接合結構的接合區域設計制造技術

本發明專利技術涉及的器件包括第一和第二封裝部件。金屬跡線設置在第一封裝部件的表面上。該金屬跡線具有長度方向。該金屬跡線包括具有邊的部分，其中，該邊不平行于金屬跡線的長度方向。第二封裝部件包括金屬柱，其中，第二封裝部件設置在第一封裝部件上方。焊料區域將金屬柱與金屬跡線相接合，其中，焊料區域與金屬跡線部分的頂面和邊相接觸。本發明專利技術還提供了一種接合結構的接合區域設計。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及半導體領域，更具體地，本專利技術涉及一種接合結構的接合區域設計。
技術介紹
跡線上凸塊(BOT)結構使用在倒裝芯片封裝件中，其中，金屬凸塊直接接合到封裝襯底中的狹窄的金屬跡線上，而不接合到金屬焊盤上，該金屬焊盤的寬度大于相應的連接金屬跡線的寬度。BOT結構需要較小的芯片區域，并且BOT結構的制造成本較低。傳統的BOT結構的可靠性可能與基于金屬焊盤的傳統的接合結構的可靠性相同。由于現有的BOT結構具有非常小的間隔，所以相鄰的BOT結構可能會彼此橋接。特別地，由于外圍區域中的BOT結構的高密度，因此，位于封裝件的外圍區域中的BOT結構更容易橋接。另外，在外圍區域中，BOT結構的間隔遠離相應的封裝件的中心。因此，在形成BOT結構的回焊工藝過程中，與靠近相應的封裝件中心區域中的BOT結構改變相比，金屬跡線的熱膨脹所造成的BOT結構改變更為明顯。由此更容易出現橋接。
技術實現思路
為了解決現有技術中所存在的問題，根據本專利技術的一個方面，提供了一種器件，包括:第一封裝部件；金屬跡線，位于所述第一封裝部件的表面上，其中，所述金屬跡線具有長度方向，并且其中，所述金屬跡線包括具有第一邊的第一部分，其中，所述第一邊不平行于所述金屬跡線的所述長度方向；第二封裝部件，包括金屬柱，其中，所述第二封裝部件設置在所述第一封裝部件上方；以及焊料區域，將所述金屬柱與所述金屬跡線相接合，其中，所述焊料區域與所述第一部分的頂面和所述第一邊相接觸。在該器件中，所述第一部分具有第一寬度，并且其中，所述金屬跡線還包括第二部分，所述第二部分具有小于所述第一寬度的第二寬度，其中，所述第二部分包括平行于所述金屬跡線的所述長度方向的第二邊，并且其中，所述焊料區域進一步與所述第二邊相接觸。在該器件中，還包括:第三部分，具有大于所述第二寬度的寬度，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對端上，并且其中，所述焊料區域與所述第一部分的整體和所述第三部分的至少一部分相接觸。在該器件中，所述金屬柱從上向下看去的形狀具有腰部減小區域，其中，所述金屬柱包括兩個寬部和位于所述兩個寬部之間的窄部，并且其中，所述金屬柱的所述窄部與所述金屬跡線的所述第一部分疊置。在該器件中，所述第一邊垂直于所述金屬跡線的長度方向。在該器件中，所述第一邊不垂直于所述金屬跡線的長度方向。在該器件中，所述金屬柱的長軸基本上平行于所述金屬跡線的所述長度方向。根據本專利技術的另一方面，提供了一種器件，包括:器件管芯；含銅連接件，位于所述器件管芯的表面上，其中，所述含銅連接件具有長軸和與所述長軸垂直的短軸，并且其中，所述含銅連接件包括兩個寬部和位于所述兩個寬部之間的窄部；封裝襯底，設置在所述器件管芯上方；含銅跡線，位于所述封裝襯底的表面上，其中，所述含銅跡線包括窄部和兩個寬部，并且其中，所述含銅跡線的窄部與所述含銅連接件的窄部疊置；以及焊料區域，將所述含銅連接件與所述含銅的跡線的窄部和兩個寬部相接合，其中，所述焊料區域與所述含銅跡線的窄部和兩個寬部的邊相接觸。在該器件中，所述焊料區域與所述含銅跡線的兩個寬部中的每一個的一部分而非整體相接觸，并且其中，所述焊料區域與所述含銅跡線的窄部的整體相接觸。在該器件中，所述焊料區域與所述含銅跡線的兩個寬部的整體相接觸。在該器件中，所述含銅跡線的兩個寬部之一具有垂直于所述含銅連接件的所述長軸的邊。在該器件中，所述含銅跡線的所述兩個寬部之一包括既不垂直于也不平行于所述含銅連接件的長軸的邊。在該器件中，所述含銅跡線的兩個寬部包括不與所述含銅跡線的窄部的邊平行的邊，并且其中，所述含銅跡線的兩個寬部的所述邊與所述焊料區域相接觸。根據本專利技術的又一方面，提供了一種器件，包括:第一封裝部件；以及金屬跡線，位于所述第一封裝部件的表面上，并且包括:第一部分和第二部分，具有相同長度方向；第三部分，具有不平行于所述相同長度方向的第一長度方向；以及第四部分，具有不平行于所述相同長度方向并且不平行于所述第一長度方向的第二長度方向，其中，所述第三部分和所述第四部分設置在所述第一部分和所述第二部分之間。在該器件中，還包括:第五部分，具有不平行于所述相同長度方向并且不平行于所述第一長度方向的第三長度方向，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對側上。在該器件中，所述第一長度方向和所述第二長度方向不垂直于所述相同長度方向。在該器件中，還包括:第二封裝部件，包括金屬柱，其中，所述第二封裝部件設置在所述第一封裝部件上方；以及焊料區域，將所述金屬柱與所述金屬跡線相接合，其中，所述焊料區域與所述金屬跡線的所述第三部分和所述第四部分的頂面和邊相接觸。在該器件中，所述焊料區域與所述金屬跡線的所述第三部分的邊和所述第四部分的邊形成界面，并且其中，所述界面在不平行于所述相同長度方向的方向上延伸。在該器件中，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寬度。在該器件中，所述第一封裝部件包括器件管芯。附圖說明為了更全面地理解實施例及其優勢，現將結合附圖所進行的描述作為參考，其中:圖1示出了根據實施例的第一封裝部件的截面圖；圖2A和圖2B示出了根據實施例的第一封裝部件中的金屬柱的俯視圖；圖3示出了根據實施例的第二封裝部件的截面圖；圖4A至圖6示出了根據各個實施例的金屬跡線和金屬柱的俯視圖，其中，金屬跡線是部分第二封裝部件；以及圖7A和圖7B是包括第一和第二封裝部件的封裝件的截面圖。具體實施例方式下面，詳細論述了本專利技術各實施例的制造和使用。然而，應該理解，實施例提供了許多可以在各種具體環境中實現的可應用的概念。所論述的具體實施例僅僅是說明性的，并不用于限制本專利技術的范圍。根據實施例提供了包括有跡線上凸塊(BOT)結構的封裝件。論述了這些實施例的變化。在各個視圖和說明性實施例中，類似的標號用于表示類似的元件。圖1示出了根據實施例的封裝部件100的截面圖。封裝部件100可以是在其中包括了有源器件103 (諸如，晶體管)的器件管芯。可選地，封裝部件100可以是其中不具有有源器件的無源部件。在封裝部件100是器件管芯的實施例中，襯底102可以是半導體襯底，諸如，硅襯底，然而該襯底可以包括其他半導體材料。在襯底102上方形成了互連結構104，該互連結構包括了形成在其中并且與有源器件103相連接的金屬線和通孔106。金屬線和通孔106可以由銅或銅合金形成，并且可以使用鑲嵌工藝形成。互連結構104可以包括層間電介質(ILD)和金屬間電介質(MD) 108。IMD 108可以包括低k介電材料，并且可以具有低于大約3.0的介電常數(k值)。例如，該低k介電材料也可以是k值低于大約2.5的超低k介電材料。封裝部件100還可以包括金屬焊盤109、金屬焊盤109上的凸塊下金屬化件(UBM)IlO以及UBM 110上的金屬柱112。金屬柱112可以包括銅柱，并且由此在下文中被稱為銅柱112、含銅凸塊112或金屬凸塊112。金屬柱112還可以包括鎳層、鈀層、金層或其多層，這些層如114所示。在一個實施例中，例如，通過將焊料層電鍍在銅柱11的頂部上并且隨后回焊該焊料層來在銅柱112上形成焊料蓋狀件130。圖2A示出了根據實施例的示例性銅柱112的俯視圖。在實施例中，銅柱112具有加長的形狀本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種器件，包括：第一封裝部件；金屬跡線，位于所述第一封裝部件的表面上，其中，所述金屬跡線具有長度方向，并且其中，所述金屬跡線包括具有第一邊的第一部分，其中，所述第一邊不平行于所述金屬跡線的所述長度方向；第二封裝部件，包括金屬柱，其中，所述第二封裝部件設置在所述第一封裝部件上方；以及焊料區域，將所述金屬柱與所述金屬跡線相接合，其中，所述焊料區域與所述第一部分的頂面和所述第一邊相接觸。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：張志鴻，郭庭豪，陳承先，
申請(專利權)人：臺灣積體電路制造股份有限公司，
類型：發明
國別省市：