包括堆叠的芯片的电子器件制造技术

本公开的实施方式涉及一种用于制造电子器件的方法以及电子器件，其中第一和第二集成电路芯片(2，5)被面对地并且彼此相距一定距离堆叠，多个电连接柱(11)和至少一个保护性阻挡件(7，28，29，35)介于所述芯片之间，从而在所述芯片的相互相对的局部区域(9，10)之间界定自由空间(8)，并且包封块(12)在具有较小的安装面的芯片(2)周围以及在另一芯片(5)的安装面的外围之上延伸；并且其中所述电连接柱以及所述保护性阻挡件出于同步制造的目的而由至少一种相同的金属材料制成。

Electronic devices including stacked chips

The embodiments of the present disclosure relate to a method for manufacturing electronic devices and electronic devices, in which the first and second integrated circuit chips (2, 5) are face-to-face and stacked at a certain distance from each other, and multiple electrical connection columns (11) and at least one protective blocker (7, 28, 29, 35) are located between the chips, thereby providing a relative local area (9, 10) of the chips. The free space (8) is defined, and the encapsulation block (12) extends around the chip (2) with a smaller mounting surface and above the mounting surface of another chip (5); and the electric connecting column and the protective block are made of at least one identical metal material for synchronous manufacturing purposes.

【技术实现步骤摘要】
包括堆叠的芯片的电子器件本申请是于2015年9月16日提交的、申请号为201510591151.3、专利技术名称为“包括堆叠的芯片的电子器件”的中国专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及包括彼此堆叠的集成电路芯片的电子器件领域。
技术介绍
根据一个已知的实施例，电子器件包括由键合到具有更大尺寸的第二芯片上的第一芯片组成的堆叠，以及电连接晶片，第二芯片被键合到电连接晶片上并且电连接晶片具有大于该第二芯片的尺寸。第一芯片的正面焊盘通过第一弯曲的电连接线连接到第二芯片的正面焊盘。第二芯片的其他正面焊盘通过第二弯曲的电连接线连接到电连接晶片的正面焊盘。通常，第一芯片包含传感器，例如微机电系统，一般被称为MEMS，并且第二芯片包含用于处理来自传感器的信号的电子电路，并且经过处理的信号经由电连接晶片被传输至印刷电路板。第一和第二芯片以及第一和第二电连接线被嵌入到形成在电连接晶片的正面的包封块中，以保护电连接线以及传感器，特别是防护湿气。电子器件之后借助电连接珠或电连接柱固定在印刷电路板上。这样的电子器件具有的缺点在于体积庞大并且昂贵，这是由于其存在三个堆叠的元件、存在一般由金制成的电连接线、以及大量的操作被执行以便实施组装。
技术实现思路
本专利技术的目的在于产生一种具有较小的体积并且更易于制造的电子器件，使得其能够造价较低。一个实施例提供一种用于制造至少一个电子器件的方法，该电子器件包括彼此堆叠的第一和第二集成电路芯片。所述方法包括：通过至少一种金属的生长或电沉积在第一芯片的安装面的安装区上同时产生围绕所述安装面的区域的多个金属电连接柱以及至少一个保护性金属阻挡件，所述保护性金属阻挡件包括不连续的保护性环；将第二芯片在如下位置处放置在所述第一芯片上方，使得所述第二芯片的安装面面对所述第一芯片的所述安装面，并且所述电连接柱和所述保护性阻挡件的端部与所述第二芯片的安装区发生接触；通过焊接将所述电连接柱和所述保护性阻挡件的端部固定至所述第二芯片的安装区，使得所述保护性阻挡件界定在所述芯片之间的密封的自由空间；以及在具有较小的安装面的芯片周围以及在另一芯片的安装面的外围上添加涂层材料，并且使所述涂层材料固化以便产生包封块。所述方法可以包括：产生至少部分地为至少一个开口环形式的所述保护性阻挡件。所述方法可以包括：产生至少部分地为彼此相距一定距离的柱形式的所述保护性阻挡件。所述方法可以包括：产生所述包封块，使得所述包封块到达所述保护性阻挡件。另一个实施例提供了一种电子器件，包括：第一和第二集成电路芯片，被彼此堆叠，并且具有彼此面对且彼此相距一定距离的安装面，多个电连接柱以及至少一个保护性阻挡件，介于所述芯片的所述安装面之间并且被固定到所述芯片的所述安装面，从而界定在所述安装面的相互相对的局部区域之间的自由空间，以及包封块，在具有较小的安装面的芯片周围以及在另一芯片的安装面的外围之上延伸；所述电连接柱以及所述保护性阻挡件由至少一种相同的金属材料制成。所述保护性阻挡件可以至少部分地包括至少一个闭合环。所述保护性阻挡件可以至少部分地包括至少一个开口环。所述保护性阻挡件至少部分地包括彼此相距一定距离的柱。所述芯片中的一个芯片可以包括传感器，并且另一芯片可以包括用于处理由所述传感器递送的信号的电子电路。附图说明现在，电子器件将通过由附图示出的非限定示例来描述，其中：图1表示包括两个芯片的电子器件的横截面图；图2表示电子器件的沿图1的II-II线的经过所述芯片之间的平面截面图；图3和图4表示对应于电子器件的制造步骤的组件的横截面图；图5和图6呈现对应于电子器件的其它制造步骤的组件的横截面图；图7至图9表示电子器件的备选实施例的平面截面图。具体实施方式如图1和图2所示，电子器件1包括第一集成电路芯片2，第一集成电路芯片2具有例如正方形的安装面3，并且包含在该安装面3的中心部分之下的传感器4，例如微机电系统，一般涉及MEMS。电子器件1包括第二集成电路芯片5，其具有例如正方形的安装面6，并且包含在该安装面6之下的集成电子电路5a。芯片2的安装面3的表面区域小于芯片5的安装面6的表面区域。芯片2和5在如下位置处被彼此堆叠，使得安装面3和6彼此相距一定距离平行地彼此面对，芯片2在芯片5的中间并且它们外围边缘分别平行地布置。电子器件1包括为闭合的保护性环7的形式的保护性金属阻挡件，闭合的保护性环7介于安装面3和6的局部安装区之间并固定到这些局部区，从而围绕芯片2和5的安装面3和6的彼此相对的局部区域9和10并且界定在这些局部区域的之间的密封的自由空间8。保护性环7例如以正方形的形式延伸，正方形的侧边平行于芯片2和5的外围边缘。传感器4被包括在芯片2的局部区域9中并且与保护性环7相距一定距离。电子器件1包括多个金属电连接柱11，金属电连接柱11介于安装面3和6之间并固定到安装面3和6，并且金属电连接柱11位于保护性环7的外部，也就是在保护性环7和芯片2的外围边缘之间并且与它们相距一定距离。例如，金属电连接元件11被设置在沿着保护性环7的两个平行分支布置的两个平行相对的线上。电连接柱11被布置在由芯片2和5的安装面3和6的电连接焊盘组成的局部安装区上。电子器件1还包括例如由环氧树脂制成的包封块12，其形成在芯片5的安装面6的外围部分上以便围绕芯片2，并且包封块在芯片2和5的安装面3和6之间延伸，这时包封块12在电连接柱11之间穿过，直到保护性环7。借助于该保护性环7，包封块12的材料未达到自由空间8，使得自由空间8在抵抗湿气以及抵抗任何固体颗粒的侵入方面特别地被保护，并且进而使得传感器4受到保护。包封块12的厚度使得其具有与芯片2的外部面14在相同的平面内延伸的外部面13，芯片2的外部面14与芯片2的安装面3相对并且平行。芯片5和包封块12的外围侧边被对准并且与安装面6垂直地延伸，使得电子器件1为平行六面体的形状。芯片5具有多个金属电连接过孔15，金属电连接过孔15连接集成电子电路5a以及布置在芯片5的外部面17上的连接网络16，芯片5的外部面17与芯片5的安装面6在相对侧上。电子器件1可以通过例如珠或电连接柱的连接元件19安装在印刷电路板18上，连接元件19介于该印刷电路板18和电连接网络16之间。从电子学的角度上看，选择性地借助电连接柱11、金属电连接过孔15以及电连接珠19，传感器4和电子电路5a能够被供应电能并且来自传感器4的信号能够至少部分地由该电子电路5a处理，以便被递送到印刷电路板18。参考图3至图6，将要描述一种制造电子器件1的方式。如图3所示，为了集中制造的目的，提供了面板2A，其包括以基体的形式彼此相邻的多个第一芯片2，并且具有包括这些芯片2的安装面3的面20，在这些面的部位上，金属保护性环7以及对应的金属电连接柱11将通过采用用于微电子中的手段被同时产生。掩模21形成在面20上，并且对应于待产生的保护性环7的贯通开口22和对应于待产生在对应的局部区上的电连接元件11的贯通开口23通过该掩模21在每个位置处形成。之后，特别地，金属保护性环7和金属电连接柱11的基部7a和11a通过开口22和23借助在例如来自铜的合适的镀液中生长沉积或电沉积而被同时产生，接着端部7b和11b由焊接材料(例如锡和银的合金)形成。可以设置中间层以便促进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制造至少一个电子器件的方法，所述至少一个电子器件包括彼此堆叠的第一集成电路芯片和第二集成电路芯片，所述方法包括：通过至少一种金属的生长或电沉积在第一芯片的安装面的安装区上同时产生围绕所述安装面的区域的多个金属电连接柱以及至少一个保护性金属阻挡件；将第二芯片放置在所述第一芯片上，使得所述第二芯片的安装面面对所述第一芯片的所述安装面，并且所述金属电连接柱和所述保护性金属阻挡件与所述第二芯片的安装区接触；将所述金属电连接柱和所述保护性金属阻挡件焊接至所述第二芯片的所述安装区，使得所述保护性金属阻挡件界定在所述第一芯片与所述第二芯片之间的密封的自由空间；以及在所述第一芯片周围以及在所述第二芯片的所述安装面的外围上施加涂层材料，并且使所述涂层材料固化以便产生包封块；其中所述保护性金属阻挡件为至少一个开口环的形式，所述至少一个开口环限定进入所述安装面的所述区域中的开口以及与所述至少一个开口环的端部和所述开口重叠的至少一个直线部分。

【技术特征摘要】
2014.11.21 FR 14612851.一种用于制造至少一个电子器件的方法，所述至少一个电子器件包括彼此堆叠的第一集成电路芯片和第二集成电路芯片，所述方法包括：通过至少一种金属的生长或电沉积在第一芯片的安装面的安装区上同时产生围绕所述安装面的区域的多个金属电连接柱以及至少一个保护性金属阻挡件；将第二芯片放置在所述第一芯片上，使得所述第二芯片的安装面面对所述第一芯片的所述安装面，并且所述金属电连接柱和所述保护性金属阻挡件与所述第二芯片的安装区接触；将所述金属电连接柱和所述保护性金属阻挡件焊接至所述第二芯片的所述安装区，使得所述保护性金属阻挡件界定在所述第一芯片与所述第二芯片之间的密封的自由空间；以及在所述第一芯片周围以及在所述第二芯片的所述安装面的外围上施加涂层材料，并且使所述涂层材料固化以便产生包封块；其中所述保护性金属阻挡件为至少一个开口环的形式，所述至少一个开口环限定进入所述安装面的所述区域中的开口以及与所述至少一个开口环的端部和所述开口重叠的至少一个直线部分。2.根据权利要求1所述的方法，包括：产生所述包封块使得所述包封块到达所述保护性金属阻挡件。3.根据权利要求1所述的方法，所述同时产生的步骤进一步包括：在所述第一芯片的所述安装面上形成掩模；通过所述掩模形成多个贯通开口；在所述多个贯通开口中产生所述多个金属电连接柱和所述至少一个保护性金属阻挡件；将焊接材料施加到所述电连接柱和所述至少一个保护性金属阻挡件；以及移除所述掩模。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个开口环是连续的开口环。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个开口环是朝向彼此开口设置的一对C形部分。6.一种电子器件，包括：第一集成电路芯片，被堆叠在第二集成电路芯片上，所述第一集成电路芯片的安装面朝向所述第二集成电路芯片的安装面并且与所述第二集成电路芯片的安装面相距一定距离设置；多个电连接柱以及至少一个保护性阻挡件，介于所述第一集成电路芯片的安装面与所述第二集成电路芯片的安装面之间，并且被固定到所述第一集成电路芯片的安装面和所述第二集成电路芯片的安装面，所述至少一个保护性阻挡件界定在所述安装面的相互相对的局部区域...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·科菲，J·普吕沃，
申请(专利权)人：意法半导体格勒诺布尔二公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR