具有在再分配结构和装配结构之间的电子芯片的电子部件的制作方法
【技术领域】
[0001]各种实施例总的涉及电子部件、制造电子部件的方法以及装置。
【背景技术】
[0002]用于电子芯片的常规封装(比如，模制结构)已进化至封装不再显著地妨碍电子芯片的性能的水平。此种电子芯片能够被装配在引线框上，并且电子芯片的上部的主表面通过键合线连接至引线框。
[0003]装配在芯片载体(比如，引线框)上的常规电子芯片在封装中能够热绝缘，该芯片通过从芯片延伸出的键合线电连接至芯片载体并且在封装之内被模制。此外，当需要建立复杂的电子电路时，该常规途径能够达到其极限。
【发明内容】
[0004]亟需提供一种制造具有简单的工艺架构并且具有高可靠性的电子芯片的可能性。
[0005]根据示例性实施例，提供一种电子部件，其包括导电装配结构、在该装配结构上的电子芯片、该电子芯片上的导电再分配结构(redistribut1n structure)，以及电親接至该再分配结构并配置为用于将电子部件连接至电子外围的外围连接结构(peripheryconnect1n structure)。
[0006]根据另一个示例性实施例，提供一种制造电子部件的方法，其包括在导电装配结构上装配电子芯片、在电子芯片上布置导电再分配结构、将外围连接结构电耦接至再分配结构，以及为导电装配结构和/或导电再分配结构提供在电绝缘基体(matrix)中的导电插入件。
[0007]根据另一个示例性实施例，提供一种装置，其包括多个互相连接的导电装配结构、多个电子芯片，以及多个相互连接的导电再分配结构，该多个电子芯片中的每个均被装配在装配结构中指定的一个结构上，该多个相互连接的导电再分配结构中的每一个均被装配在电子芯片中指定的一个芯片上，导电装配结构和/或导电再分配结构包括在电绝缘基体中的导电插入件。
[0008]示例性实施例具有以下优点，以装配结构(特别是位于各电子芯片的底侧处的)和再分配结构(特别是位于各电子芯片的顶侧处的)的形式，一个或多个电子芯片能够在其两个相对的主表面上被装配至电接触结构。这种架构使得各电子芯片其两个相对的主表面处被预先电连接以形成在批量加工过程中可制造的多用途子模块是可能的。在一个或两个主表面上，可提供在绝缘基体中的导电插入件的芯片布线(wiring)系统，其提供为电子芯片设计特定用途的电连接的高自由度。将电子芯片直接或者间接地夹在装配结构和再分配结构之间还允许机械地保护敏感的电子芯片。在再分配结构的顶部，机械耦接和电耦接至电子外围(比如，连接的电子设备)可通过将外围连接结构连接至电子外围以简单方式完成。电子芯片的双侧电耦接通过在一侧上的装配结构和另一侧上的再分配结构实现，电子芯片的双侧电耦接还使得该构架对于高功率应用特别适合，在该应用中垂直电流流动，并且因此亟需一种在两个相对的主表面上的电子芯片的接触。这种电子芯片和电子外围之间和/或电子部件的各电子芯片之间的耦接可通过装配结构和/或具有基体插入体的再分配结构以高灵活性来执行，从而允许即使复杂的导电部分和电绝缘部分的配置也能将芯片焊盘在其彼此之间灵活地连接或断开连接。示例性实施例的一个其他优点是该构架与标准封装概念兼容，从而不需要改编电子外围。此外，根据示例性实施例的构架非常适合用于同时批量加工多个电子芯片，因为电子部件的各种部分可形成为简单布置在彼此顶部上的成分的堆叠布置的一部分，从而在并行的常规制造步骤中，以工业规模性地进行大量电子部件的有效处理是可能的。具有可预装配的装配结构和再分配结构的电子芯片的对应子模块还促进了在电子部件运行期间将由电子芯片生成的热量从芯片的两个主表面适当地移除。
[0009]在下文中，将解释电子部件的进一步的示例性实施例、制造电子部件的方法以及
目.ο
[0010]示例性实施例的要点是引线框技术(外围连接结构可以引线框技术进行配置)与芯片埋置技术(通过再分配结构/装配结构由电子芯片或多个芯片的双侧平面接触提供)的协同组合。换言之，所提供的电子部件的内部可包括一个预装配的埋置电子芯片或多个该种电子芯片，该芯片包括甚至适合于实现复杂布线概念的再分配结构，然而所提供的电子部件的外部可外表上呈现为常规封装或标准壳体，因此与常规的电子外围兼容。这确保了与现有的电子系统的兼容性，同时允许更好的温度稳定性、更好的移热特性、内在地结合多个电子芯片以提供模块的机会，以及获得高的电性能的可能性。
[0011]在电子部件的实施例中，导电装配结构和/或导电再分配结构包括在电绝缘基体中的导电插入件。
[0012]在实施例中，导电装配结构和/或导电再分配结构被成形为完全覆盖电子芯片的各主表面的基本平坦的结构。因此，电子芯片的整个主表面可被用于键合，该键合提供稳健的机械连接以及电连接和适当的热耦接。特别是，通过双侧连接，子模块被提供，其还允许自由设计的十分复杂的接触焊盘连接特性。
[0013]在实施例中，导电装配结构和/或导电再分配结构被配置为多层结构(即，两层或多层堆叠的层结构，例如其可通过层压或沉积彼此连接)。因此，在一层(顶层或底层)或者两层(顶层和底层)此多层结构之内，甚至可形成多于一种的连接布线，其可在水平方向和/或垂直方向上对齐并且可选择性地彼此电耦接或彼此去耦(decouple)。此层可以是具有以导电材料(构成插入件)填充的绝缘的或者相互连接的孔或凹槽的介电层(构成基体)。
[0014]在实施例中，再分配结构和/或装配结构包括图案化的再分配层以及布置在电子芯片和再分配层之间的中间结构。中间结构可包括电绝缘基体和基体中用于使电子芯片的接触(例如，顶部)与再分配层电耦接的导电插入件。在实施例中，该方法对应地包括在电子芯片和再分配层之间形成此中间结构。可由埋置在绝缘基体(例如，塑料材料的)中的导电通孔(via)来形成这种中间结构，该中间结构可能改善通过该中间结构设计用于在装配结构和再分配结构之间连接一个或多个电子芯片的复杂电路的能力。具有中间结构，电子部件的电子芯片的不同焊盘和/或电子部件的不同的电子芯片的不同焊盘可选择性地彼此耦接或者彼此去耦。
[0015]在实施例中，基体包括模具(mold)和/或层压板(laminate)。在模制基体的场景中，通过模制技术从液体前体开始随后被硬化而成型来形成模具。在此模制基体中，一个或多个过孔可通过激光钻孔、光刻和蚀刻等形成，从而定义插入件。使用层压板允许使用只要简单的被放置在电子芯片上用于装配的固体。
[0016]在实施例中，导电插入件中不同的插入件被电耦接至电子芯片的接触焊盘中不同的接触焊盘，其中基体将不同的接触焊盘彼此电去耦。因此，在绝缘基体中导电插入件的布置允许任何所期望的芯片内电连接(electric intra-chip connect1n)的构成。
[0017]另外或者可选地，电子部件可包括另外的电子芯片，其中导电插入件中的至少一个电耦接至电子芯片，并且导电插入件中的至少另一个电耦接至该另外的电子芯片。因此，在绝缘基体中的导电插入件的布置弹性地允许在不同电子芯片的接触焊盘之间形成任何所需的特定电连接。电子芯片结合另外的电子芯片(以及可选地甚至更多的电子芯片)可在相同的电子部件中进行结合。还可能每个包括一个或多个电子芯片的多个电子芯片通过在常见的壳体(casing)或外壳(housing)之内(例如，通过将其装配在常见的衬底(比如，引线框或者印刷电路板)上)的彼此连接进行结合。因此，甚至可形成具有扩展的功能的模块。例如，可能电子部件包括用于处理信号并且用于与电子外围交换信号的信号部分，并且另外包括用于提供电子功率功能的功率部分。
[0018]在实施例中，插入件包括用导电材料填充的至少一个通孔。例如，基体可被形成为具有垂直延伸的过孔的薄片或板状体，过孔可用金属或其他导电材料进行填充，以成形垂直通孔连接结构。可替换地，还可能通过彼此直接接触并且在构成基体的邻近的绝缘层中和/或在绝缘层之间形成的导电部分来形成插入件。
[0019]在实施例中，电子部件进一步包括封装件，该封装件至少封装电子芯片、再分配结构、装配结构和部分外围连接结构。在实施例中，方法相应地包括形成至少封装电子芯片、再分配结构、装配结构和部分外围连接结构的封装件。对应地(在批次的级别上)，装置可进一步包括至少封装电子芯片、再分配结构、装配结构和部分外围连接结构的封装件。封装件可由导热材料制成，从而有助于在电子部件运行期间从电子芯片移除热量。例如，此封装件可通过模制形成，更具体地通过将液体前体施加于将被封装的元件之上并通过随后的硬化形成。通过采取这种方法，可能使电子设备的单个组分彼此刚性地机械连接，同时还允许选择封装材料以有助于在电子部件运行期间从电子芯片散热。在一个实施例中，封装可作为批量加工执行，即，可在将电子部件从所常见制造装置中单个化之前执行，但是，可选地，还可能在将装置单个化成为各种部分之后，然后每个部分通过封装件被封装，并因此产生被封装的电子部件。因此，封装步骤适合在批量加工中执行，但也可基于单个电子部件来灵活地执行。
[0020]在实施例中，部分外围连接结构以及可选地部分热接口结构(可选地其可在装配结构的外表面处形成或附接至该外表面)延伸或者突出在封装之外，以维持暴露至环境的表面。因此，导电封装件可密封地包围电子芯片、装配结构和再分配结构，从而安全地使电子部件内部中的导电部分与环境电去耦。这也确保了防备非期望的爬电电流(creepingcurrent)传播进入到电子部件内部的高可靠性。同时，热接口结构可保持至少部分在封装之外，从而确保对在电子部件运行期间由电子芯片生成的热量被适当地驱散，这对于功率半导体器件是非常重要的。热接口结构还可作为防备来自电子部件的外部的爬电电流的电绝缘层。通过仅将一部分的外围连接结构布置在封装件之外，使剩余的外围连接结构被封装的其他部分能够适当连接至再分配结构，同时地提供电子部件和电子外围之间的机械适配器和电适配器。
[0021 ] 在实施例中，电子部件包括导电载体结构，特别是引线框，在其上布置有导电装配结构