接合结构的接合区域设计制造技术

本发明专利技术涉及的器件包括第一和第二封装部件。金属迹线设置在第一封装部件的表面上。该金属迹线具有长度方向。该金属迹线包括具有边的部分，其中，该边不平行于金属迹线的长度方向。第二封装部件包括金属柱，其中，第二封装部件设置在第一封装部件上方。焊料区域将金属柱与金属迹线相接合，其中，焊料区域与金属迹线部分的顶面和边相接触。本发明专利技术还提供了一种接合结构的接合区域设计。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体领域，更具体地，本专利技术涉及一种接合结构的接合区域设计。
技术介绍
迹线上凸块(BOT)结构使用在倒装芯片封装件中，其中，金属凸块直接接合到封装衬底中的狭窄的金属迹线上，而不接合到金属焊盘上，该金属焊盘的宽度大于相应的连接金属迹线的宽度。BOT结构需要较小的芯片区域，并且BOT结构的制造成本较低。传统的BOT结构的可靠性可能与基于金属焊盘的传统的接合结构的可靠性相同。由于现有的BOT结构具有非常小的间隔，所以相邻的BOT结构可能会彼此桥接。特别地，由于外围区域中的BOT结构的高密度，因此，位于封装件的外围区域中的BOT结构更容易桥接。另外，在外围区域中，BOT结构的间隔远离相应的封装件的中心。因此，在形成BOT结构的回焊工艺过程中，与靠近相应的封装件中心区域中的BOT结构改变相比，金属迹线的热膨胀所造成的BOT结构改变更为明显。由此更容易出现桥接。
技术实现思路
为了解决现有技术中所存在的问题，根据本专利技术的一个方面，提供了一种器件，包括:第一封装部件；金属迹线，位于所述第一封装部件的表面上，其中，所述金属迹线具有长度方向，并且其中，所述金属迹线包括具有第一边的第一部分，其中，所述第一边不平行于所述金属迹线的所述长度方向；第二封装部件，包括金属柱，其中，所述第二封装部件设置在所述第一封装部件上方；以及焊料区域，将所述金属柱与所述金属迹线相接合，其中，所述焊料区域与所述第一部分的顶面和所述第一边相接触。在该器件中，所述第一部分具有第一宽度，并且其中，所述金属迹线还包括第二部分，所述第二部分具有小于所述第一宽度的第二宽度，其中，所述第二部分包括平行于所述金属迹线的所述长度方向的第二边，并且其中，所述焊料区域进一步与所述第二边相接触。在该器件中，还包括:第三部分，具有大于所述第二宽度的宽度，其中，所述第一部分和所述第三部分位于所述第二部分的相对端上，并且其中，所述焊料区域与所述第一部分的整体和所述第三部分的至少一部分相接触。在该器件中，所述金属柱从上向下看去的形状具有腰部减小区域，其中，所述金属柱包括两个宽部和位于所述两个宽部之间的窄部，并且其中，所述金属柱的所述窄部与所述金属迹线的所述第一部分叠置。在该器件中，所述第一边垂直于所述金属迹线的长度方向。在该器件中，所述第一边不垂直于所述金属迹线的长度方向。在该器件中，所述金属柱的长轴基本上平行于所述金属迹线的所述长度方向。根据本专利技术的另一方面，提供了一种器件，包括:器件管芯；含铜连接件，位于所述器件管芯的表面上，其中，所述含铜连接件具有长轴和与所述长轴垂直的短轴，并且其中，所述含铜连接件包括两个宽部和位于所述两个宽部之间的窄部；封装衬底，设置在所述器件管芯上方；含铜迹线，位于所述封装衬底的表面上，其中，所述含铜迹线包括窄部和两个宽部，并且其中，所述含铜迹线的窄部与所述含铜连接件的窄部叠置；以及焊料区域，将所述含铜连接件与所述含铜的迹线的窄部和两个宽部相接合，其中，所述焊料区域与所述含铜迹线的窄部和两个宽部的边相接触。在该器件中，所述焊料区域与所述含铜迹线的两个宽部中的每一个的一部分而非整体相接触，并且其中，所述焊料区域与所述含铜迹线的窄部的整体相接触。在该器件中，所述焊料区域与所述含铜迹线的两个宽部的整体相接触。在该器件中，所述含铜迹线的两个宽部之一具有垂直于所述含铜连接件的所述长轴的边。在该器件中，所述含铜迹线的所述两个宽部之一包括既不垂直于也不平行于所述含铜连接件的长轴的边。在该器件中，所述含铜迹线的两个宽部包括不与所述含铜迹线的窄部的边平行的边，并且其中，所述含铜迹线的两个宽部的所述边与所述焊料区域相接触。根据本专利技术的又一方面，提供了一种器件，包括:第一封装部件；以及金属迹线，位于所述第一封装部件的表面上，并且包括:第一部分和第二部分，具有相同长度方向；第三部分，具有不平行于所述相同长度方向的第一长度方向；以及第四部分，具有不平行于所述相同长度方向并且不平行于所述第一长度方向的第二长度方向，其中，所述第三部分和所述第四部分设置在所述第一部分和所述第二部分之间。在该器件中，还包括:第五部分，具有不平行于所述相同长度方向并且不平行于所述第一长度方向的第三长度方向，其中，所述第四部分和所述第五部分位于所述第三部分的相对侧上。在该器件中，所述第一长度方向和所述第二长度方向不垂直于所述相同长度方向。在该器件中，还包括:第二封装部件，包括金属柱，其中，所述第二封装部件设置在所述第一封装部件上方；以及焊料区域，将所述金属柱与所述金属迹线相接合，其中，所述焊料区域与所述金属迹线的所述第三部分和所述第四部分的顶面和边相接触。在该器件中，所述焊料区域与所述金属迹线的所述第三部分的边和所述第四部分的边形成界面，并且其中，所述界面在不平行于所述相同长度方向的方向上延伸。在该器件中，所述第一部分、所述第二部分、所述第三部分、和所述第四部分具有基本上相等的宽度。在该器件中，所述第一封装部件包括器件管芯。附图说明为了更全面地理解实施例及其优势，现将结合附图所进行的描述作为参考，其中:图1示出了根据实施例的第一封装部件的截面图；图2A和图2B示出了根据实施例的第一封装部件中的金属柱的俯视图；图3示出了根据实施例的第二封装部件的截面图；图4A至图6示出了根据各个实施例的金属迹线和金属柱的俯视图，其中，金属迹线是部分第二封装部件；以及图7A和图7B是包括第一和第二封装部件的封装件的截面图。具体实施例方式下面，详细论述了本专利技术各实施例的制造和使用。然而，应该理解，实施例提供了许多可以在各种具体环境中实现的可应用的概念。所论述的具体实施例仅仅是说明性的，并不用于限制本专利技术的范围。根据实施例提供了包括有迹线上凸块(BOT)结构的封装件。论述了这些实施例的变化。在各个视图和说明性实施例中，类似的标号用于表示类似的元件。图1示出了根据实施例的封装部件100的截面图。封装部件100可以是在其中包括了有源器件103 (诸如，晶体管)的器件管芯。可选地，封装部件100可以是其中不具有有源器件的无源部件。在封装部件100是器件管芯的实施例中，衬底102可以是半导体衬底，诸如，硅衬底，然而该衬底可以包括其他半导体材料。在衬底102上方形成了互连结构104，该互连结构包括了形成在其中并且与有源器件103相连接的金属线和通孔106。金属线和通孔106可以由铜或铜合金形成，并且可以使用镶嵌工艺形成。互连结构104可以包括层间电介质(ILD)和金属间电介质(MD) 108。IMD 108可以包括低k介电材料，并且可以具有低于大约3.0的介电常数(k值)。例如，该低k介电材料也可以是k值低于大约2.5的超低k介电材料。封装部件100还可以包括金属焊盘109、金属焊盘109上的凸块下金属化件(UBM)IlO以及UBM 110上的金属柱112。金属柱112可以包括铜柱，并且由此在下文中被称为铜柱112、含铜凸块112或金属凸块112。金属柱112还可以包括镍层、钯层、金层或其多层，这些层如114所示。在一个实施例中，例如，通过将焊料层电镀在铜柱11的顶部上并且随后回焊该焊料层来在铜柱112上形成焊料盖状件130。图2A示出了根据实施例的示例性铜柱112的俯视图。在实施例中，铜柱112具有加长的形状本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种器件，包括：第一封装部件；金属迹线，位于所述第一封装部件的表面上，其中，所述金属迹线具有长度方向，并且其中，所述金属迹线包括具有第一边的第一部分，其中，所述第一边不平行于所述金属迹线的所述长度方向；第二封装部件，包括金属柱，其中，所述第二封装部件设置在所述第一封装部件上方；以及焊料区域，将所述金属柱与所述金属迹线相接合，其中，所述焊料区域与所述第一部分的顶面和所述第一边相接触。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：张志鸿，郭庭豪，陈承先，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：