[發明專利]通過電傳導材料的噴霧施加形成的半導體裸片互連

無效

• 申請號: 200980149285.2
• 申請日: 2009-12-09
• 公開（公告）號: CN102246298A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: J·S·利爾;S·麥格拉思;S·潘格爾勒
• 申請（專利權）人: 垂直電路公司
• 主分類號: H01L23/48
• 分類號: H01L23/48;H01L23/12
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;董典紅

相關申請的交叉引用

本申請要求2008年12月9日遞交的、J.Leal的、題目為“Semiconductor?die?interconnect?terminal?formed?by?aerosol?application?of?electrically?conductive?material”的美國臨時申請No.61/121,138的優先權，該申請通過引用并入于此。本申請還要求2009年11月11日遞交的、S.McGrath等人的、題目為“Stacked?die?assembly?having?reduced?stress?interconnects”的美國臨時申請No.61/280,584的部分優先權，該申請相關部分通過引用并入于此。

背景技術

本發明涉及堆疊裸片組件中的裸片的電互連。

典型的半導體裸片具有前(“有源”)側(在該側中形成集成電路)、后側以及側壁。側壁與前側在前邊緣(edge)處相交并且側壁與后側在后邊緣處相交。半導體裸片通常被提供有位于前側上的互連焊盤(裸片焊盤)以用于裸片上的電路與部署裸片的器件中的其他電路的電互連。提供的一些裸片沿著一個或者多個裸片邊界(margin)在前側上具有裸片焊盤，并且這些裸片可以被稱作外圍焊盤裸片。提供的其他裸片在裸片中心附近在前側處具有布置成一行或者兩行的裸片焊盤，并且這些裸片可以被稱作中心焊盤裸片。裸片可以被“重布線”以提供在裸片的一個或者多個邊界(“互連邊界”)處或者在裸片的一個或者多個邊界處或在其附近的互連焊盤的適當布置。

半導體裸片可以通過若干方式中的任何方式與封裝體中(例如，在封裝基底上或者在引線框架上)的其他電路電連接。這樣的z互連可以通過例如引線鍵合、或者通過倒裝芯片互連、或者通過薄片(tab)互連來形成。封裝基底或者引線框架提供用于封裝體到安裝封裝體以用于使用的器件中的下層電路(例如印刷電路板上的電路)的電連接(第二級互連)。

已經提出多個途徑以用于增大集成電路芯片封裝體中的有源半導體電路密度，而同時最小化封裝體尺寸(封裝體占用面積(footprint)、封裝體厚度)。一種用于制造具有較小占用面積的高密度封裝體的途徑是將具有相同或者不同功能的兩個或者多個半導體裸片堆疊在彼此之上并將它們安裝在封裝基底上并且連接到該封裝基底。

使用引線鍵合的堆疊半導體裸片的電互連存在許多挑戰。例如，可以將堆疊中的兩個或者多個裸片以它們的前側背向基底地安裝在基底上，并且通過裸片到基底或者裸片到裸片的引線鍵合連接。在將上部裸片的尺寸制成或者將上部裸片定位成使得上部裸片未覆蓋上部裸片連接到的下部裸片的邊界并且使得提供足夠水平間隙來容納引線鍵合工具。如果偏移太窄，則引線鍵合工具可能影響并且破壞上部裸片。另外，偏移必須足夠寬，使得上部裸片焊盤和下部裸片焊盤之間的鍵合引線不會接觸上部裸片邊緣。例如在上部裸片的占用面積比下部裸片足夠窄的情況下，或者例如在上部裸片被布置成使得上部裸片的占用面積關于下部裸片的邊界足夠偏移的情況下，可以提供足夠間隙。然而，容納鍵合工具和引線跨度的足夠偏移的需求限制了實踐中可以這種方式堆疊的裸片的尺寸。在互連焊盤沿著裸片的僅一個邊界定位的情況下，可以以逐步偏移的方式布置裸片，其中所有裸片的互連邊界被定位在同一方向上，并且通過偏移上層裸片而暴露每個裸片上的互連焊盤。容納鍵合工具和引線跨度的足夠偏移的需求限制了實踐中可以這種方式堆疊的裸片的數目，因為隨著裸片數目的增加，堆疊的占用面積顯著增加。

替代地，堆疊中的裸片可以通過將它們連接到共同基底(其上安裝堆疊體)而間接互連。在堆疊中的下部裸片是引線鍵合的裸片到基底并且在上部裸片的占用面積覆蓋下部裸片的邊界的情況下，可以插入間隔物以在上部裸片和下部裸片之間提供足夠的豎直間隙來容納下部裸片之上的引線回路。在這樣的配置中，必須在下部裸片之上堆疊間隔物和上部裸片之前完成下部裸片的引線鍵合的裸片到基底的連接；即必須在基底上原位堆疊裸片并且必須連續地堆疊和連接裸片。