管芯装置及用于制造管芯装置的方法制造方法及图纸

管芯装置，包括具有相互电耦合的多个电子电路、具有至少一个电连接的至少一个第一电连接区域、以及当留出至少一个第一电连接区域时施加的第一钝化层的管芯。优选为成型材料的第二钝化层被至少部分地配置在第一钝化层上。具有连接元件和再分配层的至少一个导电结构将第一电连接电连接至第二电连接，由再分配层的一部分或在再分配层的一部分处形成第二电连接。连接元件从第一电连接区域延伸通过第一钝化层和第二钝化层，在第二钝化层上至少部分地设置耦合至连接部分的再分配层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及管芯装置(die arrangement)和用于制造管芯装置 的方法。
技术介绍
在封装电子芯片(下文中也被称为管芯)的过程中，可能必须 提供从管芯的第 一连接区域(例如，被配置在管芯的内部区域中) 到管芯的第二连4妄区域(例如，可以位于管芯的边^彖区域中)的再 分配布线。例如，如果连接技术(例如，引线接合法)适合于在管 芯的边缘区域中形成接合线，这可能是可取的。例如，通过配置在 所谓的再分配层(RDL)中的其他电导体路径(track)来影响再分 酉己*纟戈。在再分配层技术中，将金属层沉积到例如配置在管芯或晶片上 的电介质(例如，聚酰亚胺或晶片级电介质)上。该电介质的厚度 和介电常数对相对于硅片的底金属层的耦合电容是极其重要的。这 导致封装寄生电容的增大，因而由于增大的电容性负载而限制了工 作频率。再分配层还可以将千扰耦合到底层导体i 各径中并因而影响 管芯的功能性。传统的再分配层技术试图通过配置附加的电介质(WPR)或低 k电介质来减小这种耦合和寄生电容。 然而，利用用于沉积电介质的现-f亍方法，不可能达到大于15 nm 电介质厚度的足够稳定、可再生产以及节约成本的层的厚度。由于 旋涂(spin-on)电介质通常被用于制造再分配层，所以在这些电介 质的情况下(例如，在由聚酰亚胺制成的电介质的情况下)，由于 在交连期间可能发生高达50%的体积收缩而限制了层厚度，结果产 生内部张应力，这可能导致晶片或单个管芯不期望的弯曲。虽然通过使用BCB (苯并环丁烯)减小了收缩，但当层厚度大 于5 (am - 10 pm时，BCB容易裂化。这些材冲+的高固化温度可能导 致寸呆持产量损失(retention yield loss )。基于这些和其他原因，需要基于实施例所阐述的本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的一个实施例提供了管芯装置。管芯装置具有管芯、相 互电耦合的多个电子电^各、配置了至少一个电连4妾的至少一个第一 电连4妾区纟或、以及在管芯的上表面上留出该至少一个第一电连4妄区 域时施加的第一钝化层。此外，管芯装置具有第二钝化层，其含有 成型材料(molding material)并被至少部分地配置在第一钝化层上。 此外，管芯装置具有至少一个电连接结构，其包括连接元件和再分 配层，用于将第一电连接区域电连接至第二电连接区域(其通过再 分配层的一部分或在再分配层的一部分处形成)。连4妄元件从第一 电连接区域延伸通过第一4屯化层和第二4屯化层，以及至少部分地在 第二4屯化层上配置耦合至连接部的再分配层。根据另 一示例性实施例，本专利技术提供了 一种用于制造管芯装置 的方法。该方法包括在管芯的至少一个第一电连接区域的第一电 连接上形成至少 一个连接元件，该管芯具有相互电耦合的多个电子 电i 各、配置了至少一个第一电连4妄的至少一个第一电连4妾区i或、以及施加在管芯的上表面上并留出至少第 一连接的第 一钝化层，以这 样的方式，连接元件近似垂直地从电连接延伸出来。此外，该方法包括当在至少一个连接元件中成型时，在第一钝化层上形成由成 型材料制成的第二钝化层；当制造至少一个连接元件的自由端的电 连接时，在第二钝化层的表面上形成至少一个再分配层；以及当在 至少一个再分配层处留出至少一个部分时，通过在第二钝化层的顶 侧配置覆盖层来形成具有第二电连接的至少一个第二电连接区域。从参考附图的以下描述中，本专利技术的这些和其他特征将变得显 而易见。附图说明为了更彻底地理解本专利技术及其优点，现在结合附图参考以下描 述，其中图1示出了根据本专利技术一个实施例的管芯装置的截面图；图2示出了根据本专利技术一个实施例的导电结构的连接元件；图3A至31示出了根据本专利技术 一个实施例的用于制造管芯装置 的各个处理；图4示出了具有至少部分形成的第二钝化层的管芯装置；图5示出了具有用于参数测试的焊盘的管芯装置；以及图6示出了根据本专利技术一个示例性实施例的用于制造管芯装置 的方法的流程图。具体实施方式图1示出了根据本专利技术一个实施例的管芯装置的截面图。如图1所示，管芯装置包括具有相互电耦合的多个电子电路(未示出)的管芯1。第一钝化层5 (硬钝化)(其本身对于管芯l是普 遍的并可以由例如聚酰亚胺制成)被配置在管芯1的表面上。此夕卜， 在管芯1的表面上配置每个均具有至少一个电连接的多个第一电连 接区域，下文中将这些电连接区域被称为焊盘2,在图1中，为了 实例仅示意性示出了三个焊盘2。在焊盘2的区域中省去了第一钝 化层5。同才羊，在第一4屯化层5上可选地配置第三《屯化层6 (例如，其 可被用在DRAM产品的管芯装置中)，同时留出焊盘2。可将第三 钝化层6 (例如，具有大约5 (im的层厚度并可由聚酰亚胺制成)用 作附加的应力緩冲器。在所有情况下，连接元件3、 31都被配置在焊盘2上，该连接 元件在所有情况下都与被配置用于在管芯中激活再分配布线的导 电结构相关联。图1示意性示出了两种不同制造的连4妄元件3、 31作为这种连 接元件3、 31的实例，虽然在完成管芯1的过程中4又统一4吏用了不 同类型的连接元件3、 31中的一种。在根据图l的管芯装置中，所 制造的不同连接元件3、 31达到相同的目的，因此，这里将不再更 详细地描述连〗妄元件3、 31的类型。通过实例，可将连4妾元件3、 31施加于处于晶片级的管芯1的焊盘2。从图l可以进一步看出，第二钝化层7被至少部分地配置在可 选的第三钝化层6上(或者，如果没有提供第三钝化层6,被至少部分地配置在第一钝化层5上)，第二钝化层7具有成型材料并基 本上完全密封连接元件3、 31，只有连接元件3、 31的上端没有成 型材^K通过实例，在成型方法中，可将第二4屯化层7 (在该实施 例中，下文中^皮称为成型层7)施加于管芯装置的管芯1。例如， 可以通过暴露成型(exposed molding )来保留连接元件3、 31的上 端面。作为另一种可选方法，例如，在诸如真空印刷密封工艺 (VPES)的印刷方法中也可以施加成型层7。/人图l可以进一步看出，在成型层7的顶部上配置分别分配给 焊盘2的对应数目的再分配层8,其中，在所有情况下，再分配层 都导电连接至所分配的连接元件3、 31，并沿成型层7的顶部延伸。 如上所述，根据图1的管芯装置可以是管芯组件或晶片，其在完成 再分配布线之后纟皮再分为单独的管芯。相应i也，以再分配层8例如 朝向随后将被单独化的多个管芯的边缘区域(未示出)延伸的这种 方式，4艮据预定方案影响再分配层8的定位和长度，并可由此在对 应的边缘区域处l是供用于新连4妄区域的部分。对应的对准标记可用 于处理在分配层8。从图l可以进一步看出，在所有情况下，在再分配层8的一部 分处或通过再分配层8的一部分形成具有至少一个电连4^的第二电 连接区域(下文中称为第二焊盘10)。通过各个再分配层8的顶部 或在各个再分配层8的顶部处设置新的或第二焊盘10，以至少部分 覆盖再分配层8的方式，由至少部分配置在成型层7顶部上的覆盖 层9界定对应的焊盘区域。根据管芯装置的另一设想的使用，可以 形成通过再分配层8处的覆盖层9中的开口或切口 12提供的第二 焊盘IO,即，可将用于使用作为晶片级芯片尺寸封装(CSP)的管 芯装置的焊盘区域(其中，焊球被本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管芯装置，包括：管芯，具有多个相互电耦合的多个电子电路、以及配置了至少一个第一电连接的至少一个第一电连接区域；第一钝化层，在所述管芯上，其中，所述第一钝化层没有在所述至少一个电连接上延伸；第二钝化层，包括成型材料 并至少部分地在所述第一钝化层上；以及至少一个导电结构，包括连接元件和再分配层，所述至少一个导电结构将所述至少一个第一电连接区域电连接至第二电连接区域，其中，由所述再分配层的一部分或在所述再分配层的一部分处形成所述第二电连接区域，所述 连接元件从所述至少一个第一电连接区域延伸通过所述第一钝化层和所述第二钝化层，以及其中，所述再分配层耦合至所述连接元件并至少部分地在所述第二钝化层上。

【技术特征摘要】
US 2006-9-28 11/529,7791.一种管芯装置，包括管芯，具有多个相互电耦合的多个电子电路、以及配置了至少一个第一电连接的至少一个第一电连接区域；第一钝化层，在所述管芯上，其中，所述第一钝化层没有在所述至少一个电连接上延伸；第二钝化层，包括成型材料并至少部分地在所述第一钝化层上；以及至少一个导电结构，包括连接元件和再分配层，所述至少一个导电结构将所述至少一个第一电连接区域电连接至第二电连接区域，其中，由所述再分配层的一部分或在所述再分配层的一部分处形成所述第二电连接区域，所述连接元件从所述至少一个第一电连接区域延伸通过所述第一钝化层和所述第二钝化层，以及其中，所述再分配层耦合至所述连接元件并至少部分地在所述第二钝化层上。2. 根据权利要求1所述的管芯装置，其中，通过成型方法制造所 述第二4屯化层。3. 根据权利要求1所述的管芯装置，其中，通过印刷工艺制造所 述第二钝化层。4. 根据权利要求1所述的管芯装置，其中，所述第二钝化层具有 约10 pm至约100 fim的厚度。5. 根据权利要求4所述的管芯装置，其中，所述第二钝化层具有 约50 |im的厚度。6. 根据权利要求1所述的管芯装置，还包括在所述第一钝化层和 所述第二钝化层之间的第三钝化层。7. 根据权利要求6所述的管芯装置，其中，所述第三钝化层包含 聚酰亚胺。8. 根据权利要求6所述的管芯装置，其中，所述第三钝化层具有 约1 nm至约10 (im的厚度。9. 根据权利要求1所述的管芯装置，其中，所述成型材料包括环氧树脂。10. 4艮据权利要求9所述的管芯装置，还包括与所述环氧树脂混合 的填充物。11. 根据权利要求1所述的管芯装置，其中，所述成型材料包含影 响所述成型材料的热膨胀系数的填充物。12. 根据权利要求1所述的管芯装置，其中，所述成型材料包含影 响所述成型材料的介电常数的填充物。13. 根据权利要求1所述的管芯装置，其中，所述成型材料具有低 于或等于180。C的固化温度。14. 根据权利要求1所述的管芯装置，其中，所述至少一个导电结 构的所述连4妄元件包括电沉积的凸块。15. 根据权利要求14所述的管芯装置，其中，所述凸块包括铜。16. 根据权利要求1所述的管芯装置，其中，所述至少一个导电结 构的所述连接元件包括机械安装的螺栓形凸块。17. 根据权利要求16所述的管芯装置，其中，所述螺栓形凸块包 含从基本上由铜、金、和其组合组成的组中选择的材料。18. 根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：于尔根西蒙，劳伦斯爱德华辛格勒顿，约亨托马斯，奥克塔维奥特罗瓦雷里，
申请(专利权)人：奇梦达股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]