包括包含空隙的再分布层焊盘的电子器件制造技术

本发明专利技术公开了包括包含空隙的再分布层焊盘的电子器件。一种电子器件，包括焊料球、包括开口的电介质层以及包括与焊料球连接的RDL焊盘的再分布层（RDL），该RDL焊盘包括至少一个空隙，该空隙至少部分地设置在RDL焊盘的在电介质层的开口的横向外侧的区域中。

Electronic devices including redistribution pads containing voids

The invention discloses an electronic device comprising a redistribution layer pad containing a gap. An electronic device includes a solder ball, a dielectric layer including an opening and a redistribution layer (RDL) including an RDL pad connected with a solder ball. The RDL pad comprises at least one void, which is at least partially located in the transverse outer area of the opening of the dielectric layer of the RDL pad.

【技术实现步骤摘要】
包括包含空隙的再分布层焊盘的电子器件
本公开涉及电子器件和半导体器件。本公开特别地涉及包括焊料球和与焊料球连接的再分布层焊盘的电子器件，该再分布层焊盘包括用于增加球栅阵列（BGA）封装组件的互连可靠性的应力释放结构。
技术介绍
球栅阵列（BGA）是用于永久安装诸如微处理器或其他类型的集成电路的设备的一种类型的半导体芯片封装。作为电子器件的一部分的BGA能够提供比其他封装类型更多的互连引脚，因为原则上电子器件的整个底表面能够用于在其上布置焊料球或焊料凸块。然而，BGA封装组件可能由于所涉及的材料的热膨胀失配以及还由于来自模块中的组件的机械应力加载而经历热机械应力。热机械应力加载可能导致界面和块体材料的疲劳。使用扇出晶圆级封装（例如eWLB（嵌入式晶圆级球栅阵列））技术平台制造的组装BGA封装中的疲劳相关观察的示例是焊料球疲劳、凸块下金属化（UBM）疲劳和再分布层（RDL）疲劳。
技术实现思路
根据本公开的第一方面，一种电子器件包括焊料球、包括开口的电介质层以及包括与焊料球连接的RDL焊盘的再分布层（RDL），RDL焊盘包括在至少一个空隙，该空隙至少部分地设置在RDL焊盘的在电介质层的开口的横向外侧的区域中。根据本公开的第二方面，一种电子器件包括焊料球和与焊料球连接的金属层焊盘，该金属层焊盘包括至少一个空隙，空隙被形成为槽，槽包括沿着圆弧区段布置的细长形式。根据本公开的第三方面，一种半导体器件包括：衬底；设置在衬底上的第一电介质层；设置在第一电介质层上的第一金属层焊盘；设置在第一金属层焊盘上且在第一电介质层上的第二电介质层，第二电介质层包括开口；在第二电介质层的开口中设置第一金属层焊盘上的第二金属层焊盘；以及设置在第二金属层焊盘上的焊料球，其中第一金属层焊盘包括至少一个空隙，空隙至少部分地设置在第二金属层焊盘的横向外侧，并且空隙形成为槽，槽包括沿着圆弧区段布置的细长形式。本领域技术人员在阅读下面的详细描述时以及在考虑附图时认识到附加特征和优点。附图说明附图被包含以提供对示例的进一步理解并且被并入本说明书中且构成本说明书的一部分。附图图示了示例并且与描述一起用于解释示例的原理。其他示例和示例的许多预期优点将容易被领会到，因为通过参考下面的详细描述，它们变得更好理解。附图的元件不一定相对于彼此按比例。相似的参考数字指代对应的相似部分。图1示出根据其中焊料球直接与再分布层（RDL）焊盘连接的示例的电子器件的示意性横截面侧视图表示。图2示出根据其中焊料球经由凸块下金属化（UBM）焊盘与RDL焊盘连接的示例的电子器件的示意性横截面侧视图表示。图3包括图3A和图3B并且示出了根据其中电子器件包括两个几乎半圆形的槽的示例的电子器件的示意性俯视图表示（A）和横截面侧视图表示（B）。图4包括图4A和图4B并且示出了根据其中电子器件包括几乎完整的圆的槽的示例的电子器件的示意性俯视图表示（A）和横截面侧视图表示（B）。图5包括图5A和图5B并且示出了根据其中电子器件包括一个几乎半圆形的槽的示例的电子器件的示意性俯视图表示（A）和横截面侧视图表示（B）。图6包括图6A和图6B并且示出了根据其中电子器件包括两个几乎四分之一圆的槽的示例的电子器件的示意性俯视图表示（A）和横截面侧视图表示（B）。图7包括图7A和图7B并且示出了根据其中电子器件包括一个半圆形的槽的示例的电子器件的示意性俯视图表示（A）和横截面侧视图表示（B）。具体实施方式现在参照附图描述各方面和示例，其中相似的参考数字通常始终用于指代相似的元件。在下面的描述中，为了解释的目的，阐述了许多具体细节以便提供对示例的一个或多个方面的透彻理解。然而，对于本领域技术人员而言可能明显的是，示例的一个或多个方面可以以具体细节的较小程度来实践。在其他情况下，以示意形式示出已知的结构和元件以便便于描述示例的一个或多个方面。应理解的是，在不脱离本公开的范围的情况下，可以利用其他示例并且可以做出结构或逻辑改变。应该进一步指出的是，附图不是按比例的或不一定是按比例的。在下面的详细描述中，参考附图，附图形成本文的一部分，并且其中通过图示的方式示出了其中可以实践本公开的具体方面。就这方面而言，可以参考所描述的附图的定向而使用诸如“顶部”、“底部”、“前”、“后”等的方向术语。由于所描述的器件的部件可以以多个不同的定向定位，所以方向术语可以用于说明的目的并且决不是限制性的。理解的是，在不脱离本公开的范围的情况下，可以利用其他方面并且可以做出结构或逻辑改变。因此，下面的详细描述不应以限制性意义来理解，并且本公开的范围由所附权利要求限定。另外，虽然可能仅关于若干实现方式中的一个公开了示例的特定特征或方面，但是可以将这样的特征或方面与其他实现方式的一个或多个其他特征或方面组合，当对于任何给定的或特定的应用而言这可以是期望的和有利的时。此外，就在详细描述或权利要求中使用的术语“包含”、“具有”、“带有”或其其他变型而言，这样的术语旨在以类似于术语“包括”的方式是包含性的。可以使用术语“耦合”和“连接”连同衍生词。应该理解的是，这些术语可以用于指示两个元件彼此协作或相互作用，而不管它们是直接物理或电接触，还是它们彼此没有直接物理或电接触。而且，术语“示例性”仅仅意在作为示例，而不是最佳或最优。因此，下面的详细描述不应以限制性意义来理解，并且本公开的范围由所附权利要求限定。电子器件可以包括半导体管芯或半导体芯片，其可以包括在其外表面中的一个或多个上的接触元件或接触焊盘，其中接触元件与相应半导体管芯的电路（例如晶体管）电连接，并且用于将半导体管芯电连接到外侧。接触元件可以具有任何期望的形式或形状。它们能够例如具有小岛（即，半导体管芯的外表面上的平坦接触层）的形式。接触元件或接触焊盘可以由任何导电材料制成，例如，由金属（如铝、金或铜）、或例如金属合金（例如由铝和铜）、或导电有机材料或导电半导体材料制成。接触元件也可以被形成为上面提及的材料或另外的材料中的一种或多种的层堆叠，以便创建例如NiPdAu的堆叠。电子器件的示例可以包括具有嵌入其中的半导体芯片的密封剂或包封材料。包封材料能够是任何电绝缘材料，类似例如任何种类的模制材料、任何种类的树脂材料或任何种类的环氧材料、双马来酰亚胺或氰酸酯。包封材料也能够是聚合物材料、聚酰亚胺材料、热塑性材料、陶瓷材料和玻璃材料。包封材料还可以包括上面提及的材料中的任何，并且还包含嵌入其中的填充材料，类似例如导热增强物。这些填料增强物能够由SiO、Al2O3、ZnO、AlN、BN、MgO、Si3N4或陶瓷或金属材料（类似例如Cu、Al、Ag或Mo）制成。此外，例如，填料增强物可以具有纤维的形状并且能够由碳纤维或纳米管制成。图1和图2示出了根据第一方面的电子器件的示例，其中，图1和图2中示出的器件代表本公开的总体想法：其将应力释放结构设计到再分布层焊盘中以便降低或甚至防止再分布层疲劳。这是通过如下来完成的：增加再分布层焊盘的机械灵活性以便允许更好的焊料球活动或位移，这进而引起再分布层焊盘上的较低应力负荷。如图1中示出的电子器件10包括焊料球1、包括开口的电介质层4以及包括与焊料球1连接的RDL焊盘3.1的再分布层（RDL）3，RDL焊盘3.1包括至少一个空隙3.11，空隙3.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电子器件，包括：焊料球；包括开口的电介质层；以及包括与所述焊料球连接的RDL焊盘的再分布层（RDL）；所述RDL焊盘包括至少一个空隙，所述空隙至少部分地设置在所述RDL焊盘的在所述电介质层的开口的横向外侧的区域中。

【技术特征摘要】
2017.06.23 DE 102017210654.91.一种电子器件，包括：焊料球；包括开口的电介质层；以及包括与所述焊料球连接的RDL焊盘的再分布层（RDL）；所述RDL焊盘包括至少一个空隙，所述空隙至少部分地设置在所述RDL焊盘的在所述电介质层的开口的横向外侧的区域中。2.根据权利要求1所述的电子器件，进一步包括：所述空隙完全设置在所述RDL焊盘的在所述电介质层的开口的横向外侧的区域中。3.根据权利要求1或2所述的电子器件，进一步包括：与所述焊料球连接的凸块下金属（UBM）层焊盘，其中，所述空隙至少部分地设置在所述RDL焊盘的在所述UBM层焊盘的横向外侧的区域中。4.根据权利要求3所述的电子器件，进一步包括：所述空隙完全设置在所述RDL焊盘的在所述UBM层焊盘的横向外侧的区域中。5.根据前述权利要求中的任一项所述的电子器件，进一步包括：所述RDL焊盘在所述RDL焊盘的在所述电介质层的开口的横向内侧的区域中不包括空隙。6.根据前述权利要求中的任一项所述的电子器件，进一步包括：所述空隙被形成为槽，所述槽包括具有长度和宽度的细长形式，其中所述长度大于所述宽度。7.根据权利要求6所述的电子器件，进一步包括：所述槽包括在从5μm至100μm的范围内的宽度。8.根据权利要求6或7所述的电子器件，进一步包括：所述槽沿着圆弧区段布置。9.根据权利要求3或者回引权利要求3的权利要求4至8中的任一项所述的电子器件，进一步包括：所述UBM层焊盘在所述电介质层的开口中设置在所述RDL焊盘上。10.根据前述权利要求中的任一项所述的电子器件，进一步包括：RDL包括连接到所述RDL焊盘的再分布线。11.一种电子器件，包括：焊料球；以及与所述焊料球连接的金属层焊盘，所述金属层焊盘包括至少一个空隙，所述空隙被形成为槽，所述槽包括沿着圆弧区段布置的细长形式。12.根据权利要求11所述的电子器件，进一步包括：连接在所述焊料球和所述金属...

【专利技术属性】
技术研发人员：F阿尔乔尼，R费勒，C盖斯勒，W哈特纳，G豪布纳，T迈尔，MR尼斯纳，M沃吉诺夫斯基，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE