将WLCSP部件嵌入到E-WLB和E-PLB中的方法
发明领域
多个实施例一般涉及半导体器件。更具体地，多个实施例涉及用于封装半导体器件的方法和装置。
发明背景
为了最小化移动产品(诸如移动通信设备和可穿戴式设备)中使用的电子部件所需的空间，可使用在封装中的多管芯系统(SiP)。在SiP封装中，具有不同功能的多个有源电子部件可被包括在单个封装中。例如，有源电子部件可包括具有集成电路(诸如，晶体管、二极管等等)的一个或多个半导体管芯。SiP还可包括一个或多个无源电子部件，诸如，电阻器、电容器、集成无源器件(IPD)等等。通常，组装SiP的实体不制造集成到SiP中的电子部件的每一个。从外部源获得的电子部件通常是以预封装的形式被接收。当使用某些封装工艺时，这些预封装部件可能不适于集成到SiP中。
例如，SiP可通过嵌入式晶圆级球栅阵列(e-WLB)或嵌入式面板级球栅阵列(e-PLB)工艺形成。在此类封装中，在多个有源和无源电子部件周围形成模制层以形成重组晶片或重组面板。可然后在模制层的表面上形成重分布层以允许到终端的互连扇出超过电组件的边缘。在e-WLB和e-PLB封装中，电子部件通常利用金、铝、或铜端子。
然而，当从外部源以预封装的形式接收部件时，并不总是能够获得具有铜、铝、或金端子的期望的电子部件。作为替代，预封装电子部件可包括可焊接端子，诸如，焊球。可焊接材料(诸如，锡基焊料)的使用可降低SiP的可靠性。器件的可靠性的降低可由可焊接端子处的金属间化合物(IMC)的形成导致。例如，在其中再分布层(诸如铜再分布层)与可焊接端子接触的高温操作期间，铜可扩散到焊料中并产生IMC。IMC的体积低于焊料的体积并且可在端子中产生孔隙或导致端子开裂。此外，焊料材料的体积将在回流操作期间增加达原始体积的低个位数百分比值。当焊料端子嵌入到模制层中时，体积的这种增加将导致封装开裂，除非在焊料材料和模制层之间存在极好的粘附力。
附图说明
图1A是根据本发明实施例的包括基本相同厚度的预封装部件的器件封装的截面图。
图1B是根据本发明实施例的包括不同厚度的预封装部件的器件封装的截面图。
图2A-2H是根据本发明实施例的描绘了可用于形成封装的各种处理操作的截面图。
图3是根据本发明实施例的在晶圆级形成于模制层中的多个器件封装的示意平面图。
图4A-4D是根据本发明的附加实施例的描绘了可用于形成封装的各种处理操作的截面图。
图5示出根据本发明实施例的利用半导体封装的计算机系统的示意框图。
发明详细描述
本发明的多个实施例包括器件封装和形成此类器件封装的方法。在以下的描述中，阐述了很多具体细节，诸如具体材料和处理操作，以提供对本发明实施例的透彻理解。将对本领域技术人员明显的是，没有这些具体细节也可实践本发明的实施例。在其他实例中，没有详细描述诸如半导体管芯的集成电路之类的公知的特征，以便不会不必要地混淆本发明的实施例。此外，要理解，附图中示出的各实施例是说明性表示并且不一定按比例绘出。
本发明的实施例允许将预封装电子部件集成到采用e-WLB或e-PLB工艺形成的多管芯封装(诸如SiP)中。通过定向预封装部件使得可焊接端子在各个处理操作期间被隔离和被保护来克服上述由于在可焊接端子中形成IMC所引起的可靠性问题。在实施例中，可焊接端子被嵌入在模制层中并且被定向成面对模制层的第一表面，然而具有不易受IMC形成的影响的端子的电子部件被定向成使得端子沿着模制层的第二表面被暴露。在已处理第二表面形成重分布层之后，可使模制层的第一表面凹入(recessed)以暴露可焊接端子。
现参照图1A，示出了根据本发明实施例的器件封装100。根据实施例，器件封装100是多管芯封装，该多管芯封装包括具有嵌入在模制层140中的可焊接端子122的一个或多个预封装部件120。预封装部件120被定向成使得端子122面向模制层140的第一表面141。中所示的实施例中所示，器件封装100具有两个预封装部件120，但多个实施例不限于此类配置。例如，器件封装100可包括一个或多个预封装部件120。根据实施例，预封装部件120可以是有源和/或无源电子部件。例如，有源部件可以是具有包括晶体管、二极管等等的集成电路的半导体管芯。在多个实施例中，有源电子部件可以是微处理器、芯片组部件、图形处理器、模拟器件、射频集成电路(RFIC)等等。无源部件可包括电阻器、电容器等、或IPD。在具有两个预封装部件120的实施例中，每个预封装部件可具有不同功能。例如，第一预封装部件120A可包括RFIC以及第二预封装部件120B可以是模拟器件。在附加的实施例中，第一预封装部件120A可以是微处理器以及第二预封装部件120B可以是图形处理器。根据附加实施例，两个或两个以上预封装部件120可提供基本相同的功能。
本发明的实施例包括预封装部件120，预封装部件120具有采用易受金属间化合物的形成影响的材料形成的可焊接端子122。例如，可焊接端子122可以是锡基焊料。根据实施例，预封装部件120可以是利用可焊接端子的任何封装类型。作为示例，预封装部件120可以是晶圆级芯片规模封装(WLCSP)。图1A所示的可焊接端子122是焊球，但也可使用其他可焊接端子类型。例如，可焊接端子可以是受控塌陷芯片连接(C4)凸块(bump)、焊盘网格阵列(LGA)等等。
器件封装100还可包括设置在模制层140内的一个或多个电子部件130。电子部件130被定向成使得端子132面对模制层140的与第一表面141相反的第二表面142。同样，可焊接端子122和第二类型的端子132沿着模制层140的不同表面被暴露。本发明的实施例可包括部件130，部件130是有源和/或无源电子部件。如图1A所示，存在三个电子部件130，但实施例不限于此类配置。
根据实施例，部件130具有不易受IMC形成影响的第二类型的端子132。例如，第二类型的端子132可以是在回流温度下不融化的高熔点导电材料。在实施例中，第二类型的端子132可包括一层或多层导电材料。作为示例，第二类型的端子可以是铜、铝、铜铝合金、金、铜或金的合金、或不易受IMC形成影响的其他金属或合金。在本发明的实施例中，部件130是不经封装的部件。然而，当封装包括第二类型的端子132的使用时，实施例可包括预封装部件130，像扁平无引线(QFN)封装。
根据实施例，封装100可进一步包括穿过模制层140形成的一个或多个导电通孔。在实施例中，一个或多个导电通孔可以是采用诸如铜之类的导电材料填充的激光钻孔式通孔、穿塑孔(TMV)、通孔棒(via bar)或它们的任何组合。图1A中示出了包括通孔棒115的使用的实施例。一个或多个通孔棒115提供在模制层140的第一表面141和第二表面142之间的导电路径。同样，朝向第一表面141定向的可焊接端子122可电耦合至模制层的第二表面142。因此，到基板145的电连接(诸如，印刷电路板(PCB))可由面对第一表面141的可焊接端子122和由面对模制层140的第二表面142的第二类型的端子132形成。
通孔棒115可以是包括穿过芯层116形成的一个或多个导电通孔118的预制造通孔。芯层116可以是层叠电介质的、环氧树脂基或环氧树脂共混基的硅或陶瓷材料。例如，在实施例中，芯可采用填料颗粒填充，诸如，硅或玻璃填料颗粒。附加的实施例可包括不包含填料颗粒的芯。通孔棒115中的每个通孔118可连接形成于通孔棒115的相反两侧上的焊盘(land)垫117。作为示例，焊盘垫117可以是铜或任何其他合适的导电材料。
根据图1A所示的实施例，可焊接互连122的顶部表面和上焊盘垫117的顶部表面与模制层140的第一表面141基本共面。当预封装部件120和通孔棒115为基本相同的厚度时此类实施例是可能的。然而，附加的实施例不限于此类配置。
例如，在图1B中，示出了与图1A中所示的多管芯封装100类似的多管芯封装101。封装101与封装100不同，因为第一预封装管芯120A具有不等于第二预封装管芯120B的厚度的厚度。例如，在图1B中，预封装管芯120A比预封装管芯120B厚。同样，本发明的实施例可包括形成于模制层140中以暴露较薄的预封装管芯120B的可焊接互连122的多个部分的一个或多个开口124。由于预封装部件120可能不通过组装多管芯封装的实体生产，因此控制每个预封装部件120的厚度可能是不可能的。因此，由于预封装部件120的选择不受封装厚度考虑的限制，包括开口124的实施例允许多管芯封装的设计的增加的灵活性。
返回至图1A，重分布层151可形成于模制层140的第二表面142之上。重分布层151可包括将每个端子132耦合至互连153的一个或多个导电迹线。导电迹线允许互连153扇出超过互连153所电耦合至的部件130的周界。作为示例，重分布层151是导电层，诸如铜层如本文所使用的重分布层可包括单个金属层、不同金属层的堆叠、或合金。例如，重分布层151可包括阻挡层、籽晶层、不同的金属的堆叠、或合金等。作为示例，互连153可以是焊球。
如在所示的实施例中所示，电介质层152可形成于重分布层151和模制层140的第二表面142之间。作为示例，电介质层152可以是聚合物材料，诸如，聚酰亚胺、环氧树脂或Ajinomoto堆积(build-up)膜(ABF)。可图案化电介质层以提供到端子132和到通孔棒115的下焊盘垫117的开口。
根据附加的实施例，重分布层151可形成为与模制层140的第二表面142直接接触，并且可省略电介质层152。实施例还可包括形成于重分布层151的多个部分之上的阻焊层154。虽然在图1中所描绘的实施例中示出了单个重分布层151和单个电介质层152，但实施例不限于此类配置。例如，根据附加的实施例，封装100可包括两个或两个以上重分布层151和/或零个、一个、或两个或两个以上电介质层152。
再次参照图1A，第二封装102可被耦合至封装100。在实施例中，第二封装102位于封装100之上。为了不不必要地混淆说明，第二封装102被示意性地示为一个框。然而，本发明的实施例包括第二封装102，例如，该第二封装102可以是任何类型的器件封装，诸如，WLCSP、e-WLB封装、倒装芯片封装、引线键合封装、e-PLB封装、或基本类似于封装100的SiP封装。第二封装102可包括一个或多个有源或无源部件(未示出)。根据实施例，第二封装102还可以是包括多个导电迹线156的基板，诸如印刷电路板(PCB)。如所示的，第二封装102可通过一个或多个通孔棒115电耦合至基板145。作为示例，互连155可以是焊球。封装102还可通过互连155电耦合至预封装部件120。虽然图1A将可焊接端子122和互连155示为不同部件，但将理解，在回流操作期间，互连155和可焊接端子122可熔化并融合在一起。
根据实施例，第二封装102还可将预封装部件120电耦合至基板145。如在图1A中所描绘的实施例中所示，可形成从基板145穿过通孔棒115到将通孔棒115连接至第二封装102的焊料凸块155，并且从第二封装102穿过连接至预封装部件120的可焊接端子122的焊料凸块155的电路径171。在实施例中，可形成从基板145穿过通孔棒115、穿过焊料凸块155到形成于第二封装102的表面上的导电迹线156，并且穿过第二焊料凸块155到预封装部件120的可焊接端子122的电路径172。配置电路径171和/或172使得它们通过第二封装102(或在第二封装102的表面上)路由允许可焊接端子122电耦合至封装100的其他部件130和基板145，而不需要在模制层140的第一表面141上形成重分布层。因此，可焊接端子122不被暴露至可能扩散到可焊接端子122中并形成IMC的附加材料，诸如铜。
本发明的附加实施例还可包括形成于封装100和基板145之间的一个或多个管芯162。作为示例，管芯可通过一个或多个焊料凸块153电耦合至部件130。例如，管芯可以是任何半导体管芯，诸如，存储器芯片、微处理器等等，但也可以是像IPD的无源器件。附加实施例包括不包含形成于模制层140的第二表面142和基板145之间的附加管芯162的封装100。如所示的，实施例还可包括通过焊料凸块157电耦合至第二封装102的底部表面的附加管芯161。附加实施例包括不包含形成于第二封装102和模制层140的第一表面141之间的管芯161。
现参照图2A-2H，示出了形成多管芯封装的方法。在图2A中，多个电子部件被安装至模制载体210。在实施例中，挑拣和放置工具或贴片机(chip shooter)可用于将部件220安装至模制载体210。作为示例，模制载体210可包括粘结层(未示出)以将部件固定至模制载体210。
在实施例中，电子部件中的一个或多个是具有可焊接端子222的预封装部件220。例如，在图2A中，两个单独的预封装部件被安装至模制载体210。如图所示，预封装部件220被安装至模制载体210使得由模制载体210支撑预封装部件220的背面并且可焊接端子222背对着模制载体210。可以理解，预封装部件220和可焊接端子基本类似于以上关于图1A所描述的可焊接端子，并且同样地，在这里将不重复这些部件的详细描述。
安装至模制载体210的电子部件中的一个或多个还可以是基本类似于关于图1A所描述的部件130的部件230。如所示的，部件230安装至模制载体210使得由模制载体210支撑第二类型的端子232并且部件230的背面背对模制载体210。因此，预封装部件220的可焊接端子222被定向成使得它们面对与第二类型的端子232所定向成面对的方向相反的方向。
附加实施例还可包括将一个或多个通孔棒215安装至模制载体210。作为示例，通孔棒215可以是包括通孔218的任一侧上的焊盘垫217的预制造的通孔。通孔棒215可包括在焊盘垫217之间的Z方向上延伸的多个通孔218。作为示例，通孔棒215可包括陶瓷、聚合物、硅或层叠芯216。
根据实施例，每个预封装部件220的厚度是基本统一的。同样地，可焊接互连222各定位在Z方向上的基本相同水平处。而且，通孔棒215的厚度可被选择成使得顶部焊盘垫217位于与可焊接互连222近似相同的高度处。具有沿着Z方向中基本相同的平面形成的可焊接互连222和焊盘垫217中的每一个允许当在如下所述的后续处理操作中使模制层240的第一侧241凹进(recess)时，暴露互连222和焊盘垫217中的每一个。
由于可接收来自外部供应商的预封装部件220，可能不能获得各具有相同厚度的经封装的部件220。在这种情况下，本发明的实施例还可包括在管芯被安装至模制载体210之前标准化预封装部件220的厚度的可选的背面研磨过程。然而，可以理解，本发明的实施例还可使用具有不统一厚度的预封装部件220。以下更详细地描述此类实施例。
现参照图2B，模制层240形成于部件和模制载体210上。作为示例，模制层240可以是聚合物材料或环氧树脂。在实施例中，模制层240可采用由硅、玻璃等制成的填料颗粒填充。在实施例中，模制层采用压缩模制工艺形成。模制层240具有确保模制层240的第一表面形成于可焊接端子222和通孔棒215的上焊盘垫(land pad)217之上的厚度。将可焊接端子222嵌入到模制层240中允许可焊接端子222在后续处理操作期间被隔离和被保护。同样地，在后续处理操作期间，可焊接端子222不易受IMC形成的影响。在实施例中，第二类型的互连232的表面与模制层240的第二表面242基本共面。在所示的实施例中，模制层240的第二表面242与模制载体210接触。然而，可以理解，当粘结层形成于模制载体210之上时，互连232可与粘结层的表面基本共面并且接触。
根据实施例，如图2C所示，封装是颠倒倒装的。如图所示，第一表面241现在可面朝下并且第二表面242现在可面朝上。此外，可去除模制载体210。在包括粘结层的实施例中，还可去除粘结层。在实施例中，在已去除模制载体210之后，暴露第二类型的互连232的表面233。
图2C中的模制层240的截面图提供模制层240的一部分的视图。然而，可以理解，可从单个模制层形成一个或多个多管芯封装。例如，图3在晶圆级形成的模制层340的示意平面图。可在模制层340内形成多个多管芯封装300。在实施例中，多管芯封装300可嵌入在由各个虚线框包围的模制层340的区域内。虽然图3描绘了在晶圆级处形成的多个封装的形成，但可以理解，可在面板尺寸的模制层、或根据各个实施例的任何期望尺寸的模制层上实现基本类似的处理操作。在晶圆(或面板)级处形成多管芯封装之后，单独的多管芯封装的每一个可从晶圆(或面板)单片化。例如，可采用锯或激光执行单片化。
返回至图2D中的工艺流程，可在模制层240的第二表面242之上形成电介质层252。作为示例，介电层252可以是氮化硅聚合物材料，诸如，聚酰亚胺、聚苯并噁唑(PBO)、ABF、或基于环氧树脂的材料。在实施例中，例如，可采用沉积工艺(诸如，旋涂或层压)来沉积电介质层252。可图案化电介质层252以提供到端子232和到通孔棒215的焊盘垫217的开口。在实施例中，可经由辐透光刻(例如，掩模准直器，或光刻机)或激光(例如，激光直接成像(LDI)或激光去除)来完成图案化。
根据实施例，重分布层251可形成于电介质层252之上并且可电耦合至第二类型的端子232中的一个或多个。在实施例中，重分布层可以是任何导电层。重分布层可包括单个金属层、不同金属层的堆叠、或合金。例如，重分布层151可包括籽晶层、阻挡层、不同金属的堆叠、或合金等。在实施例中，可采用本领域已知的工艺形成重分布层251，如电镀、化学镀、溅射、印刷、喷射、或它们的任意组合
根据实施例，阻焊254可形成于电介质层252和重分布层251的多个部分之上。阻焊层254可由聚合物层组成。虽然图2D中示出了单个重分布层251和单个电介质层252，但本发明的实施例不限于此类配置。例如，可根据附加实施例形成两个或两个以上重分布层251和/或两个或两个以上电介质层252。在又一实施例中，重分布层251可直接形成于模制层240的第二表面241之上并且可省略电介质层252。
在重分布层251的形成期间，可焊接互连222被隔离在模制层240内。因此，可焊接互连222不与重分布层251接触。这防止在可焊接互连222中的可以其他方式发生(如果在重分布层251的形成期间或在形成重分布层251的形成之后的处理操作期间可焊接互连222与重分布层接触)的IMC的形成。
现参照图2E，在实施例中，模制层240可以再次翻转使得模制层240的第一表面面向上以及模制层240的第二表面面向下。可然后使模制层240的第一表面241凹进以暴露预封装管芯220的可焊接互连222并且暴露通孔棒215的焊盘垫217的表面。作为示例，可采用研磨或快速切削工艺使第一表面241凹进。在实施例中，当使模制层240的第一表面241凹进时，可去除可焊接端子222和/或焊盘垫217的多个部分。
根据附加实施例，可采用凹进工艺和激光烧蚀工艺的组合使可焊接互连222暴露。当预封装部件220不具有相同厚度时，此类实施例是有益的。例如，返回至图1B，第一封装部件120A可具有比第二预封装部件120B的厚度大的厚度。同样地，可使模制层140的第一表面141凹进，以暴露第一预封装部件120A上的可焊接互连的多个部分。此后，可利用激光烧蚀工艺以形成暴露第二预封装管芯120B的可焊互连122的多个部分的开口124。在用于提供开口124的激光烧蚀工艺之后，用于形成具有不同厚度的预封装部件的封装的处理可基本上类似于图2F-2H所示的处理动作，因此，这里将不重复。
现参照图2F，在实施例中，电介质层252可形成于模制层240的第一表面241之上和形成于被暴露的可焊接互连222和通孔棒215的焊盘垫217之上。形成于第一表面241之上的电介质层252可基本类似于形成于第二表面242之上的电介质层252。例如，电介质层252可以是聚合物材料。例如，实施例包括采用沉积工艺(诸如，旋涂或层压)形成电介质层252。根据实施例，可然后图案化电介质层以暴露可焊接互连222和焊盘垫217。根据实施例，可任选地省略形成于第一表面241之上的电介质层252。替代实施例还包括在形成于第一表面241之上的电介质层252上形成重分布层。以下将关于图4A-4D更详细地描述具有这种重分布层的实施例。当重分布层形成于第一表面241之上时，阻焊层可任选地形成于电介质层252和重分布层的多个部分之上。
此后，如图2G所示，焊球253可形成于模制层240的第二表面242上的重分布层251的暴露部分上。根据实施例，焊球253可不全部具有相同的尺寸。更小焊球252的存在允许附加的管芯262耦合至模制层240之下的封装上。根据一个实施例，附加的管芯262可以是附加的有源部件，诸如，例如，微处理器、存储设备、芯片组，模拟设备、RFIC等等，或它们的任意组合。虽然在图2F中示出的封装括附加管芯262，但实施例还可包括没有附加管芯262的封装。
根据实施例，如图2H所示，第二封装202可安装至模制层240的第一侧241并且基板245(诸如，PCB)可被安装至焊料凸块253。为了不必要地混淆说明，第二封装202被示意性地示为框。然而，本发明的实施例包括第二封装202，例如，该第二封装202可以是任何类型的器件封装，诸如，WLCSP、e-WLB封装e-PLB封装、SIP封装。第二封装202可包括一个或多个有源或无源部件(未示出)。根据实施例，第二封装202还可以是包括多个导电迹线256的基板，诸如印刷电路板(PCB)。在实施例中，半导体管芯261可通过焊料互连257耦合至第二封装。
根据实施例，第二封装202通过一个或多个焊料凸块255机械且电地耦合至多管芯封装。第二封装202可具有形成于其底部表面的焊球。作为示例，焊球255可以是采用降球(ball drop)工艺安装的预制造焊球。在第二封装202已与封装对准并且与其接触之后，焊球255可被回流。在实施例中，回流的焊球与预封装管芯220的可焊接互连222融合。
焊球255还可将第二封装202与通孔棒215的焊盘垫217电耦合。在实施例中，一个或多个导电迹线256可将形成于焊盘垫217之上的回流焊球255电耦合至形成于预封装管芯220的可焊接互连222之上的回流焊球255。因此，可形成从基板245并穿过通孔棒215，到将通孔棒215连接至第二封装202的焊料凸块255，并且从第二封装202穿过连接至预封装部件220的可焊接互连222的焊料凸块255的电路径。此外，可形成从基板245、穿过通孔棒215、穿过焊料凸块255到形成于第二封装202的表面之上的导电迹线256，并且穿过第二焊料凸块255到预封装部件220的可焊接互连222的电路径。
根据图4A所示的附加实施例，可在封装的第一表面441之上形成重分布层481以提供从模制层440的第二表面442到预封装部件420的附加电路径。在此类实施例中，重分布层481允许即使在第二封装402不安装在模制层440的第一表面441之上时也形成到预封装部件420的电路径。用于形成此类实施例的过程基本采用与以上关于图2A－2E所描述的那些操作相同的处理操作，因此此处将不重复。图4A是在以上图2A-E所述的处理之后的下一处理操作。
再次参照图4A，重分布层481形成于模制层440的第一表面441之上。在实施例中，重分布层481是导电材料。作为示例，重分布层481可以是单个层或金属层的堆叠。在实施例中，在沉积铜互连层之前可在可焊接端子422上形成厚阻挡层(诸如镍金属或镍-钨-镍层的堆叠)。因此，因为阻挡层将限制或防止铜扩散到可焊接端子中，避免了由于可焊接端子422中的IMC形成引起的问题。作为示例，重分布层481可包括有机表面防护剂(OSP)，或惰性金属表面处理。本发明的实施例包括采用薄膜沉积工艺(诸如，化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)、电镀、无电镀等等)形成重分布层481。在附加实施例中，在形成重分布层481之前，可任选地在模制层440的第一表面441之上形成电介质层(未示出)。实施例还可包括在电介质层和重分布层481之上形成阻焊层(未示出)。包含重分布层481允许形成从模制层440的第二表面442，穿过通孔棒415，并且借助于重分布层481从通孔棒415直接到可焊接互连422的电连接。同样地，可在不需要形成于模制层440的第一表面441之上的第二封装402的情况下，形成到预封装部件420的连接。
在实施例中，如图4B所示，焊球453可形成于模制层440的第二表面442上的重分布层451的暴露部分上。根据实施例，焊球453可能不全部为相同尺寸。较小焊球453的存在允许附加的管芯462机械且电耦合至在模制层440之下的封装。例如，根据实施例，附加管芯462可以是附加有源部件，诸如，微处理器、存储器器件、芯片组等等、或它们的任何组合。虽然图4B所示的封装包括附加管芯462，但实施例还可包括不具有附加管芯462的封装。
此后，在图4C中，第二封装402安装在模制层440的第一表面441上，并且基板445(诸如，PCB)可安装至焊球455。如所示的，第二封装402可包括多个焊球455。焊球455可被回流以将第二封装402电且机械地耦合至重分布层481。在实施例中，半导体管芯561可通过焊球455耦合至第二封装。根据实施例，第二封装402和半导体管芯461可基本类似于第二封装202和以上关于图2H描述的半导体管芯261，因此此处将不重复具体描述。
根据图4D所示的附加实施例，第二封装402可包括平面网格阵列(LGA)456，而不是焊球455。在此类实施例中，第二封装402可通过热压接合工艺接合至重分布层481。在实施例中，可在晶圆级(即，在每个封装400被单片化之前)或单元级(即，在每个封装400已单片化之后)接合第二封装402。
图5示出了根据实施例的计算设备500。计算设备500包含板502。板502可包括多个组件，包括但不限于处理器504和至少一个通信芯片506。处理器504物理且电耦合至板502。在一些实施例中，至少一个通信芯片506还可物理且电耦合至板502。在进一步实现中，通信芯片506可以是处理器504的一部分。
取决于其应用，计算设备500可包括可物理耦合以及电耦合到板502或者可不物理耦合以及不电耦合到板502的其他组件。这些其它组件包括，但不限于易失性存储器(例如，DRAM)、非易失性存储器(例如，ROM)、图形处理器、数字信号处理器、加密处理器、芯片组、天线、显示器、触摸屏显示器、触摸屏控制器、电池、音频编码解码器、视频编码解码器、功率放大器、全球定位系统(GPS)装置、罗盘、加速度计、陀螺仪、微机电系统(MEMS)、扬声器、照相机以及大容量存储装置(诸如硬盘驱动器、紧凑盘(CD)、数字多功能盘(DVD)等等)。
通信芯片506实现无线通信以用于去往计算装置500和来自计算装置500的数据传输。术语“无线的”及其衍生词可用于描述电路、设备、系统、方法、技术、通信信道等，其可通过使用经调制的电磁辐射，通过非固态介质来传播数据。尽管在一些实施例中相关联的设备可能不包含任何线，但是该术语并不暗示相关联的设备不包含任何线。通信芯片506可实现多种无线标准或协议中的任一种，包括但不限于Wi-Fi(IEEE 802.11系列)、WiMAX(IEEE 802.16系列)、IEEE 802.20、长期演进(LTE)、EV-DO、HSPA+、HSDPA+、HSUPA+、EDGE、GSM、GPRS、CDMA、TDMA、DECT、蓝牙及其衍生物以及称为3G、4G、5G以及更高的任何其它无线协议。计算设备500可包括多个通信芯片506。例如，第一通信芯片506可专用于较短程的无线通信，如，Wi-Fi和蓝牙；第二通信芯片506可专用于较长程的无线通信，如，GPS、EDGE、GPRS、CDMA、WiMAX、LTE、Ev-DO等。
计算设备500的处理器504包括封装在处理器504内的集成电路。在一些实施例中，根据实施例，处理器的集成电路管芯被封装在多管芯封装中，多管芯封装包括具有可焊接端子的一个或多个预封装部件、和具有第二类型的端子的一个或多个电部件，其中可焊接端子定向成使得可焊接端子面向模制层的第一表面，第二类型的端子定向成使得它们面向模制层的与第一表面相反的第二表面。术语“处理器”可表示任何设备或设备的一部分，其处理来自寄存器和/或存储器的电子数据，以将该电子数据转换成可存储于寄存器和/或存储器中的其它电子数据。
通信芯片506也包括封装在通信芯片506中的集成电路。在另一实施例中，根据实施例，通信芯片的集成电路管芯被封装在多管芯封装中，多管芯封装包括具有可焊接端子的一个或多个预封装部件、和具有第二类型的端子的一个或多个电部件，其中可焊接端子定向成使得可焊接端子面向模制层的第一表面，第二类型的端子定向成使得它们面向模制层的与第一表面相反的第二表面。
在进一步实现中，容纳在计算机设备500内的另一部件可包含包括一个或多个器件的集成电路管芯，诸如封装在多管芯封装中的器件，多管芯封装包括具有可焊接端子的一个或多个预封装部件、和具有第二类型的端子的一个或多个电部件，其中可焊接端子定向成使得可焊接端子面向模制层的第一表面，第二类型的端子定向成使得它们面向模制层的与第一表面相反的第二表面。
在多个实现中，计算设备500可以是膝上型计算机、上网本、笔记本、超极本、智能手机、平板、个人数字助理(PDA)、超移动OC、移动电话、桌面计算机、服务器、打印机、扫描仪、监视器、机顶盒、娱乐控制单元、数字照相机、便携式音乐播放器或数字视频记录仪。在进一步的实现方案中，计算设备500可以是处理数据的任何其他电子设备。
本发明的实施例包括多管芯封装，多管芯封装包括具有第一表面和与第一表面相反的第二表面的模制层、一个或多个第一电部件，其中第一电部件的每一个具有定向成面向模制层的第一表面的可焊接端子、和一个或多个第二部件，其中第二电部件的每一个具有定向成面向模制层的第二表面的第二类型的端子。附加的实施例包括多管芯封装，其中可焊接端子是锡基焊料，以及第二类型的端子包括铜、金、或铝。附加的实施例包括多管芯封装，进一步包括形成于模制层的第二表面之上的重分布层，该重分布层电耦合至第二类型的端子中的一个或多个。附加的实施例包括多管芯封装，进一步包括形成于重分布层和模制层的第二表面之间的电介质层。附加实施例包括多管芯封装，进一步包括形成于重分布层的多个部分上的阻焊层。附加的实施例包括多个封装，进一步包括形成于模制层的第一表面和模制层的第二表面之间的一个或多个导电通孔。附加的实施例包括多个管芯封装，其中一个或多个导电通孔是通孔棒，其中通孔棒包括具有与模制层的第一表面基本共面的表面的第一焊盘垫、具有基本与模制层的第二表面基本共面的表面的第二焊盘垫、设置在第一和第二焊盘垫之间的芯层、和穿过芯层形成的电耦合第一和第二焊盘垫的一个或多个通孔。附加的实施例包括多个管芯，进一步包括通过焊球电且机械地耦合至第一电部件中的一个或多个和导电通孔中的一个或多个的第二封装。附加的实施例包括多管芯封装，其中封装通过一个或多个焊球电且机械地耦合至基板，并且其中第一电部件通过第二封装和导电通孔中的一个或多个电耦合至基板。附加的实施例包括多管芯封装，进一步包括形成于模制层的第一表面之上的第二重分布层，该第二重分布层将一个或多个可焊接端子电耦合至一个或多个导电通孔。附加的实施例包括多管芯封装，其中第一电部件是预封装部件。附加的实施例包括多管芯封装，其中第一电部件中的一个或多个是晶圆级芯片级封装。附加的实施例包括多管芯封装，其中一个或多个第一电部件为基本相同厚度。附加的实施例包括多个管芯封装，其中一个或多个第一电部件中的至少一个比其他第一电部件薄。附加的实施例包括多管芯封装，其中从模制层的第一表面形成开口以暴露较薄的第一电部件的可焊接端子。
本发明的附加实施例包括形成多管芯封装的方法，该方法包括：将一个或多个第一电部件安装在模制载体上，其中所述第一电部件具有背对模制载体的可焊接端子、将一个或多个第二电部件安装在模制载体上，其中第二电部件具有面向模制载体的第二类型的端子、将一个或多个通孔棒安装在模制载体上、在模制载体上形成模制层，其中模制层具有形成于第一电部件的可焊接端子之上和通孔棒之上的第一表面和形成于模制载体之上的第二表面、从模制层去除模制载体、在模制层的第二表面上形成重分布层，其中重分布层接触第二类型的端子中的一个或多个和通孔棒的第一焊盘垫、以及使模制层的第一表面凹进以暴露可焊接端子中的一个或多个和通孔棒的第二焊盘垫。附加的实施例包括一种方法，该方法进一步包括在模制层的第二表面上形成电介质层，以及在形成重分布层之前图案化电介质层以暴露第二类型的端子和通孔棒的一个或多个焊盘垫。附加的实施例包括一种方法，进一步包括在重分布层上和在通孔棒的一个或多个焊盘垫上形成焊球，并且通过使焊球回流将模制层安装至基板。附加的实施例包括一种方法，该方法进一步包括采用一个或多个焊球将第二封装电且机械地耦合至可焊接端子和通孔棒中的一个或多个。附加的实施例包括一种方法，其中电且机械地将第二封装耦合至可焊接端子的焊球被回流且与可焊接端子融合。附加的实施例包括一种方法，其中形成从第一电部件穿过第二封装并穿过通孔棒中的一个或多个到基板的电路径。附加的实施例包括一种方法，其中形成从第一电部件穿过形成于第二封装的表面上的导电迹线并穿过通孔棒中的一个或多个到基板的电路径。
本发明的附加实施例包括多管芯封装，多管芯封装包括具有第一表面和与第一表面相反的第二表面的模制层、一个或多个第一电部件，其中第一电部件中的每一个具有定向成面向模制层的第一表面的可焊接端子，并且其中可焊接端子是锡基焊料、一个或多个第二电部件，其中第二电部件中的每一个具有定向成面向模制层的第二表面的第二类型的端子，并且其中第二类型的端子包括铜、金、铝、以及形成于模制层的第一表面和模制层的第二表面之间的一个或多个导电通孔。附加的实施例包括多管芯封装，其中一个或多个导电通孔是通孔棒，其中通孔棒包括具有与模制层的第一表面基本共面的表面的第一焊盘垫、具有基本与模制层的第二表面基本共面的表面的第二焊盘垫、设置在第一和第二焊盘垫之间的芯层、和穿过芯层形成的电耦合第一和第二焊盘垫的一个或多个通孔。附加的实施例包括多管芯封装，进一步包括通过焊球电且机械地耦合至第一电部件中的一个或多个和导电孔中的一个或多个的第二封装，其中该封装通过一个或多个焊球电且机械地耦合至基板，并且其中第一电部件通过第二封装和导电通孔中的一个或多个电耦合至基板。
