具有接线键合过孔的微电子封装体及其制作方法以及用于微电子封装体的加强层技术

技术编号:12354025 阅读:95 留言:0更新日期:2015-11-19 04:06
此处公开了微电子部件和形成这种微电子部件的方法。该微电子部件可以包括从基底12的键合表面30(诸如,在基底12的表面处的导电元件的表面)延伸的接线键合32形式的多个导电过孔。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】具有接线键合过孔的微电子封装体及其制作方法以及用于微电子封装体的加强层相关串请的交叉引用本申请是2013年2月I日提交的美国申请第13/757,673号的继续申请,并且是2013年2月I日提交的美国申请第13/757,677的继续申请,其公开内容以引用的方式并入本文。
本申请的主题涉及对微电子元件和相关的电路系统(circuitry)进行封装的方法,例如制作结构的方法,该结构例如是具有从基底的键合表面(诸如,在基底的表面处的导电元件的表面)延伸出来的接线键合形式的多个导电过孔(via)的微电子封装体。
技术介绍
微电子装置诸如半导体芯片通常要求至其他电子部件的许多的输入和输出连接。半导体芯片或者其他堪比的器件的输入和输出接触一般设置成基本上覆盖器件的表面的网格状图案(通常称为“面积区域阵列(area array) ”),或者设置成可以与器件的正表面的每个边界平行延伸并且相邻的细长行,或者设置在正表面的中央中。通常,器件诸如芯片必须物理地安装在基底诸如印刷电路板上,并且器件的接触必须电连接至电路板的导电特征。半导体芯片通常设置在封装体中,该封装体在芯片制造期间和在将芯片安装到外部基底诸如电路板或者其他电路面板上期间,方便对芯片进行处理。例如,将许多半导体芯片设置在适用于表面安装的封装体中。已经针对多种应用提出了这种通用类型的许多种封装体。最常见地,这种封装体包括介电元件,通常称为“芯片载体”,其中端子作为电镀或者蚀刻的金属结构形成在电介质上。这些端子通常通过诸如沿着芯片载体自身延伸的薄迹线等特征,并且通过在芯片的接触与端子或者迹线之间延伸的细引线或者接线,而连接至芯片自身的接触。在表面安装操作中,将封装体放置到电路板上,从而使得在封装体上的每个端子与在电路板上的对应接触焊盘对准。焊料或者其他键合材料设置在端子与接触焊盘之间。可以通过加热组件,以便熔化或者“回流”焊料或者活化键合材料,将封装体永久地键合在合适的位置中。许多封装体包括焊球形式的焊料块,直径通常为大约0.1mm和大约0.8mm (5密耳和30密耳),附接至封装体的端子。具有从其底表面突出的焊球的阵列的封装体,通常称为球栅阵列或者“BGA”封装体。称为连接盘栅阵列或者“LGA”封装体的其他封装体通过由焊料形成的薄层或者连接盘而紧固至基底。这种类型的封装体可以非常紧凑。通常称为“芯片级封装体”的特定封装体,占用的电路板的面积区域等于或者仅仅略大于包含在封装体中的器件的面积区域。这有利于减少组件的总大小,并且允许在基底上的各个器件之间使用短互连,该短互连又限制了在器件之间的信号传播时间,并且由此方便了对组件进行高速操作。封装的半导体芯片通常设置成“堆叠的”布置,其中将一个封装体设置在例如电路板上,并且将另一个封装体安装在第一封装体的顶部上。这些布置可以使多个不同的芯片安装在电路板上的单个占用面积内,并且可以进一步方便通过在封装体之间提供短互连件来进行高速操作。通常,该互连距离仅仅略大于芯片自身的厚度。为了在芯片封装体的堆叠内实现互连,需要在每个封装体(除了最顶部的封装体之外)的两侧提供用于机械连接和电连接的结构。这已经通过例如在基底的安装有芯片的两侧提供接触焊盘或者连接盘得以实现,焊盘通过传导过孔等穿过基底而连接。已经将焊球等用于将在下基底的顶部上的接触至下一个更高基底的底部上的接触之间的间隙桥接。焊球必须高于芯片的高度,以便连接接触。在美国专利申请公开第2010/0232129( “’129公开”)号中提供了堆叠芯片布置和互连结构的示例,其公开内容以引用的方式全部并入本文。细长立柱或者引脚形式的微接触元件可以用于将微电子封装体连接至电路板,并且用于在微电子封装中的其他连接。在一些情况下,已经通过对包括一个或者多个金属层的金属结构进行蚀刻来形成微接触,形成了微接触。蚀刻工艺限制了微接触的大小。常规的蚀刻工艺通常不能形成具有大的高度与最大宽度之比(此处称为“纵横比”)的微接触。已经难以或者不可能形成具有很大的高度并且在相邻的微接触之间具有非常小的间距或间隔的微接触的阵列。而且,通过常规蚀刻工艺形成的微接触的配置是有限的。尽管在本领域有了所有前述进展,但是期望再进一步地改进制作和测试微电子封装体。
技术实现思路
此处公开了微电子元件和制造微电子元件的方法。在一个实施例中,一种形成连接至基底的多个接线键合的方法可以包括:将键合工具和向下延伸超出键合工具的面的接线的部分或者形成表面中的至少一个相对于彼此定位,从而使向下延伸超出键合工具的面的接线部分的一端,与形成表面(formingsurface)相比,定位在距离键合工具面更大的深度处。接线部分可以是第一接线部分,并且第一接线部分的延伸可以通过以下步骤来执行:将接线的第二部分键合至第二键合表面,以及然后将键合工具面移动到在第二键合表面所处平面上方的更大高度,从而使第一接线部分向外延伸超出键合工具的面,并且然后,切断接线以使第一接线部分与第二接线部分开。切断接线的步骤可以包括:夹紧接线,并且拉紧被夹紧的接线,以使被夹紧的接线在第一接线部分与第二接线部分之间的边界处断开。切断接线的步骤可以包括:夹紧接线,并且拉紧被夹紧的接线以使被夹紧的接线在第一接线部分和第二接线部分之间断开,以在预定长度处断开,并且/或者可以包括:夹紧并且拉紧多个接线,以使夹紧的接线在多个不同的预定长度处断开。键合工具可以在与键合工具的面平行的第一方向上沿着第一形成表面移动,以便使接线部分朝着键合工具弯曲。当执行使用键合工具的步骤以将模压的(coined)表面键合至键合表面时,键合表面可以暴露在基底的表面处。可以安装微电子元件并且将该微电子元件与基底电互连,从而使得微电子元件与接线键合中的至少一些电互连。第一形成表面可以包括凹槽,并且沿着第一形成表面移动键合工具的步骤可以包括:沿着凹槽的长度在第一方向上移动键合工具面,从而使得接线部分的至少一部分在凹槽内移动。第一形成表面可以是在其中具有开口的形成元件的表面,并且定位的步骤可以包括:对键合工具进行定位,从而使得接线部分至少部分地延伸到开口中。开口可以包括与第一形成表面相邻的锥形部分,并且该锥形部分可以配置为朝着第一形成表面的预定位置引导接线部分。第一形成表面是形成元件的在其中具有开口的表面。定位的步骤可以包括:对键合工具进行定位,从而使得接线部分至少部分地延伸到开口中。开口可以包括与第一形成表面相邻的锥形部分,并且该锥形部分可以配置为将接线部分引导到凹槽中。移动键合工具的步骤可以包括:将键合工具移动到开口中,从而使得接线部分至少部分地延伸到开口中。模压表面可以设置在开口内。模压表面可以包括具有小于接线部分的直径的深度的凹槽。开口可以是第一开口,并且形成元件包括第二开口。移动键合工具的步骤可以包括:将键合工具移动到第二开口中,从而使得接线部分至少部分地延伸到第二开口中。模压表面可以设置在第二开口内。接线键合中的第一接线键合可以适合于传送第一信号电位,并且接线键合中的第二接线键合可以适合于同时传送与第一信号电位不同的第二信号电位。接线键合中的至少两个接线键合可以键合至多个键合表面中的单个键合表面。这可以改进接线键合的自由端的容差。例如,在所公开的实施例中,接线键合的自本文档来自技高网
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具有接线键合过孔的微电子封装体及其制作方法以及用于微电子封装体的加强层

【技术保护点】
一种形成连接至基底的多条接线键合的方法,包括:(a)将下列各项中的至少一项相对于彼此定位:键合工具以及向下延伸超出所述键合工具的面的接线的部分、或者形成表面;从而使得向下延伸超出所述键合工具的面的所述接线部分的端部,与所述形成表面相比,定位在距离所述键合工具面更大的深度处;(b)然后,在与所述键合工具面平行的第一方向上沿着所述第一形成表面移动所述键合工具,以便使所述接线部分朝着所述键合工具弯曲;(c)然后,在横切所述键合工具面的第二方向上移动所述键合工具,从而使得延伸离开所述键合工具面的所述键合工具的外露壁与延伸离开所述第一形成表面的第二形成表面面对面,借此使所述接线部分朝着所述键合工具的所述外露壁弯曲;(d)对所述接线部分的在所述键合工具面与模压表面之间的部分进行模压;(e)使用所述键合工具,将所述接线部分的经模压的所述部分键合至所述基底的导电键合表面以形成接线键合,同时保留所述接线部分的远离所述经模压部分的所述端部不键合;以及(f)重复步骤(a)至步骤(e),以形成至所述键合表面中的至少一个键合表面的多个所述接线键合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:P·达姆博格赵志军E·乔R·阿拉托瑞
申请(专利权)人:伊文萨思公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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