非焊接掩膜限定的铜焊盘和嵌入式铜焊盘制造技术

公开了非焊接掩膜限定的铜焊盘和嵌入式铜焊盘。本发明专利技术的实施例提供了封装系统，其总地包括衬底、形成在衬底的顶面上的第一电传导焊盘和第二电传导焊盘以及形成在衬底的顶面上并且布置在第一电传导焊盘和第二电传导焊盘之间的掩膜部分。封装系统进一步包括安装到掩膜部分的顶面上的无源部件，其中无源部件的背面的一部分分别与第一电传导焊盘和第二电传导焊盘物理接触。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】公开了非焊接掩膜限定的铜焊盘和嵌入式铜焊盘。本专利技术的实施例提供了封装系统，其总地包括衬底、形成在衬底的顶面上的第一电传导焊盘和第二电传导焊盘以及形成在衬底的顶面上并且布置在第一电传导焊盘和第二电传导焊盘之间的掩膜部分。封装系统进一步包括安装到掩膜部分的顶面上的无源部件，其中无源部件的背面的一部分分别与第一电传导焊盘和第二电传导焊盘物理接触。【专利说明】非焊接掩膜限定的铜焊盘和嵌入式铜焊盘
本专利技术的实施例总地涉及具有无源部件的集成电路封装系统。
技术介绍
集成电路可以形成在由诸如硅的材料制成的半导体晶片上。半导体晶片经处理以形成各种电子设备。晶片被切割成半导体芯片(芯片也被称为裸片(die))，随后可使用各种公知方法将其附接到封装衬底。封装衬底随后可通过焊料球被附接到印刷电路板(PCB)以提供至和自半导体芯片的电力和信号。诸如手持计算机或蜂窝电话的电子设备的不断降低的大小已经驱动具有不断降低的外形的半导体器件组装和封装的需要。工业界已开发大量技术来减小封装上的电子部件的总封装高度和占用面积(footprint)。例如，已经提出的一个技术是减小布置在封装衬底上的有源部件(例如裸片)的厚度，从而减小封装高度。与无源部件被安装在封装衬底的外围(periphery)并且通过连接线电连接到封装衬底的常规方法相反,用来减小封装上的电子部件的占用面积的另一个技术是将无源部件(例如电容器)直接安装到封装衬底上。图1示出了使用上文所述的两个技术的常规封装系统100的示意性剖视图。如所示，有源部件112通过焊料凸块116电连接到嵌入焊接掩膜层104内的传导焊盘114。焊接掩膜层104形成在封装衬底101上，并且覆盖封装衬底101的除无源部件110位于的区域之外的顶面。封装衬底101通过焊料球118附接到印刷电路板(PCB) 120。可贯穿封装衬底101的导电线路122 (仅示出一个)通过传导焊盘114和焊料凸块116将信号和/或电力从PCB120提供到有源部件112。一对分开的结合焊盘102a、102b可以形成在封装衬底101上的预定位置上并且穿过覆盖封装衬底101的顶面106的焊接掩膜层104而裸露。裸露的结合焊盘102a、102b中的每一个是所谓的焊接掩膜限定(SMD)的结合焊盘，其外围分别由焊接掩膜层104和焊接掩膜部分107覆盖。利用将适当量的焊膏108应用在结合焊盘102a、102b上，无源部件110的边缘可以结合到焊膏108并且因此通过焊膏108与结合焊盘102a、102b电通信。类似地，穿过封装衬底101形成并且通过焊料球118与PCB120电通信的导电线路124 (仅示出一个)可以通过结合焊盘102a、102b和焊膏108将信号和/或电力从PCB120提供到无源部件110。尽管已经降低图1中示出的有源部件112的厚度来减小封装的高度“H/’(从有源部件112的顶面到焊料球118的底部)，但是由于市场上当前可获得的有限且固定大小的无源部件110，所以总封装高度“H2”(从无源部件110的顶面到焊料球118的底面)尚未进一步减小。因此，本领域存在对于具有经减小的封装高度的具有成本效益的封装系统的需要。
技术实现思路
本专利技术的一个实施例提供封装系统，其总地包括衬底、形成在衬底的顶面上的第一电传导焊盘和第二电传导焊盘以及形成在衬底的顶面上并且布置在第一电传导焊盘和第二电传导焊盘之间的掩膜部分。封装系统进一步包括安装到掩膜部分的顶面上的无源部件，其中无源部件的背面的一部分分别与第一电传导焊盘和第二电传导焊盘物理接触。本专利技术的一个优势在于，通过减小布置在无源部件下面的掩膜部分的厚度，封装系统的总高度可以减小25 μ m或更多。特别地，与第一和第二电传导焊盘的外围由焊接掩膜部分和焊接掩膜层覆盖的现存的封装结构相反，第一和第二电传导焊盘的顶面不由围绕第一和第二电传导焊盘形成的焊接掩膜层或掩膜部分覆盖。专利技术的无源部件可以直接布置在第一和第二电传导焊盘的顶面上，从而减小封装系统的总高度。封装系统的经减小的外形产生较薄并且较轻的电子设备。【专利附图】【附图说明】因此，可以详细地理解本专利技术的上述特征，并且可以参考实施例得到对如上面所简要概括的本专利技术更具体的描述，其中一些实施例在附图中示出。然而，应当注意的是，附图仅示出了本专利技术的典型实施例，因此不应被认为是对其范围的限制，本专利技术可以具有其他等效的实施例。此外，附图中的例示未按比例绘制并且出于例示目的而提供。图1是常规封装系统的示意性剖视图。图2A是根据本专利技术的一个实施例的、示出无源部件关于一对结合焊盘和焊接掩膜部分的示例性布置的封装系统的一部分的示意性顶视图。图2B是沿图2A的线2B-2B取得的剖视图。图2C是根据本专利技术的另一个实施例的、封装系统的一部分的剖面。图3是根据本专利技术的另一个实施例的、封装系统的一部分的剖面。图4示出了根据本专利技术的一个实施例的、用来形成封装系统的示例性工艺顺序。图5示出了根据本专利技术的另一个实施例的、用来形成封装系统的示例性工艺顺序。为了帮助理解，同样的参考数字在可能的地方已用来指明对于各图共同的同样的元件。应预期到的是，在一个实施例中所公开的元件可以有益地利用在其他实施例上而无需具体陈述。【具体实施方式】本专利技术的实施例提供其中布置在无源部件下面的焊接掩膜部分在厚度方面得到减小的经减小高度的封装系统。在各实施例中，无源部件与邻近焊接掩膜部分放置的一对结合焊盘的一部分直接物理接触。焊接掩膜部分形成在封装衬底上并且夹在(形成在封装衬底上的)该对结合焊盘之间。结合焊盘的每一个的背对焊接掩膜部分的对立侧可以与焊接掩膜层物理接触。焊接掩膜层覆盖封装衬底的、具有结合焊盘穿过其而裸露的开口的顶面。在某些实施例中，该对结合焊盘嵌入封装衬底的顶面内以进一步减小总封装外形。在这种情况下，可以移除布置在无源部件下面的焊接掩膜部分。下文将对本专利技术的细节进行更详细地讨论。图2A是根据本专利技术的一个实施例的、示出无源部件关于一对结合焊盘和焊接掩膜部分的布置的封装系统200的一部分的示意性顶视图。图2B是沿图2A的线2B-2B取得的剖视图。为了便于理解，已经省略如图1示出的有源部件和其相关联的元件。参考图2B，封装系统200总地包括封装衬底201和覆盖封装衬底201的顶面205的焊接掩膜层204，封装衬底201的区域“R”为容纳无源部件210和一对结合焊盘202a、202b而裸露。无源部件可以是电容器、电阻器、变压器等。该对结合焊盘202a、202b形成在封装衬底201的顶面205上并且由焊接掩膜部分206适当地分隔开。焊接掩膜层204和焊接掩膜部分206可以用作向封装衬底201提供耐化学性和抗磨性的保护层。焊接掩膜层204和焊接掩膜部分206还提供封装衬底201的电隔离以及防止潮湿和沾污堆积在所有非电极区上。尽管区域“R”在图2A中示出为类方形，但应注意的是，类方形区域仅出于示例性目的而使用，因为裸露的区域“R”的形状和大小可以取决于用来形成焊接掩膜层204的掩膜的图案来变化。还应理解的是，尽管仅示出了无源部件和一对结合焊盘，但是各种数目的无源部件和结合焊盘可以取决于应用而形成在封装衬底上。在图2B示出的实施例中，结合焊盘202a、202b中的每一个分别本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种封装系统，包括：衬底；第一电传导焊盘和第二电传导焊盘，所述第一电传导焊盘和所述第二电传导焊盘形成在所述衬底的顶面上；形成在所述衬底的顶面上的掩膜部分，所述掩膜部分布置在所述第一电传导焊盘和所述第二电传导焊盘之间；以及安装到所述掩膜部分的顶面上的无源部件，其中所述无源部件的背面的一部分分别与所述第一电传导焊盘和所述第二电传导焊盘物理接触。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：张蕾蕾，龙·博扎，翟军，祖海尔·博哈里，
申请(专利权)人：辉达公司，
类型：发明
国别省市：美国;US