)置所述阻焊膜上。
16. -種半導(dǎo)體裝置，包括： 襯底； 所述襯底上的阻焊膜層，所述阻焊膜層包括第一吸收材料，所述第一吸收材料用于吸 收電磁干擾（EMI)和射頻干擾（RFI)中的至少之一； 固定并電連接至所述襯底的一個或更多個半導(dǎo)體裸芯； 包封至少所述一個或更多個半導(dǎo)體裸芯的模塑料；以及 設(shè)置在所述模塑料上的第一層和第二層，所述第一層包括第二吸收材料，所述第二吸 收材料用于吸收EMI和RFI中的至少之一，并且所述第二層包括導(dǎo)電材料，所述導(dǎo)電材料用 于為所述半導(dǎo)體裝置屏蔽EMI和RFI中的至少之一。
17. 如權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體裝置，還包括接地管腳，所述接地管腳連接至所述襯 底中的接地平面并連接至所述第二層。
18. 如權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述第一吸收材料和第二吸收材料具有相 同的成分。
19. 如權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述第二吸收材料的第一層設(shè)置在所述模 塑料的頂表面上以及所述模塑料的向下延伸并與所述襯底上的阻焊膜層相接觸的側(cè)面上， 所述第一吸收材料和第二吸收材料完全包覆所述一個或更多個半導(dǎo)體裸芯。
20. 如權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述第二吸收材料的第一層設(shè)置在所述模 塑料的頂表面上，并且不設(shè)置在所述模塑料的延伸至與所述阻焊膜層相接觸的側(cè)面上。
21. 如權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述第二吸收材料的第一層設(shè)置在所述模 塑料上，并且所述導(dǎo)電材料的第二層設(shè)置在吸收材料的第一層上。
22. 如權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述導(dǎo)電材料的第二層設(shè)置在所述模塑料 上，并且所述第二吸收材料的第一層設(shè)置在導(dǎo)電材料的所述第二層上。
23. -種為半導(dǎo)體裝置屏蔽電磁干擾（EMI)和射頻干擾（RFI)中的至少之一的方法，包 括步驟： (a) 將一個或更多個半導(dǎo)體裸芯安裝在襯底上； (b) 將所述襯底上的所述一個或更多個半導(dǎo)體裸芯包封在模塑料中；以及 (c) 將所述一個或更多個半導(dǎo)體裸芯完全包封在吸收材料的一層或多層中，所述吸收 材料吸收EMI和RFI中的至少之一。
24. 如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述步驟（c)包括：在所述襯底上提供用于吸收 EMI和RFI中的至少之一的吸收材料的層。
25. 如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述步驟（c)包括：在設(shè)置在所述襯底上的阻焊 膜層中提供用于吸收EMI和RFI中的至少之一的吸收材料的層。
26. 如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述步驟（c)包括：在所述模塑料上提供用于吸 收EMI和RFI中的至少之一的吸收材料的層。
27. 如權(quán)利要求23所述的方法，還包括步驟（d):在所述模塑料上提供電導(dǎo)屏蔽層，用 于為所述半導(dǎo)體裝置屏蔽EMI和RFI中的至少之一。
28. 如權(quán)利要求27所述的方法，還包括步驟（e):將所述電導(dǎo)屏蔽層接地至所述襯底。
29. 如權(quán)利要求28所述的方法，其中所述步驟（e)包括步驟：用安裝在所述襯底上并 且延伸至與所述電導(dǎo)屏蔽層相接觸的接地管腳，將所述電導(dǎo)屏蔽層接地至所述襯底。
30. 如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述步驟（c)還包括步驟：將吸收材料的層施加 于所述模塑料之上；所述方法還包括步驟（f):在所述步驟（b)和（c)之后執(zhí)行第二包封步 驟，以圍繞吸收材料的所述層施加模塑料。
【文檔編號】H05K9/00GK104067389SQ201280053715
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2012年4月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月26日
【發(fā)明者】黃大成, 白曄, 錢開友, 邱進(jìn)添 申請人:晟碟半導(dǎo)體（上海）有限公司, 晟碟信息科技（上海）有限公司