用于在芯片封装装置中填充接触孔的方法以及芯片封装装置制造方法及图纸

技术编号:7252370 阅读:138 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及用于在芯片封装装置中填充接触孔的方法以及芯片封装装置。在各个实施例中,提供了一种用于在芯片封装装置中填充接触孔的方法。所述方法可以包括:向芯片封装的接触孔中引入导电离散颗粒;以及在导电颗粒和芯片的正面和/或反面的接触端子之间形成电接触。

【技术实现步骤摘要】

各种实施例通常涉及用于在芯片封装装置(arrangement)中填充接触孔的方法以及芯片封装装置。
技术介绍
在芯片封装中,芯片通常由芯片封装来包封。为了从芯片封装的外部接触芯片,通常在芯片封装中提供接触孔。通常在接触孔的化学活化(activation)之后,接触孔通常使用电填充工艺(galvanic filling process)而被填充有金属。使用电填充工艺经常导致在填充有金属的接触孔中的相当大的空洞并且对设计强制实施限制。这可能导致电阻和热阻的显著增加。更甚至,芯片封装装置的可靠性可能受损。当使用金属棒来填充接触孔时,金属棒在接触孔内的接合可能成问题,原因在于由此产生的界面可能提供用于分层的许多种晶(seed)。此外,金属棒将必须几乎精确地适合接触孔。
技术实现思路
在各个实施例中,提供了一种用于在芯片封装装置中填充接触孔的方法。所述方法可以包含在芯片封装的接触孔中引入导电离散颗粒,并且形成导电颗粒与芯片正面和 /或反面的接触端子之间的电接触。附图说明在附图中,贯穿不同的视图,同样的附图标记通常指代相同的部件。附图并非必须依比例绘制,相反重点通常在于图示各个实施例的原理。在以下的说明中,参考以下的附图来说明各个实施例,其中图1是图示根据一实施例的用于在芯片封装装置中填充接触孔的方法的流程图;图2是图示根据一实施例的用于在芯片封装装置中形成到芯片的接触的方法的流程图;图3示出根据一实施例的单一化之前的在其制造第一阶段的多个芯片封装装置;图4示出根据一实施例的单一化之前的在其制造第二阶段的多个芯片封装装置;图5示出根据一实施例的单一化之前的在其制造第三阶段的多个芯片封装装置;图6示出根据另一实施例的单一化之前的在其制造第二阶段的多个芯片封装装置;以及图7示出根据再一实施例的单一化之前的在其制造第二阶段的多个芯片封装装置。具体实施例方式以下的详细说明参考附图,其通过图示方式示出其中可以实施本专利技术的具体细节和实施例。在此使用词语“示例性”来意指“用作例子、实例或图示”。在此作为“示例性”说明的任何实施例或设计都不是必须解释为相对其他实施例或设计来说是优选的或有利的。在权利要求书中和在以下的说明书中,用于填充接触孔和用于形成接触的方法的不同实施例例如以流程图被描述为工艺或测量的特定顺序。要注意的是,实施例不应当限于描述的特定顺序。特定一些或全部的不同工艺或测量也可以同时地或以任何其它有用的和合适的顺序进行。在各个实施例中,利用导电离散颗粒(例如微颗粒)以在芯片或多个芯片的后段制程(back-end-of-line)处理中填充芯片封装中的接触孔。导电离散颗粒用于例如经由芯片接触端子而产生与芯片的(直接或间接)电接触。所述方法可以包含多个工艺阶段, 例如对预先填充有颗粒的(一个或多个)接触孔的额外电填充、或者对填充到(一个或多个)接触孔中的颗粒的部分熔化或烧结或固化。在各个实施例中,相同或不同的颗粒(由相同材料制成或由不同材料制成)可以用来减少芯片封装接触孔中的空洞。各个实施例可以使用各种类型的芯片,例如半导体芯片或半导体衬底,其中有逻辑集成电路、模拟集成电路、混合信号集成电路、传感器电路、MEMS(微机电系统)、功率集成电路、具有集成无源器件的芯片、分立无源器件等等。通常,如本申请中所使用的术语“半导体芯片”可以有不同的含义,其中一种含义是包含电路的半导体衬底或半导体管芯。在各个实施例中,芯片可以包含多个芯片,其可以一起位于一个单一芯片封装装置中并且假如同时形成多个封装装置则即使在单一化晶片之后也可以封装在一起。芯片在芯片封装装置中可以定位为彼此相邻和/或可以一个层叠在另一个上以形成多芯片封装 (在这种情况下根据各个实施例的电接触可以被提供在多芯片封装的两个相应芯片之间并且被提供用于两个相应芯片之间的电连接;因而,说明性地,根据各个实施例的电接触可以提供在多芯片封装中的芯片到芯片互连中)。此外,在各个实施例中,该芯片或这些芯片可以由芯片载体诸如例如引线框架来承载。在几个实施例中,层被相互涂敷或者材料被涂敷或沉积到层上。应当认识到如“涂敷”或“沉积”的任何此类术语旨在字面上涵盖向彼此上涂敷层的所有种类和技术。在一个实施例中,它们旨在涵盖其中层作为整体同时(at once)被涂敷的技术(如同例如层压技术)以及其中按顺序方式沉积层的技术(如同例如溅射、电镀、模制、化学汽相沉积(CVD)寸寸J。半导体芯片在其一个或多个外表面上可以包含接触元件(在以下中也被称作接触端子)或接触焊盘,其中接触元件用来电接触(半导体)芯片。接触元件可以由任何导电材料制成,例如由金属例如如铝、金或铜,或者金属合金例如焊料合金,或导电有机材料, 或导电半导体材料制成。图1示出了流程图100,其图示了根据一实施例的用于在芯片封装装置中填充接触孔的方法。所述方法可以包括在102中,向芯片封装的接触孔中引入导电离散颗粒;以及在104中,形成导电颗粒与芯片正面和/或反面的接触端子之间的电接触。术语“导电离散颗粒”在各个实施例中可以理解为通常任何种类材料的任何种类的单独小块。颗粒的尺寸可以在微米或纳米范围内。在各个实施例中,导电离散颗粒的直径在从约Inm到约50 μ m的范围内,例如在从约5nm到约3 μ m的范围内。颗粒可以具有任何形状,例如球形、(规则的或不规则的)多边形、棒形等等。应该提到的是,对所有颗粒来说颗粒的形状不必是相同的。举例来说,假使颗粒具有近似球形,球的直径可以在从约5nm 到约3 μ m的范围内,例如在从约IOnm到约2 μ m的范围内,例如在从约50nm到约500nm的范围内,例如在从约IOOnm到约200nm的范围内。颗粒可以由导电材料诸如例如金属(例如铜和/或银)或本征导电聚合物(ICP)制成,或者由半导体材料或甚至电绝缘材料(例如陶瓷)制成。为提供导电性,颗粒可以涂布有导电材料,例如涂布有金属(例如铜和/或银) 或本征导电聚合物。在各个实施例中,导电离散颗粒是导电离散微颗粒或纳米颗粒。在各个实施例中,本征导电聚合物(ICP)可以被理解为是一种在不添加导电(无机)物质的情况下传导电流的聚合物。可以用于各个实施例中的本征导电聚合物的例子是聚苯胺(PAni)、 聚吡咯(PPY)、聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)、聚噻吩。所述方法在各个实施例中还可以包含在芯片封装的上表面上形成一个或多个金属化层,使得金属化层与接触孔中的导电离散颗粒电接触,由此经由导电离散颗粒形成金属化层与芯片正面和/或反面的接触端子之间的电接触。为了形成电接触,在各个实施例中,导电颗粒可以被部分熔化(例如以提供颗粒的一些外部区域材料的回流),其方式使得充分地完全填充接触孔。此外,在各个实施例中,所述方法还可以包括在向芯片封装的接触孔中引入导电离散颗粒之后电填充接触孔。这可以确保空洞减少的填充并且因而确保电导率增加的接触孔填充。此外,可以提供在实施电填充之前,接触孔可以以本身已知的方式被化学活化。在各个实施例中,任何形状的接触孔的直径/半径可以在从约1 μ m到约500 μ m 的范围内,例如在从约25 μ m到约200 μ m的范围内,例如在从约50 μ m到约100 μ m的范围内。此外,在各个实施例中,芯片封装装置可以在芯片封装中包含多个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:B·阿勒斯E·富尔古特J·马勒I·尼基廷
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:

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