迹线上凸块封装结构及其形成方法技术

一种器件包括第一封装部件、以及位于第一封装部件顶面上的第一金属迹线和第二金属迹线。该器件还包括覆盖第一封装部件的顶面、第一金属迹线和第二金属迹线的介电掩模层，其中在介电掩模层中具有暴露第一金属迹线的开口。该器件还包括第二封装部件和在第二封装部件上形成的互连件，该互连件具有金属凸块和在金属凸块上形成的焊料凸块，其中焊料凸块接触位于介电掩模层的开口中的第一金属迹线。本发明专利技术提供了迹线上凸块封装结构及其形成方法。

Bump packaging structure on track and forming method thereof

A device includes a first package member, and a first metal trace and a second metal track located on the top surface of the first package member. The device also includes a dielectric mask layer covering the top surface of the first package part, the first metal trace and the second metal track, wherein the opening of the first metal trace is exposed in the dielectric mask layer. The device also includes second package components and interconnections formed in second parts on the package, the interconnect with metal bumps and formed on the metal bumps on the solder bumps, wherein the solder bump contact on the dielectric mask layer of the first metal traces in the opening. The invention provides a bump packaging structure on a trace line and a method for forming the same.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体封装，具体而言涉及。
技术介绍
迹线上凸块(BOT)结构用于倒装芯片封装件中，其中金属凸块直接接合到封装衬底中的金属迹线上，而不是如常规封装接合方案中接合到金属焊盘上。BOT结构容易实现更小的芯片区域，并且与常规封装接合方案相比降低了 BOT结构的制造成本。BOT结构实现与基于金属焊盘的常规接合结构基本相同的可靠性。使用BOT结构时，通过回流工艺将金属凸块焊接到封装衬底上的金属迹线上。然而，金属凸块通常宽于金属迹线，因此将金属凸块接合到金属迹线的焊料可能偏移。金属凸块偏移可能产生若干问题。例如，焊料凸块可能碎裂，或者可能桥接到相邻的金属迹线，尤其是在最小凸块到迹线的位置，从而引起器件失效。而且，由于封装衬底和芯片之间的热膨胀系数(CTE)不匹配，焊料凸块可能偏移和桥接到相邻的金属迹线。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，一方面，本专利技术提供了一种器件，包括:第一封装部件；第一金属迹线和第二金属迹线，位于所述第一封装部件的顶面上；介电掩模层，覆盖所述第一封装部件的顶面、所述第一金属迹线和所述第二金属迹线，其中，在所述介电掩模层中具有暴露所述第一金属迹线但不暴露所述第二金属迹线的开口 ；第二封装部件；以及互连件，形成在所述第二封装部件上，所述互连件具有金属凸块和形成在所述金属凸块上的焊料凸块，其中所述焊料凸块接触位于所述介电掩模层的开口中的所述第一金属迹线。在所述的器件中，所述第一封装部件包括封装衬底，所述第二封装部件包括器件管芯。在所述的器件中，所述第一金属迹线和所述第二金属迹线包含选自由铜、铜合金、铝、铝合金、钨、钨合金、镍、镍合金、钯、钯合金、金、以及它们的合金所组成的组中的材料。在所述的器件中，所述第二金属迹线邻近所述第一金属迹线。在所述的器件中，所述第二金属迹线邻近所述第一金属迹线，其中，所述第二金属迹线基本平行于所述第一金属迹线。在所述的器件中，所述第二金属迹线邻近所述第一金属迹线，其中，所述第一金属迹线具有选自由直线、折线和曲线所组成的组中的形状。在所述的器件中，所述介电掩模层包括焊接掩模层。[0011 ] 在所述的器件中，所述介电掩模层包括焊接掩模层，其中，所述焊接掩模层包含选自由聚合物、环氧树脂、电介质和它们的组合所组成的组中的材料。在所述的器件中，所述金属凸块包括铜柱凸块。所述的器件还包括:位于所述第一封装部件和所述第二封装部件之间的间隙中的底部填料。另一方面，本专利技术提供了一种迹线上凸块封装结构，包括:第一封装部件；第一金属迹线和第二金属迹线，形成在所述第一封装部件的顶面上；焊接掩模层，覆盖所述第一封装部件的顶面、所述第一金属迹线和所述第二金属迹线，其中，在所述焊接掩模层中具有暴露所述第一金属迹线的开口 ；以及第二封装部件，设置在所述第一封装部件的上方，其中，所述第二封装部件包括具有铜柱凸块和接合到所述铜柱凸块的焊料凸块的互连件，所述焊料凸块接触位于所述介电掩模层的开口中的所述第一金属迹线但不接触所述第二金属迹线。在所述的迹线上凸块结构中，所述第一封装部件包括封装衬底，所述第二封装部件包括器件管芯。在所述的迹线上凸块结构中，所述第一金属迹线和所述第二金属迹线包含选自由铜、铜合金、铝、铝合金、钨、钨合金、镍、镍合金、钯、钯合金、金、以及它们的组合所组成的组中的材料。在所述的迹线上凸块结构中，所述第二金属迹线邻近所述第一金属迹线。在所述的迹线上凸块结构中，所述第二金属迹线邻近所述第一金属迹线，其中，所述第二金属迹线基本平行于所述第一金属迹线，并且所述第一金属迹线具有选自由直线、折线和曲线所组成的组中的形状。在所述的迹线上凸块结构中，所述焊接掩模层包含选自由聚合物、环氧树脂、电介质以及它们的组合所组成的组中的材料。又一方面，本专利技术提供了一种制造器件的方法，包括:提供第一封装部件，所述第一封装部件具有在所述第一封装部件的表面上形成的第一金属迹线和第二金属迹线；形成焊接掩模层以覆盖所述第一封装部件的顶面、所述第一金属迹线和所述第二金属迹线；在所述焊接掩模层中形成暴露所述第一金属迹线的开口 ；提供设置在所述第一封装部件上方的第二封装部件，其中，所述第二封装部件包括具有金属凸块和接合到所述金属凸块的焊料凸块的互连件；以及使所述焊料凸块接触位于所述焊接掩模层的开口中的所述第一金属迹线。在所述的方法中，通过激光钻孔所述焊接掩模层或光刻形成所述焊接掩模层中的开口。在所述的方法中，通过在所述金属凸块的顶部上镀焊料层然后回流所述焊料层来形成所述焊料凸块与所述金属凸块的接合。在所述的方法中，使所述焊料凸块接触所述第一金属迹线包括熔化所述焊料凸块以形成接触所述第一金属迹线的焊料，所述焊接掩模层将所述焊料限制在所述开口中，并且所述开口限定熔化的所述焊料在所述第一金属迹线处的轮廓。【附图说明】当结合附图进行阅读时，根据下面详细的描述可以更好地理解本专利技术的实施例。应该强调的是，根据工业中的标准实践，对各种部件没有按比例绘制。实际上，为了清楚讨论起见，各种部件的尺寸可以被任意增大或缩小。图1是根据本专利技术的各个实施例制造迹线上凸块结构的方法的流程图。图2至图5是根据本专利技术的各个实施例在各个制造阶段的迹线上凸块结构的一部分的截面图。【具体实施方式】在以下的描述中，阐明具体细节以对本专利技术的实施例有更深入的理解。然而，本领域的普通技术人员将认识到，没有这些具体细节也可实施本专利技术的实施例。在一些情况下，没有详细地描述众所周知的结构和工艺从而避免对本专利技术的实施例造成不必要地模糊。在整个本说明书中提及的“一个实施例”或“实施例”意味着结合该实施例描述的特定部件、结构或特征包括在本专利技术的至少一个实施例中。因此在本说明书的各个位置出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”不一定全都是指同一个实施例。而且，在一个或多个实施例中可以以任何合适的方式组合这些特定部件、结构或特征。应该理解，以下附图没有按比例绘制；而这些附图只是为了举例说明的目的。图1是根据本专利技术的各方面制造迹线上凸块结构的方法2的流程图。参照图1,方法2包括框4，其中提供第一封装部件。第一封装部件具有在第一封装部件表面上形成的第一金属迹线和第二金属迹线。方法2包括框6，其中在第一封装部件上方形成覆盖第一封装部件的顶面、第一金属迹线和第二金属迹线的焊接掩模层。方法2包括框8，其中在焊接掩模层中形成暴露第一金属迹线的开口。方法2包括框10，其中提供第二封装部件。在第一封装部件的上方设置第二封装部件，第二封装部件包括具有金属凸块和接合到金属凸块的焊料凸块的互连件。方法2包括框12，其中焊料凸块与位于焊接掩模层的开口中的第一金属迹线接触。应该理解，可以在图1所示的框4至框12之前、期间或之后实施额外的工艺以便完成迹线上凸块结构的制造，但是为了简明起见，在此不再详细论述这些额外的工艺。图2至图5是根据图1的方法2的各个实施例在各个制造阶段的迹线上凸块封装结构的一部分的截面图。本领域普通技术人员应该理解，为了更好地理解本专利技术的专利技术构思将图2至图5简化了。图2是根据本专利技术的一个实施例的迹线上凸块封装结构的截面图。迹线上凸块封装结构包括第一封装部件20。第一封装部件20可以是封装衬底，并因此在下文中被可选地称为封装衬底20。可选地，第一封装部件20可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种器件，包括：第一封装部件；第一金属迹线和第二金属迹线，位于所述第一封装部件的顶面上；介电掩模层，覆盖所述第一封装部件的顶面、所述第一金属迹线和所述第二金属迹线，其中，在所述介电掩模层中具有暴露所述第一金属迹线但不暴露所述第二金属迹线的开口；第二封装部件；以及互连件，形成在所述第二封装部件上，所述互连件具有金属凸块和形成在所述金属凸块上的焊料凸块，其中所述焊料凸块接触位于所述介电掩模层的开口中的所述第一金属迹线。

【技术特征摘要】
2012.07.09 US 13/544,7831.一种器件，包括: 第一封装部件； 第一金属迹线和第二金属迹线，位于所述第一封装部件的顶面上； 介电掩模层，覆盖所述第一封装部件的顶面、所述第一金属迹线和所述第二金属迹线，其中，在所述介电掩模层中具有暴露所述第一金属迹线但不暴露所述第二金属迹线的开Π ； 第二封装部件；以及 互连件，形成在所述第二封装部件上，所述互连件具有金属凸块和形成在所述金属凸块上的焊料凸块，其中所述焊料凸块接触位于所述介电掩模层的开口中的所述第一金属迹线。2.根据权利要求1所述的器件，其中，所述第一封装部件包括封装衬底，所述第二封装部件包括器件管芯。3.根据权利要求1所述的器件，其中，所述第一金属迹线和所述第二金属迹线包含选自由铜、铜合金、铝、铝合金、钨、钨合金、镍、镍合金、钯、钯合金、金、以及它们的合金所组成的组中的材料。4.根据权利要求1所述的器件，其中，所述第二金属迹线邻近所述第一金属迹线和/或所述第二金属迹线基本平行于所述第一金属迹线。5.根据权利要求1所述的器件，其中，所述介电掩模层包括焊接掩模层。6.根据权利要求1所述的器件，其中，所述金属凸块包括铜柱凸块。7.根据权利要求1所述的器件，还包括:位于所述第一封装部件和所述第二封装部件之间的间隙中的底部填料。...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈孟泽，林威宏，林志伟，黄贵伟，黄晖闵，郑明达，刘重希，
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：