[發(fā)明專利]端子

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710021398.0
• 申請(qǐng)日: 2017-01-12
• 公開（公告）號(hào): CN108305864B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 卓爾·赫爾維茨;黃士輔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 珠海越亞半導(dǎo)體股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L23/498
• 分類號(hào): H01L23/498;H01L21/48
• 代理公司: 北京風(fēng)雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 李翔;李弘

一種電子支撐結(jié)構(gòu)，包括一個(gè)或更多個(gè)銅特征層，例如銅布線層，其層壓在電介質(zhì)材料內(nèi)，電介質(zhì)材料包括在聚合物基質(zhì)中的連續(xù)玻璃纖維，其中成對(duì)的相鄰銅特征層通過通孔層連接，其中在電子支撐結(jié)構(gòu)的至少一側(cè)上的端子包括改進(jìn)的跡線上接合附著位點(diǎn)，所述位點(diǎn)包括在銅特征結(jié)構(gòu)的外層中的銅特征結(jié)構(gòu)的選擇性暴露的頂面和部分側(cè)面，用于導(dǎo)電連接焊料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于諸如插件的多層電子支撐結(jié)構(gòu)的端子及其制造方法。

背景技術(shù)

在對(duì)于越來越復(fù)雜的電子器件的小型化需求越來越大的帶動(dòng)下，諸如計(jì)算和電信設(shè)備等消費(fèi)電子產(chǎn)品的集成度越來越高。這已經(jīng)導(dǎo)致要求支撐結(jié)構(gòu)，如IC基板和IC插件，具有高密度的多個(gè)導(dǎo)電層和通孔，這些導(dǎo)電層和通孔通過電介質(zhì)材料彼此電絕緣。

這種支撐結(jié)構(gòu)的總體要求是可靠性和適當(dāng)?shù)碾姎庑阅堋⒈《取偠取⑵教苟取⑸嵝院煤陀懈?jìng)爭(zhēng)力的單價(jià)。

在用于將基板與芯片互連的高密度引線技術(shù)中，成熟的技術(shù)是“倒裝芯片”(“FlipChip”)技術(shù)，其中在芯片的端接焊盤上生長(zhǎng)焊料凸塊、無鉛焊料凸塊或在其端部具有焊料或無鉛焊料的銅凸塊，然后將芯片翻轉(zhuǎn)以將其凸塊與基板的上表面上的焊盤互連。隨著芯片凸塊和間距變得更致密，先進(jìn)的基板有時(shí)自身配有凸塊以輔助與芯片凸塊的互連。在基板焊盤上的這種凸塊也稱為“SoP”(Solder on Pad，焊盤上焊料)凸塊，并且通常由焊料或無鉛焊料構(gòu)成。SoP凸塊通常應(yīng)用于基板端接焊盤上，其方法是通過絲網(wǎng)印刷然后回流，或通過電鍍工藝隨后回流，或通過將焊球滴落到基板的經(jīng)焊劑處理的焊盤上。這種凸塊通常通過施加熱和壓力來“鑄造”(“coined”)，以在凸塊上生成頂部平坦表面，這可以有助于從芯片側(cè)(the die side)布置凸塊。

140μm至150μm的基板上最小凸塊陣列間距目前用于許多應(yīng)用中的焊料凸塊，預(yù)期需要與引入14nm節(jié)點(diǎn)硅相對(duì)應(yīng)的50μm至60μm間距。

以越來越緊密的間距在基板上生成焊料凸塊是非常棘手的，因?yàn)楝F(xiàn)有的絲網(wǎng)印刷、焊球滴或焊料凸塊電鍍的方法被要求越來越準(zhǔn)確從而也越加昂貴，以便克服更微細(xì)間距的臨近連接之間發(fā)生短路的風(fēng)險(xiǎn)。

赫爾維茨(Hurwitz)和黃(Huang)于2013年6月7日申請(qǐng)的題為“芯片和基板間的新型端子和連接(Novel Terminations and Couplings Between Chips and Substrates)”的美國(guó)專利US 9,049,791公開了一種多層復(fù)合電子結(jié)構(gòu)，包括在X-Y平面中延伸的至少一對(duì)特征層，每個(gè)相鄰的成對(duì)特征層被內(nèi)部通孔層分隔開，所述通孔層包括在垂直于X-Y平面的Z方向上連接相鄰特征層的通孔柱，所述通孔柱嵌入在內(nèi)層電介質(zhì)中，所述多層復(fù)合結(jié)構(gòu)還包括由嵌入在外電介質(zhì)材料中的通孔柱的外層構(gòu)成的端子，其被減薄以暴露出通孔柱外層的端部。

赫爾維茨(Hurwitz)的美國(guó)專利申請(qǐng)USSN13/912,652教導(dǎo)了一種銅通孔柱，其嵌入在電介質(zhì)中，然后被減薄使得銅通孔柱的端部與電介質(zhì)的表面齊平。通常，具有暴露端的被減薄的通孔柱外層嵌入在粗糙度小于3微米的基本平坦的外電介質(zhì)材料中，并且通孔柱的暴露外層與倒裝芯片凸塊可互連。通孔柱端部與其所嵌入的電介質(zhì)齊平，該通孔柱端部可以利用可焊金屬通過回流或通過Z導(dǎo)電各向異性粘合劑材料連接到倒裝芯片凸塊上。

應(yīng)當(dāng)理解，焊料凸塊和銅通孔柱之間的接觸面積受限于銅通孔柱的橫截面面積。所有的觸點(diǎn)都處在一個(gè)平面上。這導(dǎo)致斷開接觸和電開路故障存在一定的易發(fā)性。