表面安装型封装连接件及其制造方法技术

本发明专利技术提供表面安装型封装连接件和用于制造表面安装型封装连接件的方法。表面安装型封装连接件包括弹性导体、互连焊盘以及导电层。弹性导体具有顶面。互连焊盘电连接至弹性导体。弹性导体的顶面远离互连焊盘布置。导电层在弹性导体的顶面上。该导电层提供增加的导电表面面积并且也可以是可焊表面。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及用于集成电路(IC)电子封装的装置和方法，并且更具体地，涉及用于表面安装型封装连接件的装置和方法。
技术介绍
IC在现代生活中扮演着日益重要的角色。在许多现代产品中可发现包含IC的产品，并且越来越需要提供成本降低的更加有效的产品。例如，著名的“摩尔定律”，已预测到了过去半个世纪的趋势，即，布置在IC中的晶体管数量大约每两年翻一倍。与IC技术发展一起，IC封装设计已趋向于更小、更薄、更轻且更坚固的封装。IC封装的一个重要部分是封装连接件，以使IC封装件连接例如外部电路，诸如，印刷电路板(PCB)0考虑到更小、更薄、更轻的IC封装的趋势，可靠的封装连接件难以发展并且因而导致密集化的研发。图1示出带有导电接触球的表面安`装型(surface mount)封装连接件的横截面图。特别地，表面安装型封装连接件10包括导电接触球12、互连焊盘14以及电子封装件16。互连焊盘14通常在其制造期间嵌入电子封装件16，而在随后的制造工艺中，导电接触球12通常焊到互连焊盘14上。该焊接用于物理地和电地将导电接触球12耦接至互连焊盘14。电子封装件16可包括如示出的若干层。电子封装件16层中的一层是外层，并且特别地，在应力点18处接触导电接触球12`。导电接触球12由选定的材料制成，该材料的热膨胀系数(CTE)可在应力点18处与电子封装件16的外层材料和CTE不同。由于两种材料的CTE不一致，表面安装型封装连接件10的热循环导致在应力点18处的焊接具有永久持续应力。即，由于电子封装件16与诸如可连接PCB板的其他外部电子组件的热膨胀不均匀，所以该焊接可能开始破裂并最终断开导电接触球12和互连焊盘14之间的电连接。在板级装配之后，导电接触球12和互连焊盘14之间的这种电连接的断开可致产品不可操作，因为表面安装型封装连接件10用于将电子封装件16和其他外部电子组件电连接。其他的外部应力(如机械振动或冲击)将增加附加或分开的应力至表面安装型封装连接件10。此类外部应力在包括IC封装件的组件中并不少见。例如，汽车可能包括嵌入的计算机系统，其采用包含表面安装型封装连接件10的IC封装件。除了内部产生的热，汽车中的嵌入计算机系统可能还会受到外部热源、气候变化以及诸如振动的机械冲击的影响。由于此类影响，如在此类汽车嵌入计算机系统中使用的表面安装型封装连接件10可能会出现焊接断裂并最终导致产品故障。更小、更薄、更轻的封装件的趋势增加了制造能可靠地抵抗此类应力的表面安装型封装连接件的复杂性。
技术实现思路
在第一实施方式中，一种表面安装型封装连接件包括弹性导体、互连焊盘以及导电层。弹性导体具有顶面。互连焊盘电连接至所述弹性导体。所述弹性导体的顶面远离所述互连焊盘布置。导电层位于所述弹性导体的顶面上。所述导电层提供了增加的导电表面面积。可包含以下一种或多种特征。所述表面安装型封装连接件运可用于网格栅阵列(LGA)0所述导电层可以是金属粉末。所述导电层可用作污染等离子体(dirty plasma)。所述导电层的导电率可在铜的导电率的至少10%以内。构成所述导电层的金属可以是诸如铜、铜合金、金、金合金、银、银合金、镍及镍合金。所述弹性导体的导热率可在2瓦特/(米·开)-15瓦特/ (米 开)之间，并且体积电阻率可在40微欧姆/厘米-120微欧姆/厘米之间。所述表面安装型封装连接件可应用于封装组件的表面。所述封装组件的表面是印刷电路板(PCB)。所述弹性导体可以是已固化的胶粘物，并且所述导电层在所述胶粘物的固化期间被一体形成。所述弹性导体可被构成，使得所述弹性导体能够相对于所述互连焊盘而伸长至少10%且同时保持与其电接触。在另一个实施方式中，一种表面安装型封装连接件包括导电接触球、弹性导体和互连焊盘。导电接触球具有表面，并且弹性导体附着至导电接触球的表面并与其电连接。互连焊盘电连接至所述弹性导体。所述导电接触球能够相对于所述互连焊盘弹性移动并同时保持与所述互连焊盘电接触。可包含以下一种或多种特征。所述表面安装型封装连接件可应用于球栅阵列(BGA)或嵌入式晶圆级球栅阵列(eWLB)。所述的表面安装型封装连接件可还包括可焊层，在所述弹性导体上，位于所述导电接触球与所述弹性导体之间的附着点处。所述导电接触球可以是焊锡球，并且可因而通过焊接处理而附着至所述可焊层上。所述可焊层可以是金属粉末。所述可焊层用作污染等离子体。所述可焊层的导电率可以在铜的导电率的至少10%以内。构成所述可焊层的金属可以诸如铜、铜合金、金、金合金、银、银合金、镍及镍合金。所述弹性导体可以是已固化 的胶粘物，并且所述可焊层可在所述胶粘物的固化期间一体形成。所述导电接触球的导电率可在铜的导电率的至少10%以内。构成所述导电接触球的金属可以诸如铜、铜合金、金、金合金、银、银合金、镍、镍合金、锡及锡合金。所述导电接触球可具有附着至所述导电接触球的表面的另一部分的有机表面保护(OSP)层。所述导电接触球可具有附着至所述导电接触球的表面的第二部分的保护金属层，所述保护金属层能防止所述导电接触球的氧化。所述弹性导体的导热率可以在2瓦特/ (米 开)-15瓦特/(米·开)之间，并且体积电阻率可以在40微欧姆/厘米-120微欧姆/厘米之间。所述表面安装型封装连接件可用在所述印刷电路板(PCB)的底座上。所述弹性导体可被构成使得所述导电接触球相对于所述互连焊盘的运动能够使得所述弹性导体伸长至少10%，同时保持与互连焊盘电接触。 在另一个实施方式中，一种用于制造表面安装型封装连接件的方法，包括提供互连焊盘；将弹性导体施加于所述互连焊盘，使得所述互连焊盘电连接至所述弹性导体，所述弹性导体的顶面远离所述互连焊盘布置；以及将导电接触球附着至所述弹性导体的顶面。所述导电接触球相对于所述互连焊盘能够弹性地移动并同时保持与其电接触。可包含以下一种或多种特征。所述弹性导体可被构成使得，所述导电接触球相对于所述互连焊盘的移动能够使得所述弹性导体伸长至少10%同时保持与其电接触。所述导电接触球的导电率可在铜的导电率的至少10%以内。所述弹性导体的热导率可在2瓦特/(米·开)-15瓦特/ (米 开)之间并且体积电阻率可在40微欧姆/厘米-120微欧姆/厘米之间。构成所述导电接触球的金属可以诸如铜、铜合金、金、金合金、银、银合金、镍、镍合金、锡及锡合金。所述导电接触球可具有附着至所述导电接触球的表面的另一部分的有机表面保护(OSP)层。所述导电接触球可具有附着至所述导电接触球的表面的第二部分的保护金属层，所述保护金属层能防止所述导电接触球的氧化。在又一个实施方式中，一种用于制造表面安装型封装连接件的方法，包括提供互连焊盘；将弹性导体施加至所述互连焊盘，使得所述互连焊盘电连接至所述弹性导体，所述弹性导体的顶面远离所述互连焊盘布置；以及将导电层施加在所述弹性导体的顶面上。可包含以下一种或多种特征。所述弹性导体可以是已固化的胶粘物。所述的表面安装型封装连接件可以还包括焊锡球，附着至所述导电层，从而所述导电层是可焊层，并且因而所述焊锡球通过焊接处理而附着至所述可焊层上。所述弹性导体可被构成使得，所述焊锡球相对于所述互连焊盘的移动能够使得所述弹性导体伸长至少10%，同时保持与其电接触。所述导电层可提供增加的导电表面，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种表面安装型封装连接件，包括：弹性导体，具有顶面；互连焊盘，其电连接至所述弹性导体，所述弹性导体的顶面远离所述互连焊盘布置；以及导电层，位于所述弹性导体的顶面上，所述导电层提供了增加的导电表面面积。

【技术特征摘要】
2011.10.11 US 13/270,2681.一种表面安装型封装连接件，包括 弹性导体，具有顶面； 互连焊盘，其电连接至所述弹性导体，所述弹性导体的顶面远离所述互连焊盘布置；以及 导电层，位于所述弹性导体的顶面上，所述导电层提供了增加的导电表面面积。2.根据权利要求1所述的表面安装型封装连接件，其中，所述表面安装型封装连接件应用于网格栅阵列(LGA)。3.根据权利要求1所述的表面安装型封装连接件，其中，所述导电层是金属粉末。4.根据权利要求3所述的表面安装型封装连接件，其中，所述导电层用作污染等离子体。5.根据权利要求3所述的表面安装型封装连接件，其中，所述导电层的电导率在铜的电导率的至少10%以内。6.根据权利要求5所述的表面安装型封装连接件，其中，构成所述导电层的金属来自以下组成的组铜、铜合金、金、金合金、银、银合金、镍及镍合金。7.根据权利要求1所述的表面安装型封装连接件，其中，所述弹性导体的导热率在2瓦特/ (米 开)至15瓦特/ (米 开)之间，并且体积电阻率在40微欧姆/厘米至120微欧姆/厘米之间。8.根据权利要求1所述的表面安装型封装连接件，其中，所述表面安装型封装连接件应用于封装组件的表面。9.根据权利要求8所述的表面安装型封装连接件，其中，所述封装组件的表面是印刷电路板(PCB)。10.根据权利要求1所述的表面安装型封装连接件，其中，所述弹性导体是已固化的胶粘物，并且所述导电层在所述胶粘物的固化期间被一体形成。11.根据权利要求1所述的表面安装型封装连接件，其中，所述弹性导体被构成使得所述弹性导体能够相对于所述互连焊盘而伸长至少10%且同时保持与其电接触。12.—种表面安装型封装连接件，包括 导电接触球，具有表面； 弹性导体，附着至所述表面的一部分并与其电连接；以及 互连焊盘，电连接至所述弹性导体； 其中，所述导电接触球能够相对于所述互连焊盘弹性移动并同时保持与所述互连焊盘电接触。13.根据权利要求12所述的表面安装型封装连接件，其中，所述表面安装型封装连接件应用于球栅阵列(BGA)或嵌入式晶圆级球栅阵列(eWLB)。14.根据权利要求12所述的表面安装型封装连接件，进一步包括 可焊层，在所述弹性导体上，位于所述导电接触球与所述弹性导体之间的附着点处， 并且其中，所述导电接触球是焊锡球，并且因而通过焊接处理而附着至所述可焊层上。15.根据权利要求14所述的表面安装型封装连接件，其中，所述可焊层是金属粉末。16.根据权利要求15所述的表面安装型封装连接件，其中，所述可焊层用作污染等离子体可焊金属粉末。17.根据权利要求14所述的表面安装型封装连接件，其中，所述可焊层的导电率在铜的导电率的至少10%以内。18.根据权利要求17所述的表面安装型封装连接件，其中，构成所述可焊层的金属来自以下组成的组铜、铜合金、金、金合金、银、银合金、镍及镍合金。19.根据权利要求14所述的表面安装型封装连接件，其中，所述弹性导体是已固化的胶粘物，并且所述可焊层在所述胶粘物的固化期间一体形成。20.根据权利要求14所述的表面安装型封装连接件，其中，所述导电接触球的电导率在铜的电导率的至少10%以内。21.根据权利要求20所述的表面安装型封装连接件，其中，构成所述导电接触球的金属来自以下组成的组铜、铜合金、金、金合金、银、银合金、镍、镍合金、锡及锡合金。22.根据权利要求14所述的表面安装型封装连接件，其中，所述导电接触球具有附着至所述导电接触球的所述表面的第二部分的有机表面保护(OSP)层。23.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔治·迈尔伯格，
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：