(57)【要約】【課題】集積デバイスパッケージが開示される。【解決手段】パッケージは、キャリアと、前面および後面を有する集積デバイスダイと、を含むことができる。実装構造体は、集積デバイスダイの後面をキャリアに実装するのに役立つことができる。実装構造体は、キャリア上の第１の層と、集積デバイスダイの後面と第１の層との間の第２の要素と、を備えることができる。第１の層は、キャリアに接着する第１の絶縁材料を含むことができ、第２の要素は、第２の絶縁材料を含むことができる。【選択図】図１Ａ
2019186552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積デバイスパッケージであって、
キャリアと、
前面および後面を有する、集積デバイスダイと、
前記集積デバイスダイの前記後面を前記キャリアに実装するのに役立つ実装構造体であって、前記実装構造体は、前記キャリア上の第１の接着剤層、および前記集積デバイスダイの前記後面と前記第１の接着剤層との間の第２の要素を備える、実装構造体と、を備え、
前記第１の接着剤層は、前記キャリアに接着する第１の絶縁材料を備え、
前記第２の要素は、前記キャリアに接続された電気的相互接続部から前記集積デバイスダイを電気的に分離する、第２の絶縁材料を含む、集積デバイスパッケージ。
【請求項２】
前記キャリアは、第２の集積デバイスダイを備える、請求項１に記載の集積デバイスパッケージ。
【請求項３】
前記電気的相互接続部は、ボンディングワイヤを備え、前記集積デバイスパッケージは、パッケージ基板をさらに備え、前記第２の集積デバイスダイは、前記ボンディングワイヤによって前記パッケージ基板にワイヤ結合され、前記ボンディングワイヤの一部は、前記第２の要素と前記第２の集積デバイスダイとの間に配置され、前記ボンディングワイヤの一部は、前記第１の層内に埋め込まれている、請求項２に記載の集積デバイスパッケージ。
【請求項４】
前記ボンディングワイヤは、前記第２の要素内に突出せず、前記第２の要素は、前記ボンディングワイヤを前記集積デバイスダイの前記後面から物理的かつ電気的に隔離する、請求項３に記載の集積デバイスパッケージ。
【請求項５】
前記集積デバイスダイは、前記パッケージ基板にワイヤ結合されている、請求項３に記載の集積デバイスパッケージ。
【請求項６】
前記第１の絶縁材料は、第１の流動性状態および第２の硬化状態を有する、請求項１に記載の集積デバイスパッケージ。
【請求項７】
前記キャリアは、パッケージ基板を備える、請求項１に記載の集積デバイスパッケージ。
【請求項８】
前記パッケージ基板は、リードフレーム基板またはラミネート基板を備える、請求項７に記載の集積デバイスパッケージ。
【請求項９】
前記第１の層は、ダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）またはエポキシペーストを含む、請求項１に記載の集積デバイスパッケージ。
【請求項１０】
前記第１の層は、エポキシペーストを含む、請求項１に記載の集積デバイスパッケージ。
【請求項１１】
前記第２の要素は、前記集積デバイスダイの前記後面上に塗布された固体コーティングを備える、請求項１に記載の集積デバイスパッケージ。
【請求項１２】
前記第２の要素は、前記第１の層に取り付けられたスペーサを備える、請求項１に記載の集積デバイスパッケージ。
【請求項１３】
前記スペーサは、前記スペーサの入力端子と出力端子との間に、電気的、光学的、および流体的連通のうちの少なくとも１つを提供するための経路を備える、請求項１２に記載の集積デバイスパッケージ。
【請求項１４】
前記経路は、前記キャリアと前記集積デバイスダイとの間の連通を提供するために、前記スペーサを通って垂直に延在する、請求項１３に記載の集積デバイスパッケージ。
【請求項１５】
前記経路は、光ファイバチャネルを備える、請求項１３に記載の集積デバイスパッケージ。
【請求項１６】
前記集積デバイスダイ上に第２のスペーサをさらに備え、前記第２のスペーサは、第２の経路を含み、前記第２の経路は、前記集積デバイスダイと外部環境との間の連通を提供する、請求項１３に記載の集積デバイスパッケージ。
【請求項１７】
前記スペーサの熱膨張率（ＣＴＥ）は、前記集積デバイスダイの膨張率および前記キャリアの熱膨張率のうちの１つ以上の少なくとも＋／−９０％以内である、請求項１２に記載の集積デバイスパッケージ。
【請求項１８】
前記第１の層の第１の露出側壁は、第１のプロファイルを画定し、前記第２の要素の第２の露出側壁は、第２のプロファイルを画定し、前記第１のプロファイルは、湾曲または非線形表面を備え、前記第２のプロファイルは、略平坦な表面を備える、請求項１に記載の集積デバイスパッケージ。
【請求項１９】
前記実装構造体は、前記第２の要素が前記第１の層と第３の層との間に埋め込まれるように、前記集積デバイスダイの前記後面と前記第２の要素との間に第３の層を備え、前記第３の層は、第３の絶縁層を備える、請求項１に記載の集積デバイスパッケージ。
【請求項２０】
前記第１の層および前記第２の要素の一方または両方は、ポリマーを含む、請求項１に記載の集積デバイスパッケージ。
【請求項２１】
前記集積デバイスダイは、前記実装構造体より横方向に小さい、請求項１に記載の集積デバイスパッケージ。
【請求項２２】
集積デバイスダイをキャリアに取り付け、前記集積デバイスダイの後面を前記キャリアから電気的に隔離するための多層実装テープであって、
第１の流動性状態および第２の硬化状態を有する第１の絶縁材料を含む、第１の層と、
前記第１の層上の第２の層であって、第２の絶縁材料を含む、第２の層と、
前記第２の層上の第３の層であって、そのため、前記第２の層が、前記第１の層と前記第３の層との間に埋め込まれており、前記第３の層は、第３の絶縁材料を含み、前記第３の絶縁材料は、第１の流動性状態および第２の硬化状態を有する、第３の層と、を備える、多層実装テープ。
【請求項２３】
前記第１および第３の層は、それぞれダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）を備える、請求項２２に記載の多層実装テープ。
【請求項２４】
前記第２の層は、熱硬化性ポリマーを含む、請求項２２に記載の多層実装テープ。
【請求項２５】
集積デバイスパッケージを製造する方法であって、
多層実装構造体によって集積デバイスダイの後面をキャリアに実装することであって、前記多層実装構造体は、前記キャリア上の第１の層および前記第１の層上の第２の要素を備える、実装することを含み、
前記第１の層は、前記キャリアに接着する第１の絶縁材料を含み、
前記第２の要素は、前記集積デバイスダイを前記キャリアから、および／または前記キャリアに接続された電気的相互接続部から電気的に分離する、第２の絶縁材料を含む、方法。
【請求項２６】
前記第２の要素は、第２の層を備え、前記方法は、複数のデバイス領域を備えるウェハの前記後面に前記第２の層を塗布することと、前記塗布後に複数の集積デバイスダイに前記ウェハをダイシングすることとをさらに含み、前記複数の集積デバイスダイは、前記集積デバイスダイを構成する、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記実装することの前に、前記第１の層を第２の層の底面に塗布することをさらに含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
前記実装することの前に、前記第１の層を前記キャリアの上面に塗布することをさらに含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２９】
前記キャリアは、ボンディングワイヤによってパッケージ基板にワイヤ結合された第２の集積デバイスダイを備え、前記方法は、前記集積デバイスダイと前記キャリアとの間の前記多層実装構造体を用いて、前記集積デバイスダイおよび前記キャリアを一緒にすることと、第１の流動性状態にある前記第１の層を前記ボンディングワイヤの周りに流動させることと、をさらに含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
集積デバイスパッケージであって、
キャリアと、
前面および後面を有する、集積デバイスダイと、
前記集積デバイスダイの前記後面を前記キャリアに実装するのに役立つ実装構造体であって、前記キャリア上の第１の接着剤層、および前記集積デバイスダイの前記後面と前記第１の接着剤層との間のスペーサを備える、実装構造体と、を備え、
前記スペーサは、前記スペーサの入力端子と出力端子との間に、電気的、光学的、および流体的連通のうちの少なくとも１つを提供するための経路を含む、集積デバイスパッケージ。
【請求項３１】
前記経路は、前記キャリアと前記集積デバイスダイとの間の連通を提供するために、前記スペーサを通って垂直に延在する、請求項３０に記載の集積デバイスパッケージ。
【請求項３２】
前記経路は、光ファイバチャネルを備える、請求項３０に記載の集積デバイスパッケージ。
【請求項３３】
前記集積デバイスダイ上の第２のスペーサをさらに備え、前記第２のスペーサは、第２の経路を含み、前記第２の経路は、前記集積デバイスダイと外部環境との間の連通を提供する、請求項３０に記載の集積デバイスパッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１８年４月１２日に出願された「ＭＯＵＮＴＩＮＧ  ＳＴＲＵＣＴＵＲＥＳ  ＦＯＲ  ＩＮＴＥＧＲＡＴＥＤ  ＤＥＶＩＣＥ  ＰＡＣＫＡＧＥＳ」と題する米国仮特許出願第６２／６５６，８４０号の優先権を主張し、その全内容は、あらゆる目的のために参照により全て本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本分野は、集積デバイスパッケージのための実装構造体（例えば、実装フィルムまたはテープ）に関する。
【背景技術】
【０００３】
様々な種類の集積デバイスパッケージは、第２の集積デバイスダイを備え得る、キャリアに実装された集積デバイスダイを含む。集積デバイスダイをキャリア上に積層することは、キャリア上に応力を導入する恐れがあり、またはその逆もあり得る。さらに、いくつかのパッケージでは、キャリア（例えば、集積デバイスダイ）をパッケージ基板などの別の構造体にワイヤボンディングすることができる。そのようなパッケージでは、キャリアの一部と集積デバイスダイの一部との間に適切な電気的隔離を提供することは困難であり得る。さらに、集積デバイスダイをキャリア上に積層することは、キャリア内および／またはダイ内に応力を引き起こす恐れがある。したがって、キャリア上に積層された、または実装されたダイを含む、向上された集積デバイスパッケージが依然として必要とされている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一態様では、集積デバイスパッケージが開示されている。集積デバイスパッケージ（または「パッケージ」）は、キャリアと、前面および後面を有する、統合デバイスダイと、を備えることができる。実装構造体は、集積デバイスダイの後面をキャリアに実装するのに役立つことができる。実装構造体は、キャリア上の第１の接着剤層と、集積デバイスダイの後面と第１の接着剤層との間の第２の要素と、を備えることができる。第１の接着剤層は、キャリアに接着する第１の絶縁材料を含むことができる。第２の要素は、キャリアから、および／またはキャリアに接続された電気的相互接続部から集積デバイスダイを電気的に分離する、第２の絶縁材料を含むことができる。
【０００５】
一実施形態では、第１の絶縁材料は、第１の流動性状態および第２の硬化状態を有する。
【０００６】
一実施形態では、キャリアは、パッケージ基板を備える。パッケージ基板は、リードフレーム基板またはラミネート基板を備えることができる。
【０００７】
一実施形態では、第１の層は、ダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）またはエポキシペーストを含む。第１の層は、エポキシペーストを備えることができる。
【０００８】
一実施形態では、第２の要素は、集積デバイスダイの後面上に塗布された固体コーティングを含む。
【０００９】
一実施形態では、第２の要素は、第１の層に取り付けられたスペーサを備える。スペーサは、スペーサの入力端子と出力端子との間に、電気的、光学的、および流体的連通のうちの少なくとも１つを提供するための経路を含むことができる。経路は、キャリアと集積デバイスダイとの間の連通を提供するために、スペーサを通って垂直に延在することができる。経路は、光ファイバチャネルを含むことができる。集積デバイスパッケージは、集積デバイスダイ上の第２のスペーサをさらに含むことができる。第２のスペーサは、第２の経路を含むことができる。第２の経路は、集積デバイスダイと外部環境との間の連通を提供することができる。
【００１０】
一実施形態では、スペーサの熱膨張率（ＣＴＥ）は、集積デバイスダイの膨張率およびキャリアの熱膨張率のうちの１つ以上の少なくとも＋／−９０％以内である。
【００１１】
一実施形態では、第１の層の第１の露出側壁は、第１のプロファイルを画定し、第２の要素の第２の露出側壁は、第２のプロファイルを画定する。第１のプロファイルは、湾曲または非線形表面を備え、第２のプロファイルは、略平坦な表面を含む。
【００１２】
一実施形態では、実装構造体は、第２の要素が第１の層と第３の層との間に埋め込まれるように、集積デバイスダイの後面と第２の要素との間に第３の層を備える。第３の層は、第３の絶縁材料を含むことができる。
【００１３】
一実施形態では、第１の層および第２の要素の一方または両方は、ポリマーを含む。
【００１４】
一実施形態では、集積デバイスダイは、実装構造体よりも横方向に小さい。
【００１５】
一態様では、集積デバイスダイをキャリアに取り付け、集積デバイスダイの後面をキャリアから電気的に隔離するための多層実装テープが開示される。多層実装テープは、第１の流動性状態および第２の硬化状態を有する第１の絶縁材料を含む、第１の層を備えることができる。多層実装テープは、第１の層の上にある第２の層を備えることができ、第２の層は、第２の絶縁材料を含む。多層実装テープは、第２の層が第１の層と第３の層との間に埋め込まれるように、第２の層の上に第３の層を備えることができ、第３の層は、第３の絶縁材料を含み、第３の絶縁材料は、第１の流動性状態および第２の硬化状態を有する。
【００１６】
一実施形態では、第１の層および第３の層、それぞれダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）を備える。
【００１７】
一実施形態では、第２の層は、熱硬化性ポリマーを含む。
【００１８】
一態様では、集積デバイスパッケージを製造する方法が開示される。方法は、多層実装構造体によって集積デバイスダイの後面をキャリアに実装することを含むことができ、多層実装構造体は、キャリア上の第１の層および第１の層上の第２の要素を備える。第１の層は、キャリアに接着する第１の絶縁材料を備えることができる。第２の要素は、集積デバイスダイをキャリアから、および／またはキャリアに接続された電気的相互接続部から、電気的に分離する第２の絶縁材料を含むことができる。
【００１９】
一実施形態では、第２の要素は第２の層を備える。方法は、複数のデバイス領域を備えるウェハの後面に第２の層を塗布することを、さらに含むことができる。塗布後、複数の集積デバイスダイにウェハをダイシングする。複数の集積デバイスダイは、集積デバイスダイを構成する。
【００２０】
一実施形態では、この方法は、実装することの前に、第１の層を第２の層の底面に塗布することをさらに含む。
【００２１】
一実施形態では、この方法は、実装することの前に、第１の層をキャリアの上面に塗布することをさらに含む。
【００２２】
一実施形態では、キャリアは、ボンディングワイヤによってパッケージ基板にボンディングされた第２の集積デバイスダイワイヤを備える。方法はさらに、集積デバイスダイとキャリアとの間の多層実装構造体を用いて、集積デバイスダイおよびキャリアを一緒にすること、第１の流動性状態にある第１の層をボンディングワイヤの周りに流動させることを含む。
【００２３】
一態様では、集積デバイスパッケージが開示されている。集積デバイスパッケージは、キャリアを含むことができる。集積デバイスパッケージはまた、前面および後面を有する集積デバイスダイを含むことができる。集積デバイスパッケージは、集積デバイスダイの後面をキャリアに実装するのに役立つ実装構造体をさらに含むことができる。実装構造体は、キャリア上の第１の接着剤層、および集積デバイスダイの後面と第１の接着剤層との間のスペーサとを含む。スペーサは、スペーサの入力端子と出力端子との間に、電気的、光学的、および流体的連通のうちの少なくとも１つを提供するための経路を含む。
【００２４】
一実施形態では、経路は、キャリアと集積デバイスダイとの間の連通を提供するために、スペーサを通って垂直に延在する。
【００２５】
一実施形態では、経路は、光ファイバチャネルを備える。
【００２６】
一実施形態では、集積デバイスパッケージは、集積デバイスダイ上の第２のスペーサをさらに含み、第２のスペーサは、第２の経路を含み、第２の経路は、集積デバイスダイと外部環境との間の連通を提供する。
【００２７】
本明細書に記載の主題の１つ以上の実施態様の詳細は、添付の図面および以下の明細書に記載されている。他の特徴、態様、および利点は、明細書、図面、および特許請求の範囲から明らかになるであろう。以下の図の相対寸法は、一定の縮尺で描かれていない場合があることに留意されたい。
【００２８】
本発明の特定の実施態様は、以下の図面を参照して説明され、それは実施例によって提供されるが、限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１Ａ】集積デバイスダイをキャリアに実装する前の集積デバイスパッケージの概略側面図である。
【図１Ｂ】集積デバイスダイがキャリアに実装された、またはその上に積層された後の集積デバイスパッケージの概略側面図である。
【図２】Ａは、様々な実施形態による、ウェハフィルムまたはテープによってウェハマウントに一時的に実装されたウェハの概略側面図である。Ｂは、ウェハフィルムまたはテープと結合されたウェハの一部の拡大概略側面図であり、ウェハフィルムまたはテープは、構造体層上の絶縁接着剤層を備える。Ｃは、いくつかの実施形態による、実装構造体によってウェハと結合されたウェハの一部の拡大概略側面図である。
【図３】Ａは、いくつかの実施形態による、集積デバイスパッケージを製造する方法を図示するフローチャートである。Ｂは、一実施形態による、Ａに示された方法の様々な段階におけるパッケージの一連の概略側面図を図示する。Ｃは、別の実施形態による、Ａに示された方法の様々な段階におけるパッケージの一連の概略側面図を図示する。
【図４】Ａは、他の様々な実施形態による、ウェハテープによってウェハマウントに一時的に実装されたウェハの概略側面図である。Ｂは、いくつかの実施形態による、多層実装構造体によってウェハと結合されたウェハの一部の拡大概略側面図である。
【図５Ａ】いくつかの実施形態による、集積デバイスパッケージを製造する方法を図示するフローチャートである。
【図５Ｂ】一実施形態による、図５Ａに示す方法の様々な段階におけるパッケージの一連の概略側面図を図示する。
【図６】本明細書に開示される多層実装構造体またはテープの実施形態の４つの例示的な実施態様を図示する。
【図７】キャリアがパッケージ基板に実装された集積デバイスパッケージの概略側断面図である。
【図８Ａ】介在絶縁接着剤層のみによってダイがキャリアに実装された集積デバイスパッケージの概略側面図である。
【図８Ｂ】介在スペーサによってダイ２がキャリアに実装された集積デバイスパッケージの概略側面図である。
【図９Ａ】第１の絶縁層、および第１の層とダイとの間の第２のスペーサ層を備える多層実装構造体によって、キャリアに実装された集積デバイスダイを含む集積デバイスパッケージの概略側面図である。
【図９Ｂ】図９Ａに示す集積デバイスパッケージの概略平面図である。
【図１０Ａ】一実施形態による、第１の絶縁層およびスペーサを備える、多層実装構造体を組み込んだ集積デバイスパッケージを図示する。
【図１０Ｂ】別の実施形態による、第１の絶縁層およびスペーサを備える、多層実装構造体を組み込んだ集積デバイスパッケージを図示する。
【図１１】他の実施形態による、第１の絶縁層およびスペーサを備える、多層実装構造体を組み込んだ集積デバイスパッケージを図示する。
【図１２】別の実施形態による、第１の絶縁層およびスペーサを備える、多層実装構造体を組み込んだ集積デバイスパッケージを図示する。
【図１３】他の実施形態による、第１の絶縁層およびスペーサを備える、多層実装構造体を組み込んだ集積デバイスパッケージを図示する。
【図１４】一実施形態によるスペーサの概略上面図である。
【図１５】他の実施形態によるスペーサの概略上面図である。
【図１６】他の実施形態によるスペーサの概略上面図である。
【図１７】他の実施形態によるスペーサの概略上面図である。
【図１８】他の実施形態によるスペーサの概略上面図である。
【図１９】他の実施形態によるスペーサの概略上面図である。
【図２０】他の実施形態によるスペーサの概略上面図である。
【図２１Ａ】一実施形態によるスペーサの概略断面図である。
【図２１Ｂ】図２１Ａのスペーサを含む集積デバイスパッケージの概略側断面図である。
【図２２Ａ】別の実施形態によるスペーサの概略断面図である。
【図２２Ｂ】図２２Ａのスペーサを含む集積デバイスパッケージの概略側断面図である。
【図２３Ａ】一実施形態による集積デバイスパッケージの概略側断面図である。
【図２３Ｂ】一実施形態によるスペーサの概略側断面図である。
【図２３Ｃ】他の実施形態によるスペーサの概略側断面図である。
【図２３Ｄ】他の実施形態によるスペーサの概略側断面図である。
【図２３Ｅ】図２３Ａのパッケージの概略上面図である。
【図２４】２つの集積デバイスダイおよび垂直に積層されたキャリアを含む、集積デバイスパッケージ１の概略側断面図である。
【図２５】Ａは、ラミネート基板の概略側断面図を図示する。Ｂは、キャリアに実装されたラミネート基板の概略側断面図を図示する。Ｃは、一実施形態による、Ｂのラミネート基板およびキャリアを含む集積デバイスパッケージの概略側断面図を図示する。Ｄは、別の実施形態による、Ｂのラミネート基板およびキャリアを含む集積デバイスパッケージの概略側断面図を図示する。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本明細書で開示される様々な実施形態は、集積デバイスダイがキャリアに積層された、または実装された集積デバイスパッケージに関する。キャリアは、パッケージ基板などの、他の集積デバイスダイ、または任意の好適なパッケージ構造体を備えることができる。ダイは、第１の絶縁材料の第１の層および第２の絶縁材料の第２の要素（例えば、第２の層）を備える、実装構造体（多層実装構造体など）またはテープ（またはフィルム）によって、キャリアに実装することができ、第２の要素は、第１の層と集積デバイスダイの後面との間に配置されている。いくつかの実施形態において、第１の層は、流動性状態と、加硫または硬化状態をと有する流動性ダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）を備えることができる。第２の要素は、集積デバイスダイの裏側からキャリアの少なくとも一部を物理的および電気的に隔離することができる固体絶縁層を備えることができる。
【００３１】
いくつかの実施形態では、例えば、キャリアは、ボンドワイヤによってパッケージ基板（リードフレーム基板、ラミネートまたはプリント回路基板、セラミック基板、ハイブリッド基板、ガラスなどのような）に電気的に接続することができる、第２の集積デバイスダイを備えることができる。いくつかの実施形態では、ワイヤボンド（またはボンドワイヤ）の一部を、キャリアとダイの後面との間に配置することができる。ワイヤボンドの一部は第１の層に埋め込むことができるが、ワイヤボンドの一部は、第２の隔離層（例えば、第２の要素）を貫通しなくてもよい。したがって、第２の層は、ボンドワイヤを集積デバイスダイの後面から物理的および電気的に隔離するように役立つことができ、それは、ボンドワイヤを通して送信された信号を短絡させる危険性を有利に低減することができる。
【００３２】
いくつかの実施形態では、第２の隔離層は、集積デバイスダイの後面に塗布された固体の後面コーティングを含むことができる。いくつかの実施形態では、第２の層は、第１の層と第３の絶縁材料を含む第３の層との間に配置し、または埋め込むことができる。いくつかの実施形態において、第３の絶縁材料は、第１の層の第１の絶縁接着材料と同じ絶縁接着材料（例えば、ＤＡＦ）を含むことができる。例えば、いくつかの実施形態において、第３の絶縁材料は、第１の流動性状態と、第２の加硫または硬化状態とを含むことができる。他の実施形態では、第３および第１の絶縁材料は異なってもよい。したがって、様々な実施形態において、第１、第２、および第３の層は、ダイをキャリアに取り付けるため、およびダイの後面をキャリアから電気的に隔離するための多層実装構造体またはテープを備えることができる。
【００３３】
さらに他の実施形態では、第２の絶縁要素は、集積デバイスダイと第１の層との間に配置されたスペーサ（例えばスペーサ）を備えることができる。様々な実施形態において、スペーサは、集積デバイスダイおよび／またはキャリアのＣＴＥと厳密に一致する熱膨張率（ＣＴＥ）を有する材料を含むことができる。したがって、有益なことに、スペーサは、ダイによってキャリアに加えられる応力を軽減または排除するために役立つことができ、逆もまた同様である。いくつかの実施形態では、スペーサは、ダイの後面をキャリアの少なくとも一部から電気的に隔離するのにも役立つことができる。いくつかの実施形態では、スペーサは、インダクタまたはコイル（または別の構造体）として役立つことができる材料、またはパッケージの電気特性を向上させることができるパターン化材料を含むことができる。例えば、いくつかの実施形態では、スペーサは、環境発電デバイス、検知デバイスなどを有することができる。例えば、いくつかの実施形態では、スペーサは、透明な（ｃｌｅａｒ）、視覚的に透明な（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ）、不透明な、などの材料を含むことができる。例えば、いくつかの実施形態では、スペーサは、特定の波長の光を濾過するバンドパスフィルタを含むことができる。例えば、いくつかの実施形態では、スペーサはラミネート基板を備えることができる。
【００３４】
図１Ａは、集積デバイスダイ２をキャリア３に実装する前の集積デバイスパッケージ１の概略側面図である。集積デバイスダイ２は、能動回路または構成要素、例えば、その中に形成または画定された集積回路を有するプロセッサダイ、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）ダイ、メモリダイ、センサダイなどを含む任意の好適な種類のデバイスダイを含むことができる。ダイ２は、前面６、および前面６の反対側の後面７を備えることができる。いくつかの実施形態では、能動部品または回路は、前面６またはその近くに設けることができる。他の実施形態では、能動部品または回路は、後面７またはその近くに設けることができる。図１Ａに示すように、絶縁層４は、集積デバイスダイ２の裏面７上に設けることができる。いくつかの構成では、絶縁層４は、ダイ２の後面７に堆積、印刷（例えば、スクリーン印刷）、またはラミネートされたダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）を備えることができる。いくつかの構成では、絶縁層４は、ダイ２またはキャリア３上にペーストまたはエポキシとして広げることができる。いくつかの構成では、絶縁層４は、ダイ２の裏側７に塗布された絶縁材料のシートを含むことができる。
【００３５】
図１Ａでは、キャリア３は、能動回路、または集積回路、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）部品などの他の部品を有する第２の集積デバイスダイを備える。集積デバイスダイ２と同様に、キャリア３は、前面８および前面８の反対側の背面９を備えることができる。図１Ａに示された実施形態では、キャリア３は、リードフレーム基板、ラミネートまたはプリント回路基板（ＰＣＢ）、セラミック基板、ハイブリッド基板、ガラスなどのパッケージ基板（図示せず）に実装することができる。１つ以上のボンドワイヤ５は、キャリア３の前面８上のボンドパッドを、パッケージ基板の対応するリードまたはパッドなどの別のパッケージ構造体、もしくは別の集積デバイスダイに電気的に接続することができる。しかしながら、他の実施形態では、キャリア３は、パッケージ基板などの別のパッケージ構造体を備えることができる（例えば、図６の実施例３および４を参照）。
【００３６】
図１Ｂは、集積デバイスダイ２がキャリア３上に実装され、または積層された後の集積デバイスパッケージ１の概略側面図である。図１Ｂに示された構成では、ダイ２およびキャリア３は物理的にまとめることができる。絶縁層４は、流動性状態（例えば加熱時）および硬化状態（例えば加硫時、または自然に加硫状態に落ち着いた後）を含むことができる。いくつかの構成では、例えば、絶縁層４を流動可能にするために、絶縁層４を加熱または溶融することができる。いくつかの構成では、例えば、絶縁層４は、パッケージ１を加熱すると、例えば、いくつかの実施形態では摂氏１５０度から摂氏２００度の範囲の温度に加熱すると、流動性状態に変化することができる。流動性状態の絶縁層４は、ボンドワイヤ５の一部が絶縁層４内に埋め込まれるように、ボンドワイヤ５の周りを流動することができる。絶縁層４は、硬化状態または固体状態に変化することができる。いくつかの構成では、絶縁層４は、冷却するにつれて硬化する可能性がある。他の構成では、絶縁層４は、焼き付けて層４を硬化させることができる。それによって、硬化した絶縁層４は、ダイ２をキャリア３に機械的に結合することができる。
【００３７】
図１Ｂのパッケージに関連した１つの問題は、ボンドワイヤ５が集積デバイスダイ７の後面７と接触する可能性があることである。例えば、パッケージ１の組み立て中、および／または使用中に、ダイの後面７が下方に移動し、図１Ｂに示された領域１０において、ボンドワイヤ５に接触することがある。ダイの後面７とボンドワイヤ５との間の接触は、電気的短絡を引き起こす可能性があり、それはパッケージ１および／またはその構成要素の性能を低下させる可能性がある。さらに、例えば、層４の物理的厚さ、またはダイ２とキャリア３との間の間隔が印加電圧に対して十分に大きくない構成では、絶縁層４は、物理的接触なしに電気的に破壊することがある。
【００３８】
したがって、本明細書の様々な実施形態は、ボンドワイヤ５とダイ２との間の電気的短絡の危険性を有益に低減または排除することができる。図２Ａは、様々な実施形態による、構造体層１２および絶縁接着剤層４を有するウェハテープによってウェハマウント１１に一時的に実装されたウェハ２´の概略側面図である。ウェハ２´は、図１Ａ〜１Ｂに示されたダイ２と同様であり得る、複数の集積デバイスダイを含むように、パターニングまたは形成された半導体ウェハを備えることができる。図２Ａに示すように、絶縁接着剤層４は、ウェハ２´の後面に塗布することができ、絶縁層４および構造体層１２は、ウェハ２´をウェハマウント１１に結合することができる。ウェハマウント１１は、処理中にウェハ２´を支持することができる。ウェハテープの例は、日本のリンテック（Ｌｉｎｔｅｃ）社製のＡｄｗｉｌｌ  ＬＥテープ、ドイツのＨｅｎｋｅｌ  ＡＧ社製のＤｉｃｉｎｇ  Ｄｉｅ  Ａｔｔａｃｈ  Ｆｉｌｍが挙げられる。
【００３９】
図２Ｂは、絶縁接着剤層４によってウェハテープの構造体層１２と結合されたウェハ２´の一部の拡大概略側面図である。ウェハ２´を複数のダイシングされた集積デバイスダイ（例えば、図１Ａおよび１Ｂのダイ２）にダイシングし、構造体層１２を除去した後、図２Ｂに示された構成は、図１Ａに示されたパッケージ１と同じまたは類似であり得る。例えば、上述したように、ダイ２をキャリア３に実装するために単一の絶縁接着剤層４を利用すると、ボンドワイヤ５とダイ２の後面７とが短絡する可能性がある。
【００４０】
図２Ｃは、いくつかの実施形態による、実装構造体１５によってウェハテープと結合されたウェハ２´の一部の拡大概略側面図である。図２Ｂに示された構成とは異なり、図２Ｃの実施形態では、ウェハ２´をウェハテープに結合するために複数の絶縁要素または層を使用することができる。いくつかの実施形態では、実装構造体１５は、第１の絶縁接着材料の第１の層４と、第１の層４とウェハ２´との間の絶縁材料の第２の隔離フィルムまたは層１３とを備えることができる。本明細書で説明されるように、第２の層１３は、キャリア３の少なくとも一部（例えば、ボンドワイヤ５）をダイ２の後面７から電気的に隔離するのに役立つことができる。
【００４１】
第２の層１３は、例えばラミネーション、分配、スクリーン印刷、成形などによって、ウェハ２´の後面に堆積される後面コート（ＢＳＣ）層を含むことができる。第２の層１３は、ボンドワイヤ５が層１３を貫通しないように、またワイヤ５をダイ２から電気的に隔離するように、十分に固体または硬質である好適な絶縁材料を含むことができる。様々な実施形態において、第２の層１３は、ポリマー、例えば熱硬化性ポリマー、ポリイミドフィルムまたはテープなどを含むことができる。第１の層４とは異なり、いくつかの実施形態では、第２の層１３は、流動性状態を有しなくてもよく、例えば、第２の層１３は、組み立て中または製造中に層１３を流動または溶融させることがない固体材料を含んでもよい。他の実施形態では、第２の層１３は、それがウェハ２´に塗布されたときに流動性状態を有することができるが、ウェハ２´をウェハテープに実装させた後に層１３が流動性ではないように硬化することができる。いくつかの実施形態では、第２の層１３（上記で説明したように、パッケージ用の電気隔離層として役立つことができる）は、日本のＬｉｎｔｅｃ社製Ａｄｗｉｌｌ  ＬＣテープのようなウェハ２´の後面７に塗布することができる非貫通テープを含むことができる。
【００４２】
図３Ａは、いくつかの実施形態による、集積デバイスパッケージを製造するための方法２９を図示するフローチャートである。図３Ｂは、一実施形態による、図３Ａに示された方法２９の様々な段階におけるパッケージ１の一連の概略側面図を図示する。図３Ｃは、別の実施形態による、図３Ａに示す方法２９の様々な段階におけるパッケージ１の一連の概略側面図を図示する。図３Ａ〜３Ｃにおいて、方法２９はブロック２０で開始し、ここでは、いったんウェハ２´が個片化またはダイシングされると、複数の集積デバイス領域を有するウェハ２´は、ウェハ２´の後面から薄くされて、ダイ２の後面７を画定する。ウェハ２´は、例えばエッチング、研磨などの任意の好適な方法で薄くすることができる。ブロック２１に移り、第２の後面コート（ＢＳＣ）または隔離層１３をウェハ２´の後面７に、塗布または堆積させることができる。上記で説明したように、第２の層１３は、任意の好適な方法でウェハ２´の後面７上に塗布された、非導電性または絶縁材料を含むことができる。例えば、第２の隔離層１３は、ウェハ２´の後面７上に堆積、ラミネート、スクリーン印刷、成形、または他の方法で設けることができる。
【００４３】
図３Ｂの実施形態では、方法２９は、ブロック２２に移る。図３Ｂに示されたように、ブロック２２において、方法２９は、ウェハ２´の第２の隔離層１３上に第１の絶縁接着剤層４（例えば、ダイアタッチフィルム、またはＤＡＦ）を塗布することを含む。第１の層４は、例えば、第２の隔離層１３上に堆積またはスクリーン印刷するような、任意の好適な方法によって、第２の層１３上に塗布することができる。例えば、図２Ａ〜２Ｃに関連して上記で説明したように、第１の絶縁接着剤層４は、ウェハテープの一部を形成することができる（例えば、層４は、ウェハテープの構造体層１２に取り付けられ得る）。ウェハ２´は、ウェハテープに実装することができ、構造体層１２は、ウェハ２´の後面７上の隔離層１３に取り付けられた絶縁接着剤層４を残すように除去することができる。
【００４４】
ブロック２６では、層４、１３を有するウェハ２´を、例えば鋸引き、打ち抜きなどしてダイシングし、複数の集積デバイスダイ２を画定することができる。ブロック２８に移り、各ダイシングされたダイ２は、キャリア３に積層または実装することができる。例えば、ダイシングされたダイ２は、キャリア３と一緒にすることができ、それはいくつかの実施形態では別の集積デバイスダイを備えることができる。図３Ｂに図示されたように、キャリア３は、キャリア３の前面８上のボンドパッドを、図３Ｂには図示されていないパッケージ構造体（パッケージ基板など）に電気的に接続するように構成された複数のボンドワイヤ５を備えることができる。パッケージ１を（例えば摂氏１５０度〜摂氏２００度の範囲の温度に）加熱して、第１の絶縁層４を流動性状態に変化させることができる。しかしながら、加熱は、第２の隔離層１３を溶融させないか、あるいは流動性にさせなくてもよい。したがって、いくつかの実施形態では、第２の層１３は、第１の層４よりも高い融点を有することができる。しかしながら、他の実施形態では、第２の層１３は、第１の層４よりも高い融点を有していなくてもよい。例えば、第２の層１３が後面７に塗布されて硬化すると、第２の層１３は熱硬化性になり、もはや溶融しないかもしれない。したがって、第１の層４を加熱して流動させると、第２の層１３は、流動性ではなくても固体のままであり得る。
【００４５】
図３Ｂのステップ２８に示すように、第１の層４は、ワイヤ５の一部がダイ２とキャリア３との間にあるように、かつワイヤ５の一部が第１の層４に埋め込まれるように、ボンディングワイヤ５の周りを流動することができる。図３Ｂの実施形態では、第１の層４は、第２の層１３上に塗布された１枚の絶縁材料（例えば、ＤＡＦ）を含むことができる。第１の層４は、ダイ２をキャリア３に実装または積層するために、加硫または硬化状態に変化することができる。例えば、いくつかの実施形態では、第１の層４は、それが冷却するにつれて自然に硬化または加硫してもよい。他の実施形態では、第１の層４は、焼き付けられ層４を硬化または硬化させることができる。
【００４６】
図３Ａに戻ると、ブロック２１においてＢＳＣを塗布した後、代替工程において、方法２９は、ブロック２５を含むブロック２３に移ることができる。ブロック２５において、第２のＢＳＣ隔離層１３を有するウェハ２´は、例えば、鋸引き、打ち抜き、レーザーエッチング、プラズマエッチング、または任意の他の好適な方法によって、複数の集積デバイスダイ２を画定するためにダイシングされる。ブロック２７に移り、第１の層４は、キャリア３の前面８に分配することができる。例えば、第１の層４は、流動性エポキシペーストまたは流動性状態の接着剤を含むことができ、かつ任意の好適な方法でボンドワイヤ５の周りに、および／または上に分配することができる。上に。いくつかの実施形態では、例えば、分配された材料にシリンジまたは他の送達容器を提供する実施形態では、シリンジは加熱され、分配されたエポキシ材料は、エポキシの流動および／または被覆量を制御するために任意の好適なパターンで提供する。様々な実施形態において、エポキシまたは他の流動性材料は、ワイヤ間、例えば、ワイヤボンドパッドの内側または内側の領域のダイの中央部分に分配することができる。ブロック２８に移動すると、ダイ２をキャリア３に実装することができる。例えば、ダイ２は、第１の層４と一緒にすることができる。第１の層４は、（例えば冷却によって）硬化させてダイ２を実装することができる。いくつかの実施形態では、ダイ２と第１の層４との間の接着を向上するために、第１の層４が流動性状態にあるときに、ダイ２を第１の層４に接触することができる。
【００４７】
したがって、図３Ｂでは、第１の流動層４は、ウェハ２´を複数のダイ２にダイシングする前に、ウェハ２´に塗布することができる。対照的に、図３Ｃでは、ウェハ２´は、第２の層１３を塗布した後に、第１の層４をウェハ２´に塗布することなく、ダイシングすることができる。その代わりに、図３Ｃでは、上記で説明したように、第１の層４はキャリア３に塗布され、ワイヤ５の周りに（例えばエポキシペーストによって）流動することができる。図３Ｂのステップ２８に示されるパッケージ１では、多層実装構造体１５は、第１の層４の側面に第１の側壁３７と、第２の層１３の側面に第２の側壁３６とを備えることができる。いくつかの実施形態では、第１の側壁３７は、第１および第２の層４、１３の両方がブロック２６でダイシングされ、ダイシング手順を示すマーキングを作成するので、第２の側壁３６のプロファイルとほぼ同様のプロファイルを有することができる。しかしながら、側壁３７、３６の表面における多少の差は、第１の層４の加熱および冷却（およびその結果生じる流動および硬化）によって生じる可能性がある。例えば、加熱されたときに第１の層４が流動するので、第１の層４の側壁３７は、層４の絶縁材料の流動により湾曲したプロファイル（例えば、凹状または凸状）を有することがあり得る。対照的に、第２の層１３は、加熱されたときに流動しない（または溶融が第１の層１４よりも著しく増大する可能性がない）ので、第２の側壁３６は、（例えば、ダイシング操作に起因して）第１の側壁３７よりも平坦または真っ直ぐであってもよい。同様に、図３Ｃの実施形態では、ステップ２８において、第１の側壁３７と第２の側壁３６とが同様に異なってもよい。図３Ｂのように、第２の側壁３６は、ダイシング手順を表すマーキングを含むことができ、略平坦または真っ直ぐであり得る。対照的に、第１の側壁３７は、第１の層４の流動性のために曲面を含むことができる。
【００４８】
第１の層４の厚さは、ワイヤボンド５を埋め込むのに十分な任意の好適な厚さであり得る。いくつかの実施形態では、第１の層４の厚さは、２５ミクロンないし１００ミクロンの範囲内であり得る。第２の隔離層１３の厚さは、ボンドワイヤ５による層１３の貫通を防止するために、および／または集積デバイスダイ２への短絡を防止するために十分な任意の好適な厚さであり得る。様々な実施形態では、例えば、第２の層１３は、２０ミクロンないし１２０ミクロンの範囲内、２５ミクロンないし１００ミクロンの範囲内、２０ミクロンないし７５ミクロンの範囲内、２０ミクロンないし６０ミクロンの範囲内、または２５ミクロンないし５０ミクロンの範囲内とすることができる。いくつかの実施形態において、第１の層４および第２の隔離層１３は、構造体１５を形成するための複数の層の塗布を示すために、最終製品において異なる材料組成および識別可能な界面を有し得る。
【００４９】
有利には、図３Ａ〜３Ｃの実施形態は、ワイヤ５と集積デバイスダイ２との短絡の危険性を低減するか、または防止することができる。第２の層１３は、ワイヤ５をダイ２から物理的および電気的に隔離することができる。例えば、ワイヤ５が第１の層４に埋め込まれていても、ワイヤ５は、ワイヤ５がダイ２の後面７に接触しないように、第２の層１３を貫通していなくてもよいさらに、いくつかの実施形態では、第２の層１３は、他のパッケージと比較してより高い電圧の使用を有利に可能にすることができる（例えば、より高い電圧破壊が望まれる場合）。第２の隔離層１３は、ダイ２へのエレクトロマイグレーションを減少させることができる。層１３はまた、ダイ２とキャリア３との間に所望の垂直方向の分離距離または間隔を提供する。
【００５０】
さらに、隔離層１３は、様々な実施形態において、様々な種類のシステムの無線周波数（ＲＦ）性能を向上させるように調整することもできる。例えば、ワイヤとダイ２との間の層１３（および／またはパッケージ内の他の層）の誘電材料は、システムＲＦ性能が向上するように選択、および／または寸法決めすることができる。様々な実施形態では、層１３（および／または他の構成要素）は、例えば特定の周波数または波長（またはその範囲）をターゲットとするように、そのような周波数または波長で、パターン化または形成することができる。そのような実施形態では、ダイ間の連通を容易にすることができる。さらに、様々な実施形態は、パッケージの誘導性能および／または容量性能を向上させることができる。例えば、様々な実施形態において、（例えば、層１３を含む）層は、前述の利点を達成するためにパターン化することができる。さらに、様々な実施形態では、パッケージ内で流体的連通を提供するように、マイクロ流体チャネルを層（例えば、層１３を含む）内にパターニングすることができる。層（例えば、層１３）はまた、固定機能を提供するように、および／または接着性を改善するようにパターン化することができる。いくつかの実施形態では、層（隔離層１３のような）は、性能を向上させ、シールド能力、または他の好適な機能を提供することができる、磁気特性を有するように選択および／または寸法決めされてもよい。いくつかの実施形態では、層１３は、ダイ２とパッケージまたはより大きなシステムの他の構成要素との間の連通を可能にするための光学的な構成要素を含むことができる。
【００５１】
図４Ａは、様々な実施形態による、ウェハテープ１２によってウェハマウント１１に一時的に実装されたウェハ２´の概略側面図である。図４Ｂは、いくつかの実施形態による、実装構造体１５によってウェハ１２と結合されたウェハ２´の一部の拡大概略側面図である。特に断りのない限り、図４Ａ〜４Ｂの構成要素は、それぞれ図２Ａおよび２Ｃの同様の番号が付けられた構成要素と同様または同じであり得る。例えば、図２Ａと同様に、図４Ａでは、未ダイシングウェハ２´は、ダイシングされたときに、複数の集積デバイスダイを画定する複数のデバイス領域を含むことができる。しかしながら、図２Ｃの実施形態とは異なり、図４Ｂに示された実装構造体またはテープ１５は、接着剤−絶縁体−接着剤スタックを含む少なくとも３つの絶縁層を含むことができる。図２Ｃと同様に、実装構造体１５は、流動性状態および加硫または硬化状態（例えば、ＤＡＦまたはエポキシ）を有する第１の絶縁接着剤層４ａと、ウェハテープ１２とウェハ２´との間の、層４ａの上に配置された第２の、固体隔離層１３とを備えることができる。上記のように、いくつかの実施形態では、第２の層１３は、第１の層４ａよりも高い融点を有することができ、それは図２Ｃの第１の層４と同様または同じ材料であり得る。他の実施形態では、第２の層１３は、第１の層４ａよりも高い融点を有していなくてもよい。いくつかの実施形態では、第２の層１３は、加硫後に硬化し、再溶融しない熱硬化性材料を含むことができる。
【００５２】
図２Ｃとは異なり、図４Ｂでは、実装構造体またはテープ１５は、第２の層１３の上および第２の層１３とウェハ２´との間（したがって、図５Ｂに示されたようにダイシング後の第２の層１３とダイ２との間）に第３の絶縁接着剤層４ｂを備えることができる。図４Ｂに示されるように、第２の層１３は、第１の層４ａと第３の層４ｂとの間に埋め込むか、または挟むことができる。図示された実施形態では、第３の層４ｂは、第１の層４ａと同じ材料（またはほぼ同様の材料）を含むことができる。例えば、第３の層４ｂは、流動性状態と、加硫または硬化状態とを有する第３の絶縁接着材料を含むことができる。他の実施形態では、第１および第３の層４ａ、４ｂは、異なる材料を含むことができる。有利には、本明細書で説明するように、第２の層１３の両側にそれぞれ流動性状態を有する第１および第３の層４ａ、４ｂを設けることは、構造体またはテープ１５の両側への接着を可能にし得る。このように、いくつかの実施形態では、図４Ｂのテープ１５は、第１および第３の層４ａ、４ｂを流動させることができ、流動性層４ａ、４ｂは、それぞれキャリアおよびダイ２に接触することができる。いったん層４ａ、４ｂが加硫または硬化すると、硬化層４ａ、４ｂは、ダイ２´およびキャリアの構造体１５への接着を有利に向上することができる。
【００５３】
いくつかの実施形態では、テープ１５は、第２の絶縁層１３の両側にフィルムまたは層４ａ、４ｂを塗布または堆積させることによって形成することができる。いくつかの実施形態では、第２の層１３は、流動性材料（上述の第１の流動層４など）内に埋め込まれ、第２の層１３の一方の側に第１の層４ａを画定し、第２の層１３の他方の側に第３の層４ｂを画定するように切断される。いくつかの実施形態では、第１の層４ａ、隔離層１３、および第３の層４ｂは、構造体１５を形成するための多層の塗布を示すために、最終製品において異なる材料組成および識別可能な界面を有してもよい。例えば、テープ１５の厚さは、７０ミクロンないし３００ミクロンの範囲内、または１００ミクロンないし３００ミクロンの範囲内とすることができる。第１の絶縁接着剤層４ａの厚さは、上で説明したように、例えば２５ミクロンないし１００ミクロンの範囲内の任意の好適な厚さとすることができる。同様に、第３の層４ｂの厚さは、２５ミクロンないし１００ミクロンの範囲内であり得る。第２の隔離層１３の厚さは、２０ミクロンないし１２０ミクロンの範囲内、２５ミクロンないし１００ミクロンの範囲内、２０ミクロンないし７５ミクロンの範囲内、２０ミクロンないし６０ミクロンの範囲内、または２５ミクロンないし５０ミクロンの範囲内である。様々な実施形態において、第２の隔離層１３の厚さは、様々な所望の電気的特性によって調整することができ、例えば、層１３は、電気的破壊を回避するのに十分な厚さであり得るように、高電圧で動作するパッケージに対してより厚くすることができる。
【００５４】
図５Ａは、いくつかの実施形態による、集積デバイスパッケージ１を製造するための方法１４を説明するフローチャートである。図５Ｂは、一実施形態による、図５Ａに示された方法１４の様々な段階におけるパッケージ１の一連の概略側面図を図示する。図３Ａ〜３Ｃの実施形態と同様に、図５Ａおよび５Ｂでは、方法１４はブロック１６で開始してウェハ２´を薄くすることができる。ウェハ２´は、例えばエッチング、研磨などによって薄くすることができる。ブロック１７に目を向けると、実装構造体またはテープ１５は、ウェハ２´の後面７に塗布することができる。多層テープ１５は、図４Ａ〜４Ｂに関連して上述した３つの層４ａ、１３、４ｂを備えることができ、それにより、層４ａ、１３、４ｂは、ウェハ２´全体（またはその一部）の、後面７に塗布することができる多層構造体を形成する。多層テープ１５の第３の層４ｂは、多層実装構造体またはテープ１５をウェハ２´に接続するために任意の好適な方法で、ウェハ２´の後面７に取り付けることができる。
【００５５】
ブロック１８に目を向けると、ウェハ２´は、任意の好適な方法（例えば、鋸引き、打ち抜きなど）でダイシングされ、複数の集積デバイスダイ２を画定することができる。ブロック１９に移り、ダイシングしたダイ２は、実装構造体またはテープ１５によってキャリア３に積層または実装することができる。例えば、上述のように、第１の層４ａは、キャリア３のボンディングワイヤ５と接触することができる。パッケージ１は、加熱され、第１の層４Ａをボンディングワイヤ５の周りに流動することができる。第１の層４ａが加硫または硬化すると、ダイ２は、キャリア３にしっかりと接着することができる。さらに、図３Ａ〜３Ｃに関連して上述したように、第２の層１３は、ダイ２の後面７をキャリア３から、例えばボンディングワイヤ５から電気的に隔離するのに役立ち得る。図５Ｂの３つの層４ａ、１３、４ｂの使用は、多層テープ１５へのダイ２の接着（ダイ２の後面７への第３の層４ｂの接着による）、多層テープ１５のキャリア３への接着（第１の層４ａのキャリア３の前面８への接着による）を有利に向上することができ、一方、ダイ２へのワイヤ５のショートの危険性を防止または低減する。
【００５６】
図６は、本明細書に開示された多層実装構造体またはテープ１５の実施形態の４つの例示的な実施態様を図示する。実施例１は、図３Ｂ〜３Ｃに示された工程で形成された集積デバイスパッケージ１の実施形態を図示する。実施例２は、図５Ｂに示す工程で形成された集積デバイスパッケージ１の実施形態を図示する。上記で説明したように、実施例１および２では、キャリア３は、ボンドワイヤ５によってパッケージ基板（図示せず）に電気的に接続された追加の集積デバイスダイを含むことができる。
【００５７】
しかしながら、実施例３および４では、キャリア３は代わりに、その上に集積デバイスダイ２が実装されたパッケージ基板を含むことができる。実施例３では、ダイ２は、図３Ｂ〜３Ｃに示された多層実装構造体またはテープ１５を使用してキャリア３（パッケージ基板）に実装される。実施例４では、ダイ２は、図５Ｂに示される多層実装構造体またはテープ１５を使用してキャリア３（パッケージ基板）に実装される。実施例３および４では、キャリア３は、ダイパッドおよび／または複数のリードを有するリードフレームパッケージ基板を含むことができる。しかしながら、他の実施形態では、キャリア３は、ＰＣＢ基板、セラミック基板などの他の種類のパッケージ基板またはパッケージ構造体を含むことができる。有利には、実施例３および４の実施形態は、ダイ２をキャリアにしっかり接着することができ、ダイ２をパッケージ基板に実装する他のプロセスと比較して処理コストを削減することができる（例えば、他の多段階実装工程の使用を不要にすることができる）。例えば、現在の工程は、ダイ２をリードフレーム基板に実装するために、スクリーン印刷されたエポキシペーストの多層（例えば、２層）を利用することがある。スクリーン印刷は、複数の機械的および熱的サイクルを組み込んでいる可能性があり、かなりの処理コストがかかる可能性がある。実施例３および４のデバイスにおいてテープ１５を利用することは、これらの製造上の複雑さおよびコストを低減することができる。
【００５８】
図７は、キャリア３がパッケージ基板に実装された集積デバイスパッケージ１の概略側断面図である。図７に示されたパッケージ基板は、複数のリード３４から電気的に離間したダイパッド３２を有するリードフレーム基板を含む。図７のパッケージ１は、図３Ｂおよび／または３Ｃに関連して上に示され説明された多層実装構造体１５によって、キャリア３（別の集積デバイスダイ）に実装された集積デバイスダイ２を図示する。しかしながら、代わりに、図５Ｂに関連して図示および説明された多層実装構造体１５によって、ダイ２をキャリア３に実装することができることを理解されたい。キャリア３は、好適なダイアタッチ材料３３によってダイパッド３２に実装することができる。図７において、第１のボンディングワイヤ５ａはキャリア３をリード３４に電気的に接続することができる。第２のボンディングワイヤ５ｂは、ダイ２を電気的に接続することができる。他の実施形態では、ダイ２は、キャリア３に実装されたフリップチップになることができる。いくつかの実施形態では、成形コンパウンドまたは封止材３１は、ダイパッド３２およびリード３４の上面の上に、ボンディングワイヤ５ａ、５ｂ上に、および積層ダイ２およびキャリア３上に、設けることができる。リードフレーム基板（例えば、リード３４およびダイパッド３２）は、システムボードまたはマザーボードに実装され、パッケージをより大型の電子デバイスまたはシステムに接続することができる。
【００５９】
図８Ａ〜８Ｂは、集積デバイスダイ２が別の集積デバイスダイを備えるキャリア３に積層され、または実装された様々なパッケージ１を図示する。特に明記しない限り、図８Ａ〜８Ｂの構成要素は、図１〜７に示された同じ番号の構成要素と同じ、または類似の構成要素を備え得る。図８Ａは、介在絶縁接着剤層４のみによってダイ２がキャリア３に実装された、集積デバイスパッケージ１の概略側面図である。図８Ａでは、ダイ２の横方向の設置面積は、キャリア３の横方向の設置面積よりも小さい。図８Ｂは、介在スペーサ３５によってダイ２がキャリア３に実装された集積デバイスパッケージ１の概略側面図であり、それはシリコンまたは他の任意の好適な材料を含み得る。スペーサ３５は、ダイアタッチ材料３３によってキャリア３に取り付けることができ、ダイ２は、ダイアタッチ材料３３によってスペーサ３５に取り付けることができる。
【００６０】
図８Ａ〜８Ｂの構成は、本明細書に開示されている様々な他の実施形態と比較して様々な欠点に触れる可能性がある。図８Ａでは、ボンディングワイヤ５ａは、ダイ２とキャリア３との間に配置されていなくてもよく、その結果、ワイヤ５ａとダイ２との間に見通しまたは開放間隙があってもよい。そのような見通し線は、ワイヤ５ａとワイヤ５ｂとの間、および／またはワイヤ５ａとダイ２との間にアーク放電を引き起こす可能性がある。さらに、図８Ａでは、組み立て中および／または使用中にダイ２が傾く可能性があり、これがアーク放電の危険性をさらに増大させる可能性がある。同様に、図８Ｂの構成では、間隙Ｘは、スペーサ３５とボンドワイヤ５ａとの間に設けられ得るが、それでもやはり、ダイ２が下方に傾く場合、および／またはダイアタッチ材料３３にブリードアウトがある場合に、そのような構成はアーク放電または短絡の危険がある。さらに、図８Ａ〜８Ｂに示された構成では、図示された介在構造体を用いてダイ２をキャリア３に実装することは、キャリア３に応力が生じる可能性があり、および／またはその逆も同様である。例えば、図８Ｂにおいて、スペーサ３５をキャリア３に取り付けることは、スペーサ３５の周囲の周りでキャリア３（および／またはダイ２）内に局部的な応力を誘発する可能性がある。さらに、スペーサ３５、ダイ２、および／またはキャリア３の材料は、異なるＣＴＥを有し、パッケージ１が加熱されると、応力もパッケージ１内に誘発される可能性がある。封入剤または成形化合物は、ダイ２およびキャリア３上に供給されると、これら誘起された応力は、パッケージ１内に効果的に固定され得る。
【００６１】
したがって、電気的短絡またはアーク放電の危険性を低減し、かつパッケージ構成要素内の応力を低減する、向上された集積デバイスパッケージに対する継続的な必要性が残っている。図９Ａは、第１の絶縁層４および、ダイ２と第１の絶縁層４との間の第２のスペーサ層３５を備える第２の絶縁要素、を備える実装構造体１５によってキャリア３に実装された集積デバイスダイ２を備える集積デバイスパッケージ１の概略側面図である。図９Ｂは、図９Ａに示された集積デバイスパッケージ１の概略平面図である。特に明記しない限り、図９Ａ〜９Ｂの構成要素は、図１Ａ〜８Ｂの同じ番号の構成要素と同じかまたは概して同様である。図９Ａに示されたように、キャリア３（集積デバイスダイを含むことができる）は、例えばダイアタッチ材料３３によって、リードフレーム基板のダイパッド３２に実装することができる。１つ以上のワイヤボンド５ａは、キャリア３の前面８でボンドパッドをリードフレーム基板の対応するリード３４と電気的に接続するために設けることができる。
【００６２】
図３Ａ〜７の実施形態に関して上述したように、ダイ２は、実装構造体１５によってキャリア３に実装または積層することができる。図９Ａに示された実施形態では、装着構造体１５は、流動性状態と加硫または硬化状態とを有する絶縁接着剤層４（これは、上述した層４および４Ａと同じまたは同様であってもよい）を備えることができる。実装構造体１５は、ダイ２と第１の層４との間に構成されたスペーサ３５を備える第２の絶縁要素をさらに備えることができる。図９Ａでは、実装構造体１５は、スペーサ３５および絶縁層４を含むが、他の実施形態では、構造体１５は、図３Ｂ〜３Ｃおよび５Ｂに記載の第２の隔離層１３および／または第３の層４ａを含むことができる。実装構造体１５は、ボンドワイヤ５ａと接触させることができ、（例えば、パッケージ１を加熱することによって）流動性状態に変えることができる。第１の層４は、ボンドワイヤ５ａの周りで、およびそれの上に流動することができる。第１の層４は、実装構造体１５をキャリア３にしっかりと取り付けるために硬化することができる。
【００６３】
様々な実施形態では、実装構造体１５は、スペーサ３５を絶縁接着剤層４に取り付けるかまたは堆積させることによって形成させることができ、その後、実装構造体１５をキャリア３に取り付けることができる。いくつかの実施形態では、絶縁接着剤層４をキャリア３に取り付ける（例えば、ワイヤボンド５の周囲を流動して硬化させる）ことができ、スペーサ３５を、絶縁層に塗布する、堆積させる、または取り付けることができる。実装構造体１５を形成するさらに他の方法が好適であり得る。集積デバイスダイ２は、ダイアタッチ材料３３によって装着構造体のスペーサ３５に実装することができる。ダイ２の前面６のボンディングパッドは、リードフレーム基板の対応するリード３４に接続することができる。ダイ２の前面６のボンドパッドは、ボンドワイヤ５ｂによって対応するリード３４に接続することができる。図９Ａに示された構成では、各層は任意の好適な厚さを含むことができる。例えば、第１の絶縁層４の厚さは、２５ミクロンないし１００ミクロンの範囲内であり得る。スペーサ３５の厚さは、応力を低減するために、および／またはダイの電気的隔離を提供するために、任意の好適な厚さとすることができ、例えば、厚さは１００ミクロンないし２００ミクロンの範囲内とすることができる。キャリア３をダイアタッチパッド３２に取り付けるダイアタッチ材料３３の厚さは、１５ミクロン〜７５ミクロンの範囲内、または他の任意の好適な厚さであり得る。ダイ２をスペーサ３５に取り付けるダイアタッチ材料３３の厚さは、１５ミクロン〜７５ミクロンの範囲内、または他の任意の好適な厚さであり得る。
【００６４】
有利には、図９Ａ〜９Ｂに示された実施形態は、上で説明されたように、ボンドワイヤ５をダイ２に短絡させる危険性を防止または低減し得る。例えば、スペーサ３５は、ボンドワイヤ５の貫通を防止する材料を含み得る。さらに、スペーサの材料は、ダイ２および／またはキャリア３の熱膨張係数（ＣＴＥ）に厳密に一致するように選択され得る。例えば、様々な実施形態において、スペーサ３５のＣＴＥは、集積デバイスダイ２のＣＴＥの少なくとも＋／−５０％以内であり、集積デバイスダイ２のＣＴＥの少なくとも＋／−７５％以内であり、集積デバイスダイ２のＣＴＥの少なくとも＋／−９０％以内であり、または集積デバイスダイ２のＣＴＥの少なくとも＋／−９５％以内であることができる。いくつかの実施形態では、スペーサ３５のＣＴＥは、ダイ２のＣＴＥと実質的に同じであることができる。スペーサのＣＴＥは、キャリア３のＣＴＥの少なくとも＋／−５０％以内であり、キャリア３のＣＴＥの少なくとも＋／−７５％以内であり、キャリア３のＣＴＥの少なくとも＋／−９０％以内であり、またはキャリア３のＣＴＥの少なくとも＋／−９５％以内であることができる。いくつかの実施形態では、スペーサ３５のＣＴＥは、キャリア３のＣＴＥと実質的に同じであることができる。したがって、有益なことに、スペーサ３５のＣＴＥをキャリア３および／またはダイ２のＣＴＥと一致させることは、パッケージ１内の全体的な応力を減少させることができる。さらに、図９Ａでは、ダイ２よりも広い横方向の設置面積を超えてスペーサ３５を設けることによって、スペーサ３５は、ダイ２によって引き起こされるあらゆる応力をより広い領域を超えて分散させることができ、図示の図８に示したスペーサ３５の周囲に生じるような局所的な応力集中を低減する。スペーサ３５は、例えば半導体（例えばシリコン）、ポリマーなどを含む任意の好適な材料を含むことができる。いくつかの実施形態では、スペーサ３５は、調整可能な構造、例えば、所望のＣＴＥを達成するように調整可能なバイメタル片を備えることができる。さらに他の実施形態では、スペーサ３５は、特定の電気的反応および／または挙動に対して特定の応力を誘発するために、所望の所定のＣＴＥの不一致を有するように調整することができる。
【００６５】
さらに、図９Ｂに示されたように、複数の集積デバイスダイ２ａ、２ｂ（同じまたは異なるタイプの集積デバイスダイを備え得る）は、横方向に並べてスペーサ３５上に実装することができる。有益には、スペーサ３５上に複数のダイ２ａ、２ｂを含むことは、例えば、ダイ２ａ、２ｂが少なくともいくつかの重なり合う機能を実行する場合、パッケージ１の冗長性を向上させることができる。スペーサ３５は、ダイ２ａ、２ｂに対して同じ応力条件を作り出すことができ、それはダイ２ａ、２ｂの電気的性能を向上することができる。いくつかの実施形態では、複数（例えば、２つ、３つ、４つなど）のスペーサ３５を設け得る。例えば、複数のダイ２Ａ、２Ｂなどは、対応する複数のスペーサに実装することができる。いくつかの実施形態では、３つ以上の集積デバイスダイは、スペーサ３５に実装することができる。
【００６６】
図１０Ａ〜１３は、第１の絶縁層およびスペーサ３５を備える多層実装構造体を組み込んだ実施形態を図示する。図１０Ａは、集積デバイスダイ２がスペーサ３５とほぼ同じ横方向寸法または設置面積（少なくとも１つの水平方向寸法において）であり得る、パッケージ１の側面図である。図１０Ａのスペーサ３５は、キャリア３とほぼ同じ横方向寸法または設置面積（少なくとも１つの水平方向寸法において）であり得る。図１０Ｂは、パッケージ１が２つの集積デバイスダイ２、２´およびキャリア３（これもまた追加の第３の集積デバイスダイを備え得る）を含む、側面図である。図示された実施形態では、集積デバイスダイ２は、接着剤４、スペーサ３５、およびダイアタッチ材料３３によってキャリア３に実装することができる。第２の集積デバイスダイ２´は、第２の接着剤４´、第２のスペーサ３５´、および第２のダイアタッチ材料３３´によって集積デバイスダイに実装することができる。図１０Ａに図示されたパッケージ１および図１０Ｂに図示されたパッケージ１と同様に、集積デバイスダイ２、２´の横方向寸法は、スペーサ３５の横方向寸法と同じであることができる。しかしながら、図１０Ａのキャリア３とは異なり、図１０Ｂに図示されたキャリア３は、導電性バンプ３８を介してダイパッド３２に接続することができる。集積デバイスダイ２、２´は、ボンディングワイヤ５ｂ、５ｂ´によってリード３４にワイヤボンディングすることができる。
【００６７】
図１０Ａおよび１０Ｂとは対照的に、図１１では、集積デバイスダイ２は、スペーサ３５および／またはキャリア３の横方向のサイズまたは設置面積よりも小さい横方向のサイズまたは設置面積を有することができる。図１１では、スペーサ３５は、キャリア３の横方向寸法とほぼ同じである、少なくとも１つの横方向寸法の横方向寸法または設置面積を有することができる。図１２では、集積デバイスダイ２は、スペーサ３５の横方向のサイズまたは設置面積よりも小さい横方向のサイズまたは設置面積を有し得る。スペーサ３５の横方向のサイズまたは設置面積は、キャリア３の横方向のサイズまたは設置面積よりも小さくてもよい。対照的に、図１３では、集積デバイスダイ２は、スペーサ３５および／またはキャリア３の横方向のサイズまたは設置面積よりも大きい横方向のサイズまたは設置面積を有し得る。図１３では、スペーサ３５は、キャリア３とほぼ同じ横方向寸法または設置面積であるように図示されていたが、他の実施形態では、スペーサ３５は、キャリア３よりも小さい横方向寸法を有し得る。ダイ２、スペーサ３５、およびキャリア３の横方向サイズおよび／または設置面積のさらに他の組み合わせは、本明細書に開示される実施形態に好適であり得る。図９Ａ〜９Ｂの実施形態と同様に、図１０Ａ〜１３の各実施形態は、電気的短絡またはアーク放電の危険性を低減し、パッケージ１の全体的な応力を低減し得る。
【００６８】
図１４は、一実施形態によるスペーサ３５の概略上面図である。図１４のスペーサ３５は、本明細書に開示されたパッケージ１のいずれでも実行され得る。図１４に図示されたスペーサ３５は、開口部１０２を含む。開口部１０２は、他の集積回路および／またはパッケージング用途のための機能の使用を可能にすることができる。開口部１０２は、特定の用途のために望まれるようにパターニングされてもよいし形成されてもよい。例えば、開口部１０２は、図１４に図示されたようにスペーサ２５の一部を貫通する穴を含んでもよく、またはスペーサ２５の一部を部分的に貫通して形成されたキャビティを含んでもよい。いくつかの実施形態では、インサート（例えば、レンズまたはフィルタなどの光学的インサート）は、開口部１０２内に配置され得る。例えば、インサートは、ダイ２とキャリア３との間の、またはその間にスペーサ３５が配置された他の積層構成要素間のスペーサ３５を通した光学的な連通を可能にし得る。
【００６９】
図１５は、他の実施形態によるスペーサ３５の概略上面図である。図１５のスペーサ３５は、本明細書に開示されたパッケージ１のいずれでも実行され得る。図１５に図示されたスペーサ３５は、複数の開口部１０３を含む。開口部１０３は、充填材料またはインサート（例えば、レンズまたはフィルタ）で充填し得る。開口部１０３は、ダイ２とキャリア３との間に光学的または電気的連通を提供するように、システム内に垂直方向に一体化することができる。充填材料は、例えば、ＳＵ−８のようなエポキシとすることができる。いくつかの実施形態では、スペーサ３５は、例えば、レーザーを使用して充填材料の特性を修正することによって修正することができる。例えば、ＳＵ−８充填材料は、光がそれを通過することを可能にする／禁止するように修正することができる。図１５には、互いに等間隔で配置された２４個の開口部１０３がある。しかしながら、スペーサ３５は、開口部１０３間に好適な間隔を有する任意の数の開口部１０３を含むことができる。開口部１０３は、任意の好適な形状および／またはサイズを有し得る。さらに、開口部１０３のうちの異なる開口部１０３ａ、１０３ｂは、異なる充填材料および／またはインサートを含むことができる。例えば、１つ以上の第１の開口部１０３ａは、第１の種類の充填材料またはインサートを含むことができ、１つ以上の第２の開口部１０３ｂは、第２の種類の充填材料またはインサートを含むことができる。有益なことに、スペーサ３５の異なる領域（例えば、異なる開口部１０３ａ、１０３ｂ）に異なる充填材料またはインサートを使用することは、スペーサ３５を横切って異なる機能性を可能にすることができる。異なる材料／インサートは、同じ空間内に組み込むことができ、（例えば）異なる波長の光を同じスペーサ／基板の異なる部分を透過させることができ、したがって、垂直統合構造体の異なる平面がシステム内の異なる構成要素が連結している。
【００７０】
図１６は、他の実施形態によるスペーサ３５の概略上面図である。図１６のスペーサ３５は、本明細書に開示されたパッケージ１のうちの任意のものを用いて実行され得る。図１６に図示されたスペーサ３５は、材料１０４のパターンを含む。パターン化材料１０４は、スペーサ３５上に分配され得る、および／またはその中へ埋め込まれ得る。材料１０４のパターン１０４は、金属パターン、導電パターン、絶縁体パターンなどを含むことができる。図示された実施形態では、パターン化材料１０４は、らせん状または湾曲したパターンを含むことができる。いくつかの実施形態では、パターン化材料１０４は、磁気センサーまたは磁気スイッチ用途での使用に有益であり得る。いくつかの実施形態では、パターン化材料１０４は、バンドパスフィルタとして使用され得る。さらに他の実施形態では、パターン化材料１０４は、例えば、振動、光、および／または熱を利用して他の用途のために、エネルギーを収集および貯蔵することによって、エネルギーを獲得するパッケージと併せて使用され得る。
【００７１】
図１７は、他の実施形態によるスペーサ３５の概略上面図である。図１７のスペーサ３５は、本明細書に開示されたパッケージ１のうちのいずれかを用いて実行され得る。図１７に図示されたスペーサ３５は、スペーサ３５の厚さの少なくとも一部を通して形成された光学フィルタ１０５を含む。フィルタ１０５は、スペーサ３５の厚さの上または中に配置することができ、選択された光周波数範囲で、通過または減衰光を構成することができる。図１７に図示されたスペーサ３５は、いくつかの実施形態では、生物医学的用途および／または光学的用途での使用に有益であり得る。フィルタ１０５は、波長フィルタ、バンドパスフィルタなどを備え得る。
【００７２】
図１８は、他の実施形態によるスペーサ３５の概略上面図である。図１８のスペーサ３５は、本明細書に開示されたパッケージ１のうちのいずれかを用いて実行され得る。図１８に図示されたスペーサ３５は、流体用途に使用することができ、スペーサ３５内にパターン化されているか、または他の方法で画定されている流体経路１０６を含むことができる。流体経路１０６は、スペーサ３５の上または中に配置され得る。流体経路１０６は、スペーサ３５を通して流体を搬送するための、チャネル、ビア、トラック、マイクロ流体チャネルなどを備えることができる。流体は、（図１８に示されるように）スペーサ３５の横方向に沿って流体経路１０６を通って、またはスペーサ３５を通って垂直方向に貫通することができる。スペーサ３５はまた、流体経路１０６に沿って弁１０７を含むことができる。弁１０７は、流体経路１０６に沿って流体の流量を制御するように構成することができる。様々な実施形態において、弁１０７は、圧電材料を含むことができる。流体経路１０６を有するスペーサ３５は、例えば、ｐＨセンサー、血液センサー、薬液療法、製薬試験およびデバイス、食品工業試験およびデバイス、ポリマー連鎖反応（ＰＣＲ）デバイスを含む、様々な種類の流体用途で使用することができる。流路１０６は、所望の用途のために好適にパターン化され得る。
【００７３】
あるいは、いくつかの実施形態では、弁１０７は、スペーサ３５に組み込まれなくてもよい。このような実施形態では、流体は、弁１０７によって制御されることなく、スペーサ３５を通って、および／またはスペーサ３５とパッケージ内の隣接層との間を流動し得る。いくつかの実施形態では、流体経路１０６（例えば、マイクロ流体チャネル）は、パッケージから熱を除去することができる。いくつかの実施形態では、流体経路１０６は、スペーサおよび他の層を通って流動する流体と相互作用することができる。例えば、パッケージ内の層のうちの１つ（例えば、スペーサ３５の上または下に一体化された層）は、流体の温度を監視し、かつ／または流体の他の何らかの特性（例えば、何らかの磁気特性を検出する磁気構造、流速、および／または流体の光学的性質）を推定し得る。いくつかの実施形態では、弁１０７は、流体の光学的特性を検出するための光学部品（例えば光学センサー）を含むことができる。
【００７４】
図１９は、他の実施形態によるスペーサ３５の概略上面図である。図１９のスペーサ３５は、本明細書に開示されたパッケージ１のうちのいずれかを用いて実行され得る。図１９に図示されたスペーサ３５は、センサー１０８を含む。センサー１０８は、スペーサ３５の上または中に配置され得る。いくつかの実施形態では、センサー１０８は、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）デバイスを備えることができる。センサー１０８は、パッケージ１と外部デバイスとの間、またはパッケージ１内のデバイスダイ間の無線通信を可能にし得る。センサー１０８は、外部機器に無線で受信すること、および／または送信することによって、モノのインターネット（ＩｏＴ）システムと共に使用するためのパッケージを可能にし得る。センサー１０８はまた、パッケージ１にデータ暗号化機能を提供し得る。
【００７５】
図２０は、他の実施形態によるスペーサ３５の概略上面図である。図２０のスペーサ３５は、本明細書に開示されたパッケージ１のうちの任意のものを用いて実行され得る。図２０に図示されたスペーサ３５は、パターン化された空隙１０９を含む。パターン化された空隙１０９は、スペーサ３５の上または中に形成することができる。空隙１０９は、例えば、それぞれ図２１Ａおよび２２Ａに図示されたように、トレンチ１１０またはチャネル１１１を含み得る。パターン化されたプロファイルを有するスペーサ３５は、様々な波長の光をフィルタリングすることができる、バンドパスフィルタを使用するのに有益であり得る。スペーサ３５は、シリコン、ポリマー、または任意の好適な材料を含み得る。
【００７６】
図２１Ａは、一実施形態による複数のトレンチ１１０を含むスペーサ３５の側面図である。図２１Ａのスペーサ３５は、本明細書に開示されたパッケージ１のうちのいずれかを用いて実行され得る。トレンチ１１０は、スペーサ３５の厚さの一部に形成（例えば、エッチング）され得る。トレンチ１１０は、例えば、所望の波長範囲で光学フィルタリング機能を提供するために、互いに好適に離間され得る。トレンチ１１０は、媒体がパッケージの層を通って、横方向および／または垂直方向に横断することを可能にするように構成され得る。また、スペーサ３５、および／またはパッケージの任意の層は、外部のシステムおよび／または構成要素に接続することができる。例えば、パッケージの特定の層は、外部の光ネットワークと通信することができ、あるいは分析される、および／または修正されるべき流体は、例えば外部環境から進入することができる。
【００７７】
図２１Ｂは、図２１Ａのスペーサ３５を含む集積デバイスパッケージ１の概略側断面図である。パッケージ１のキャリア３は、パッケージ基板に実装される。図２１Ｂのパッケージ１は、複数のリード３４から電気的に離間されたダイパッド３２を有するリードフレーム基板を備える。図２１Ｂのパッケージ１は、スペーサ３５を備える多層実装構造体１５によってキャリア３（別の集積デバイスダイ）に実装された集積デバイスダイ２を図示する。図４Ｂおよび／または５Ｂと同様に、図２１Ｂに図示された多層実装構造体１５は、キャリア３とスペーサ３５との間に第１の絶縁接着剤層４ａを、およびダイ２とスペーサ３５との間に第３の絶縁接着剤層４ｂを含む。しかしながら、ダイ２は、代わりに、任意の数の絶縁接着剤層を備える多層実装構造体１５によってキャリア３に実装することができることを理解されたい。キャリア３は、好適なダイアタッチ材料３３によってダイパッド３２に実装することができる。図２１Ｂでは、第１のボンディングワイヤ５ａは、キャリア３をリード３４に電気的に接続することができる。第２のボンディングワイヤ５ｂは、ダイ２をリード３４に電気的に接続することができる。他の実施形態では、ダイ２は、キャリア３に実装されたフリップチップになることができる。いくつかの実施形態では、成形コンパウンドまたは封止材（例えば、図７の封止材３１）は、ダイパッド３２およびリード３４の上面の上に、ボンディングワイヤ５ａ、５ｂ上に、および積層ダイ２およびキャリア３上に設けることができる。リードフレーム基板（例えば、リード３４およびダイパッド３２）は、パッケージをより大きな電子機器またはシステムに接続するために、システムボードまたはマザーボードに実装することができる。
【００７８】
図２２Ａは、一実施形態による複数のチャネル１１１を含むスペーサ３５の側面図である。図２２Ａのスペーサ３５は、本明細書に開示されたパッケージ１のうちのいずれかを用いて実行され得る。図２２Ｂに示されるように、チャネル１１１は、例えばスペーサ３５の主面に対して平行に、スペーサ３５を通って横方向に配置されたチャネルを備えることができる。他の実施形態では、チャネル１１１は、スペーサ３５内の個別の空隙またはスペースを備えることができる。図２１Ａでは、チャネル１１１のサイズおよび間隔は、光学フィルタリングまたは他の好適な種類の機能を提供するように選択することができる。
【００７９】
図２２Ｂは、図２２Ａのスペーサ３５を含む集積デバイスパッケージ１の概略側断面図である。パッケージ１のキャリア３は、パッケージ基板に実装される。図２２Ｂのパッケージ１は、複数のリード３４から電気的に離間されたダイパッド３２を有するリードフレーム基板を備える。図２２Ｂのパッケージ１は、スペーサ３５を備える多層実装構造体１５によってキャリア３（別の集積デバイスダイ）に実装された集積デバイスダイ２を図示する。図４Ｂおよび／または５Ｂと同様に、図２２Ｂに図示された多層実装構造体１５は、キャリア３とスペーサ３５との間に第１の絶縁接着剤層４ａ、およびダイ２とスペーサ３５との間に第３の絶縁接着剤層４ｂを含む。しかしながら、ダイ２は、代わりに、任意の数の絶縁接着剤層を備える多層実装構造体１５によってキャリア３に実装することができることを理解されたい。キャリア３は、好適なダイアタッチ材料３３によってダイパッド３２に実装することができる。図２２Ｂでは、第１のボンディングワイヤ５ａは、キャリア３をリード３４に電気的に接続することができる。第２のボンディングワイヤ５ｂは、ダイ２をリード３４に電気的に接続することができる。他の実施形態では、ダイ２は、キャリア３に実装されたフリップチップになることができる。いくつかの実施形態では、成形コンパウンドまたは封止材（例えば、図７の封止材３１）は、ダイパッド３２およびリード３４の上面の上に、ボンディングワイヤ５ａ、５ｂ上に、および積層ダイ２およびキャリア３上に設けることができる。リードフレーム基板（例えば、リード３４およびダイパッド３２）は、パッケージをより大きな電子機器またはシステムに接続するために、システムボードまたはマザーボードに実装することができる。
【００８０】
いくつかの実施形態では、チャネル１１１は、流体信号および／または光信号がスペーサ３５に沿って進むことを可能にするように構成され得る。トレンチ１１１は、媒体がパッケージ１の層を通って、横方向および／または垂直に横断することを可能にするように構成され得る。また、スペーサ３５、および／またはパッケージ１の任意の層は、外部のシステムおよび／または構成要素に接続することができる。例えば、パッケージ１の特定の層は、外部の光ネットワークと通信することができる。例えば、パッケージ１に含まれた（例えば、積層モジュール／垂直統合システム内にある）マイクロ流体チャネルも、外部環境に接続することができる。
【００８１】
図２３Ａは、別の実施形態による集積デバイスパッケージ１の概略側断面図である。パッケージ１のキャリア３は、パッケージ基板に実装される。図２３Ａのパッケージ１は、複数のリード３４から電気的に離間したダイパッド３２を有するリードフレーム基板を備える。他の実施形態では、パッケージ基板は、ラミネート基板を備えることができる。図２３Ａのパッケージ１は、スペーサ３５を備える多層実装構造体１５によってキャリア３（別の集積デバイスダイ）に実装された集積デバイスダイ２を図示する。
【００８２】
図４Ｂおよび／または５Ｂと同様に、図２３Ａに図示された多層実装構造体１５は、キャリア３とスペーサ３５との間に第１の絶縁接着剤層４ａ、およびダイ２とスペーサとの間に第３の絶縁接着剤層４ｂを含む。しかしながら、ダイ２は、代わりに、任意の数の絶縁接着剤層を備える多層実装構造体１５によってキャリア３に実装されることを理解されたい。
【００８３】
図２３Ａに図示されたスペーサ３５は、スペーサ３５に沿ってまたはその中に横方向に配置された経路１１２を含む。経路１１２は、流体経路、マイクロ流体経路、光経路、または電子経路などの任意の好適な種類の経路を備えることができる。したがって、経路１１２は、ダイ２とキャリア３との間でそれらの間に平行な横方向に沿って、例えば入力端子１１６ａと出力端子１１６ｂとの間に流体的、光学的、および／または電気的連通を提供することができる。本明細書で説明されるように、光学的用途では、経路１１２は、流体配管チューブまたはチャネルを備えることができる。
【００８４】
キャリア３は、好適なダイアタッチ材料３３によってダイパッド３２に実装することができる。いくつかの実施形態では、図２３Ａに図示されたように、成形コンパウンドまたは封止材３１は、ダイパッド３２およびリード３４の上面の上に、積層ダイ２およびキャリア３上に、およびスペーサ３５の上面と下面の上に設けることができる。したがって、図２３Ａでは、スペーサ３５は、封止材３１の部分の間に配置することができる。リードフレーム基板（例えば、リード３４およびダイパッド３２）は、パッケージをより大型の電子デバイスまたはシステムに接続するために、システムボードまたはマザーボードに実装されるができる。図２３Ａは、ボンディングワイヤを図示していないが、上述のように、キャリア３をリード３４に接続するために、ボンディングワイヤを層４ａ内に設けることができることを理解されたい。スペーサ３５は、ボンディングワイヤをパッケージ１の他の構成要素から隔離するのに役立つことができる。
【００８５】
いくつかの実施形態では、経路１１２（例えば、マイクロ流体チャネル）は、パッケージ１から熱を除去することができる。経路１１６は、いくつかの実施形態では、スペーサおよび他の層を通って流動する流体と相互作用することができる。例えば、パッケージ内の層のうちの１つ（例えば、スペーサ３５の上または下に集積された層）は、流体の温度を監視し、かつ／または流体の他の何らかの特性（例えば、何らかの磁気特性を検出する磁気構造、流動する流体の流速、光学特性など）を推定することができる。
【００８６】
図２３Ｂ〜２３Ｄは、経路１１２を有するスペーサ３５の様々な実施形態の概略側断面図を図示する。図２３Ｂに図示されたスペーサ３５は、光ファイバチャネル１１３を備える経路１１２を含む。したがって、図２３Ｂでは、スペーサ３５の経路１１２は、光ファイバチャネル１１３に沿ってスペーサ３５を横方向に通る光学的連通を可能にすることができる。図２３Ｃに図示されたスペーサ３５は、例えば、流体用途で使用することができる、先細チャネル１１４を有する経路１１２を含む。図２３Ｃでは、流体は、スペーサ３５に沿って横方向に先細チャネル１１４を通って駆動され得る。図２３Ｄに図示されたスペーサ３５は、先細チャネル１１４内に、またはそれに沿って配置された流体デバイス１１５（例えば、フィルタまたはポンプ）を有する先細チャネル１１４を含む。流体デバイス１１５は、流体と相互作用して、流体から材料を濾過するか、または経路１１２を通して液体を追い出すことができる。図２３Ａ〜２３Ｄの場合、スペーサ３５は、これらの外部のネットワークまたはデバイスとの光学的、電気的、または流体的連通を提供するために、端子１６ａ、１６ｂによって外部のネットワークまたはデバイスに接続することができる。
【００８７】
図２３Ｅは、図２３Ａのパッケージ１の概略上面図を図示する。図２３Ｅでは、第１のボンディングワイヤ５ａは、キャリア３をリード３４に電気的に接続することができる。第２のボンディングワイヤ５ｂは、ダイ２をリード３４に電気的に接続することができる。他の実施形態では、ダイ２は、キャリア３に実装されたフリップチップになることができる。上述したように、スペーサ３５は、短絡を防止するためにボンディングワイヤ上に設けられ得る。
【００８８】
図２４は、垂直に積層された、２つの集積デバイスダイ２、２´およびキャリア３を含む集積デバイスパッケージ１の概略側断面図である。キャリア３は、接着剤３３によってダイパッド３２に実装されており、キャリア３は、ボンディングワイヤ５ａによってリード３４に電気的に接続された。
【００８９】
多層実装構造体１５は、スペーサ３５ａと、キャリア３とスペーサ３５ａとの間の第１の絶縁接着剤層４ａと、ダイ２とスペーサ３５ａとの間の第３の絶縁接着剤層４ｂと、を含む。図２４に図示されたスペーサ３５ａは、図２２Ａに図示されたスペーサ３５と同じかまたは概して類似していることができる。例えば、横方向チャネル１１１は、スペーサ３５ａを通して設けられ得る。様々な実施形態において、チャネル１１１は、スペーサ３５ａを通る光学経路、電気経路、または流体経路を提供することができる。
【００９０】
２つの集積デバイスダイ２、２´は、複数の開口部１０３を含むスペーサ３５ｂによって互いに離間している。図２４に図示されたスペーサ３５ｂは、図１５に図示されたスペーサ３５と同じか、または概して同様であり得る。開口部１０３は、充填材料で充填され得るか、または未充填であり得る。いくつかの実施形態では、開口部１０３は、垂直ビア、光路などを備えることができる。図示されたように、スペーサ３５ｂと集積デバイスダイ２との間に接着剤層４ａ´が存在してもよい。いくつかの実施形態では、２つのダイ２、２´は、開口部１０３を介して電気的、光学的、および／または流体的に連通することができる。図２４に図示された集積デバイスダイ２は、ボンディングワイヤ５ｂによってリード３４に電気的に接続されている。
【００９１】
図１４に図示された、スペーサ３５と同一またはほぼ同様のものとすることができるスペーサ３５ｃは、集積デバイスダイ２´上に配置されている。スペーサ３５ｃは、開口部１０２を含むことができる。開口部は、充填材料で充填されることも充填されないこともできる。開口部１０２は、ビア、光路などを備えることができる。いくつかの実施形態では、開口部１０２は、開口部１０３より大きくなることができる。
【００９２】
成形コンパウンドまたは封止材３１は、積層されたスペーサ３５ａ〜３５ｃ、ダイ２、２´、およびキャリア３の周りに設けることができる。封止材３１は、スペーサ３５ｃの開口部１０２上に開口部１２０を有することができる。いくつかの実施形態では、スペーサ３５ｃ上に封止材３１がなくてもよい。特定の用途では、開口部１２０および開口部１０２は、集積デバイスダイ２´が外部環境および／または他のデバイスと、例えば光学的におよび／または流体的に、通信することを可能にすることができる。図２４に図示された集積デバイスパッケージ１は、光ファイバ通信に好適であり得る。スペーサ３５ａ、３５ｂ、３５ｃは、集積デバイスパッケージ１を使用するために、図１４〜２０に図示されたものなどの他の任意の好適な構造体を備えることができる。
【００９３】
図２５Ａは、ラミネート基板１２２の概略側断面図を図示する。ラミネート基板１２２は、交互にパターン化された複数の導電層および非導電層を含む。様々な実施形態において、ラミネート基板１２２は、プリント回路基板（ＰＣＢ）基板を備えることができる。さらに、図２５Ａでは、ラミネート基板１２２は、その中に様々な電子部品を含むことができる。ラミネート基板１２２は、ビア、レンズ、フィルタ、改質領域、空隙、キャビティなどを含むことができる。図２５Ａは、開口部１２６ａ、１２６ｂに結合された相互接続端子１２４ａ、１２４ｂ（流体接続および／または光ファイバ接続など）を示す。端子１２４ａ、１２４ｂおよび／または開口部１２６ａ、１２６ｂは、本明細書に開示される任意のスペーサに提供され得る。ラミネート基板は、例えば、電気的、流動的、および／または光学的に、外部環境および／または外部のシステムもしくはデバイスと通信（例えば、入力を受信または出力を送信）することができる。
【００９４】
図２５Ｂは、キャリア１２８上に実装されたラミネート基板１２２の概略側断面図を図示する。キャリア１２８は、上面または後面１２８ａと、底面または前面１２８ｂとを有する。前面は、活性面を含むことができる。キャリア１２８は、後面１２８ｂから前面１２８ｂまで延在するビア１３０を含むことができる。図２５Ｂに図示されたように、キャリアの前面１２８ｂは、ビア１３０と外部デバイスとの間の電気的連通を提供するために、はんだボール１３２を有することができる。ラミネート基板１２２とキャリア１２８は、電気的に接続することができる。いくつかの実施形態において、キャリア１２８は、基板貫通ビアＴＳＶを有する特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を備えることができる。例えば、ＡＳＩＣの能動回路は、ラミネート基板１２２の機能を制御または管理することができる。
【００９５】
図２５Ｃは、一実施形態による、図２５Ｂのラミネート基板１２２およびキャリア１２８を含む集積デバイスパッケージ１の概略側断面図を図示する。集積デバイスパッケージ１は、図２５Ｃのパッケージ１がラミネート基板１２２とキャリア１２８と成形コンパウンドまたは封止材３１とを含むことを除いて、図１０Ａに図示された集積デバイスパッケージ１とほぼ同様の構造を有する。キャリア１２８のはんだボール１３２は、ダイ２上の対応するコンタクトパッドに電気的に接続することができる。示されるように、キャリアラミネート基板１２２は、封止材３１を通して露出させ、その上に配置することができる。追加のデバイスまたはダイ（図示せず）は、基板１２２の上面に電気的に接続することができる。
【００９６】
図２５Ｄは、一実施形態による、図２５Ｂのラミネート基板１２２およびキャリア１２８を含む集積デバイスパッケージ１の概略側断面図を図示する。図２５Ｄに図示されたパッケージ１は、図２５Ｄの封止材３１がラミネート基板１２２の側壁を覆うことを除いて、図２５Ｃに図示されたパッケージ１と概して同様である。
【００９７】
本発明を特定の実施形態および実施例に関連して開示したが、本発明が具体的に開示された実施形態を越えて、本発明の他の代替実施形態、および／または用途ならびに明白な変形例ならびにその同等物に及ぶことは、当業者によって理解されるであろう。さらに、本発明のいくつかの変形例を詳細に示し、かつ説明してきたが、本発明の範囲内にある他の変形例は、この開示に基づいて当業者には容易に明らかになるであろう。実施形態の具体的な特徴および態様の様々なコンビネーションまたはサブコンビネーションが作られてもよく、かつ依然として本発明の範囲内に入ることも企図される。開示された実施形態の様々な特徴および態様は、開示された発明の様々なモードを形成するために互いに組み合わせること、または互いに置き換えることができることを理解されたい。したがって、本明細書に開示された本発明の範囲は、上記の特定の開示された実施形態によって限定されるべきではなく、添付の特許請求の範囲の公正な読み方によってのみ決定されるべきである。
【符号の説明】
【００９８】
１  集積デバイスパッケージ
２  集積デバイスダイ
３  キャリア
４  絶縁層
５  ボンドワイヤ
６  前面
７  後面、裏面
８  前面
９  背面
【図１Ａ】
2019186552.tif 000003
【図１Ｂ】
2019186552.tif 000004
【図２】
2019186552.tif 000005
【図３】
2019186552.tif 000006
【図４】
2019186552.tif 000007
【図５Ａ】
2019186552.tif 000008
【図５Ｂ】
2019186552.tif 000009
【図６】
2019186552.tif 000010
【図７】
2019186552.tif 000011
【図８Ａ】
2019186552.tif 000012
【図８Ｂ】
2019186552.tif 000013
【図９Ａ】
2019186552.tif 000014
【図９Ｂ】
2019186552.tif 000015
【図１０Ａ】
2019186552.tif 000016
【図１０Ｂ】
2019186552.tif 000017
【図１１】
2019186552.tif 000018
【図１２】
2019186552.tif 000019
【図１３】
2019186552.tif 000020
【図１４】
2019186552.tif 000021
【図１５】
2019186552.tif 000022
【図１６】
2019186552.tif 000023
【図１７】
2019186552.tif 000024
【図１８】
2019186552.tif 000025
【図１９】
2019186552.tif 000026
【図２０】
2019186552.tif 000027
【図２１Ａ】
2019186552.tif 000028
【図２１Ｂ】
2019186552.tif 000029
【図２２Ａ】
2019186552.tif 000030
【図２２Ｂ】
2019186552.tif 000031
【図２３Ａ】
2019186552.tif 000032
【図２３Ｂ】
2019186552.tif 000033
【図２３Ｃ】
2019186552.tif 000034
【図２３Ｄ】
2019186552.tif 000035
【図２３Ｅ】
2019186552.tif 000036
【図２４】
2019186552.tif 000037
【図２５】
2019186552.tif 000038
【外国語明細書】
2019186552000001.pdf