本发明专利技术涉及微孔穴结构及工艺。提供了一种微孔穴结构。该结构包括以下的孔穴布局，所述孔穴布局能够使回流后的焊料在一个或多个互连位置中的每一互连位置处居中并且使回流后的焊料从孔穴中充分突出以促进润湿。还提供了用于产生微孔穴结构、将注模焊料（ＩＭＳ）用于微凸起以及将注模焊料（ＩＭＳ）用于三维（３Ｄ）封装的技术。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术一般涉及电气和电子领域，并且更具体地涉及注模焊料。
技术介绍
注模焊料(injection molded solder, IMS)是主要应用于硅晶片凸起的被称为 C4NP的焊料工艺技术。互连要求朝向更精细的凸起尺寸和间距持续变化。特别地，随着三 维(3D)封装的发展，需要焊料互连向凸起间距为50微米或更小的微型尺度(micro-scale) 发展。对于该减小的尺寸和间距，由于多个问题，用于頂S的标准玻璃模子(glassmold)不 再满足。 例如，在现有方法中，对于标准的半球形孔穴(cavity),回流之后的焊料体 (solder volume)可能位于孔穴周边附近的任何地方，导致位置的不统一，这可能对转变率 (transfer yields)产生不利影响。如在其它现有方法中所看出的，这是由于焊料体的中心 与润湿焊盘(pad)的中心不对准造成的。 另外，如在一些现有方法中，减小孔穴的直径同时增加深度(这是以期望间距保 持给定体积所需要的)可以帮助保持回流后的焊料居中，但是不能使焊料从模子表面充分 突出以确保在焊盘上润湿。 同样地，需要一种新的微孔穴结构和制作该微孔穴结构的工艺以有效地使得IMS 能够被用于3D封装所需的期望的微凸起的应用。
技术实现思路
本专利技术的原理提供用于微孔穴结构和工艺的技术。如本文中所描述的，提供一种 微孔穴结构。该结构包括以下的孔穴布局，所述孔穴布局能够使回流后的焊料在一个或多 个互连位置中的每一互连位置处居中并使回流后的焊料从孔穴中充分突出以促进润湿。 还提供了用于产生微孔穴结构的技术，其中产生微孔穴结构包括产生以下的孔穴 布局，所述孔穴布局能够使回流后的焊料在一个或多个互连位置中的每一互连位置处居中 并使回流后的焊料从孔穴中充分突出以促进润湿。 此外，本文还提供了将注模焊料(IMS)用于微凸起的技术，该技术包括使用微孔 穴结构，其中该微孔穴结构包括以下的孔穴布局，所述孔穴布局能够使回流后的焊料在一 个或多个互连位置中的每一互连位置处居中并使回流后的焊料从孔穴中充分突出以促进 润湿。 另外，本文还提供了将注模焊料(IMS)用于三维(3D)封装的技术，该技术包括使 用微孔穴结构，其中该微孔穴结构包括以下的孔穴布局，所述孔穴布局能够使回流后的焊 料在一个或多个互连位置中的每一互连位置处居中并使回流后的焊料从孔穴中充分突出 以促进润湿。 通过结合附图阅读下面对本专利技术的说明性实施方式的详细描述，本专利技术的这些和 其它目的、特征和优点将变得显而易见。附图说明 图1是示出现有焊料处理的顶视图的图； 图2是示出现有焊料处理的顶视图的图； 图3是示出现有焊料处理的侧视图的图； 图4是示出根据本专利技术实施方式的孔穴布局的图； 图5是示出根据本专利技术实施方式的微孔穴结构的顶视图的图； 图6是示出根据本专利技术实施方式的微孔穴结构的侧视图的图； 图7是示出根据本专利技术实施方式的微孔穴结构的顶视图的图； 图8是示出根据本专利技术实施方式的微孔穴结构的顶视图的图； 图9是示出根据本专利技术实施方式的微孔穴结构的侧视图的图； 图10是示出根据本专利技术实施方式的微孔穴结构的顶视图和侧视图的图； 图11是示出根据本专利技术实施方式的微孔穴结构的顶视图和侧视图的图； 图12是示出根据本专利技术实施方式的微孔穴结构的顶视图和侧视图的图； 图13是示出根据本专利技术实施方式的微孔穴结构的顶视图和侧视图的图； 图14是示出根据本专利技术实施方式的微孔穴结构的图； 图15是示出根据本专利技术实施方式的微孔穴结构的图； 图16是示出根据本专利技术实施方式的微孔穴结构的图；以及 图17是示出根据本专利技术实施方式的微孔穴结构的图。具体实施例方式将参照说明性和/或示例性实施方式描述本专利技术。为此，可以对这些实施方式进 行多种修改并且结果仍然在本专利技术的范围内。不意图或不应该推断，关于本文所描述的特 定实施方式进行限制。 本专利技术的原理包括改进的微孔穴结构和工艺。本专利技术的一种或多种实施方式包括 所产生的微孔穴，其确保回流后的焊料在每个互连位置处一致地居中。这改进了微型凸起 尺度下的转变率(transfer yield)。此外，本专利技术的一种或多种实施方式包括确保回流后 的焊料从孔穴中充分突出以促进良好润湿的微孔穴结构的截面。 在本文中在多个实施方式中描述了这些说明性的方面，其克服了对于孔穴设计的现有方法的问题，并且因此有利于使MS能够用于微凸起和3D封装应用。 图1是示出表示回流后的焊料102和孔穴104的现有焊料处理的顶视图的图。如本文中所指出的，在回流之后，焊料可能不均匀地分布在孔穴周边附近，这降低了对于在给定的间距处具有一致的中心的焊盘的转变率。此外，图2是示出表示模子孔穴202、衬底润湿焊盘204和回流后的焊料206的现有焊料处理的顶视图的图。图3是示出表示回流后的焊料302的现有焊料处理的侧视图的图。 图4是示出根据本专利技术实施方式的孔穴布局的图。图4通过图解方式示出孔穴布 局的顶视图402和孔穴布局的侧视图404。如图4中所示，存在多个能够使回流后的焊料居 中的孔穴布局。这些中的一些具有附加的垂直截面特征以改进使回流后的焊料从孔穴中充 分突出从而在转变(transfer)期间能够使焊盘可靠润湿的能力。5 图5是示出根据本专利技术实施方式的微孔穴结构的顶视图的图。图5通过图解的方式示出回流后的焊料502。图5示出上述孔穴布局中的第一种。在该情况下，孔穴是改进的十字图案，十字臂与X和Y孔穴阵列对齐(in line with)。该顶视图示出在孔穴中一致地居中的回流后的焊料，这是由于表面张力使焊料定位在十字中心而导致的。 图6是示出根据本专利技术实施方式的微孔穴结构的侧视图的图。图6通过图解的方式示出回流后的焊料602。图6示出由于回流后的焊料的表面张力迫使焊料体位于十字顶部而导致的一致的凸起。图7是示出根据本专利技术实施方式的微孔穴结构的顶视图的图。图7通过图解的方式示出回流后的焊料702。图7示出另一种孔穴布局，在该孔穴布局中由于孔穴臂以相对于X和Y阵列的对角方向定位而允许孔穴间距更接近。在所述附图中示出的孔穴布局中，回流后的焊料表现为回流后的焊料体一致地居中并且从孔穴中明显突出，从而在转变期间实现对于焊盘的可靠润湿。 图8是示出根据本专利技术实施方式的微孔穴结构的顶视图的图。图8通过图解的方 式示出回流后的焊料802。此外，图9是示出根据本专利技术实施方式的微孔穴结构的侧视图的 图。图9通过图解的方式示出回流后的焊料902。图8和图9示出另一种孔穴布局，所述孔 穴布局通过不同的技术同样实现了回流后的焊料体的一致居中并且从孔穴中明显突出，从 而在转变期间实现对于焊盘的可靠润湿。在图8和图9所示的情况中，通过圆形孔穴内的 十字图案产生焊料凸起。 图10是示出根据本专利技术实施方式的微孔穴结构的顶视图1002和侧视图1004的 图。此外，如图10中所示，支座(standoff)特征可具有各种配置(例如，图10中示出了 一种配置)。 图11、图12和图13还进一步详细示出微孔穴实施方式。图ll是示出根据本专利技术 实施方式的微孔穴结构的顶视图1102和侧视图1104的图。图ll示出朝向边缘的支座，它 使焊料在较窄较深的孔穴配置中突出。图12是示出根据本专利技术实施方式的微孔穴结构的 顶视图1本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种微孔穴结构，其中所述结构包括以下的孔穴布局，所述孔穴布局能够使回流后的焊料在一个或多个互连位置中的每一互连位置处居中并且使回流后的焊料从孔穴中充分突出以促进润湿。
【技术特征摘要】
US 2008-10-2 12/244,067一种微孔穴结构，其中所述结构包括以下的孔穴布局，所述孔穴布局能够使回流后的焊料在一个或多个互连位置中的每一互连位置处居中并且使回流后的焊料从孔穴中充分突出以促进润湿。2. 根据权利要求1所述的微孔穴结构，其中在回流步骤之后所述孔穴布局使焊料体从 最初注入并固化的形状重新分布为居中并突出的新形状，其中所述回流步骤使得焊料表面 张力能够产生该新形状。3. 根据权利要求1所述的微孔穴结构，其中所述孔穴布局包括一个或多个垂直截面特 征，以促进回流后的焊料从所述孔穴中充分突出。4. 根据权利要求1所述的微孔穴结构，其中所述孔穴布局包括改进的十字图案，其中 十字臂与X孔穴阵列和Y孔穴阵列对齐。5. 根据权利要求1所述的微孔穴结构，其中所述孔穴布局包括以X孔穴阵列和Y孔穴 阵列的对角方向定位的一个或多个孔穴臂。6. 根据权利要求1所述的微孔穴结构，其中所述孔穴布局包括在圆形孔穴内的十字图案。7. 根据权利要求1所述的微孔穴结构，其中所述孔穴布局包括一个或多个支座特征。8. 根据权利要求7所述的微孔穴结构，其中所述孔穴布局包括一个或多个朝向边缘的 支座，其中所述一个或多个朝向边缘的支座使焊料在孔穴配置中突出。9. 根据权利要求1所述的微孔穴结构，其中所述孔穴布局包括正方形底座，其中所述 正方形底座位于孔穴底部中央。10. 根据权利要求1所述的微孔穴结构，其中所述孔穴布局包括具有一个或多个径向 取向辐条的花状孔穴。11. 根据权利要求1所述的微孔穴结构，其中所述孔穴布局包括由激光烧蚀加工成的 一个或多个不规则的孔穴形状。12. —种产生微孔穴结构的方法，包括产生以下的孔穴布局，所述孔穴布局能够使回流 后的焊料在一个或多个互连位置中的每一互连位置处居中并且使回流后的焊料从孔穴中 充分突出以促进润湿。13. 根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：RA巴德，党兵，WS格拉汉姆，PA格鲁伯，R莱维尼，史达元，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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