公开了一种具有烧结接合背侧通孔结构的管芯基板组件和用于制造此类管芯基板组件的方法。在实施例中，所述方法包括获得具有背侧的集成电路(IC)管芯，在所述背侧上方形成背垫金属层，且镀覆背侧通孔延伸到所述背侧中。所述IC管芯通过以下方式附接到导电基板：(i)将烧结前体材料施加在所述背垫金属层上方并施加到所述镀覆背侧通孔中；(ii)将所述导电基板的前侧定位为邻近镀覆背垫金属层并与所述烧结前体材料接触；和(iii)对所述烧结前体材料进行烧结以产生烧结接合层，所述烧结接合层通过所述背垫金属层并通过所述镀覆背侧通孔将所述IC管芯附接并电耦合到所述导电基板的所述前侧。所述烧结接合层接触并冶金接合到背侧通孔衬里。通孔衬里。通孔衬里。
【技术实现步骤摘要】
具有烧结接合背侧通孔结构的管芯基板组件和其制造方法
[0001]本公开的实施例大体上涉及微电子，更具体地说，涉及具有烧结接合的背侧通孔结构的管芯基板组件，以及制造此类管芯基板组件的方法。
技术介绍
[0002]管芯基板组件包含至少一个集成电路(IC)管芯，所述IC管芯接合到例如基部凸缘之类的支撑基板。IC管芯可包括至少一个镀覆背侧通孔和背垫金属层；也就是说，主要由按重量计的一种或多种金属构成的层或多层系统，其被镀覆或以其它方式形成在管芯背侧上。导电(例如，金
‑
锡)焊料材料另外通常用于将IC管芯附接到基板，同时在基板和背侧通孔之间建立电连接。具体地说，背侧通孔可被制造为包括电耦合到背垫金属层的内部镀层或“背侧通孔衬里”，并且在许多情况下，所述背侧通孔与背垫金属层一体地形成，作为晶片级处理期间沉积的连续电镀层。通过利用导电管芯附接材料将IC管芯附接到基板，产生从IC管芯的前侧区起穿过导电背侧通孔衬里、背垫金属层和管芯附接材料并到达底层基板的电路径。通过这种电连接，底层基板可作为例如功率放大器封装或模块之类的微电子封装或模块的导电端，最终将管芯基板组件并入其中。
技术实现思路
[0003]根据本专利技术的第一方面，提供一种用于制造管芯基板组件的方法，包括：
[0004]获得具有背侧的集成电路(IC)管芯，在所述背侧上方形成背垫金属层，并且镀覆背侧通孔延伸到所述背侧中，所述镀覆背侧通孔具有电耦合到所述背垫金属层的背侧通孔衬里；以及
[0005]产生将所述IC管芯附接到导电基板的烧结接合背侧通孔结构，产生包括：
[0006]将烧结前体材料施加在所述背垫金属层上方并施加到所述镀覆背侧通孔中；
[0007]在施加所述烧结前体材料之后或结合施加所述烧结前体材料，将所述IC管芯定位成邻近所述导电基板的管芯支撑表面；以及
[0008]对所述烧结前体材料进行烧结以产生烧结接合层，所述烧结接合层冶金接合到所述背侧通孔衬里、所述背垫金属层和所述导电基板的所述管芯支撑表面。
[0009]在一个或多个实施例中，所述方法另外包括形成所述烧结接合层以按体积填充至少大部分的所述镀覆背侧通孔。
[0010]在一个或多个实施例中，形成包括形成所述烧结接合层以按表面积在基本上全部的所述背垫金属层上方延伸。
[0011]在一个或多个实施例中，形成包括形成所述烧结接合层以按体积填充基本上全部的所述镀覆背侧通孔。
[0012]在一个或多个实施例中，所述方法另外包括形成所述烧结接合背侧通孔结构，以通过所述镀覆背侧通孔和所述烧结接合层将集成到所述IC管芯中的电路系统电耦合到所述导电基板。
[0013]在一个或多个实施例中，所述IC管芯包括氮化镓部分和碳化硅部分；并且
[0014]其中所述方法包括形成所述烧结接合层，以从所述镀覆背侧通孔的口部区延伸穿过所述碳化硅部分并进入所述IC管芯的所述氮化镓部分中。
[0015]在一个或多个实施例中，所述IC管芯包括包含场效应晶体管(FET)的功率射频(RF)管芯；并且
[0016]其中所述方法包括通过所述镀覆背侧通孔并通过所述烧结接合层将所述FET的源极端电耦合到所述导电基板。
[0017]在一个或多个实施例中，施加包括在真空下将所述烧结前体材料沉积到所述镀覆背侧通孔中，以促进所述烧结前体材料流入所述镀覆背侧通孔中。
[0018]在一个或多个实施例中，施加包括将烧结前体材料的第一主体沉积到所述背侧通孔中，同时所述IC管芯保持与装置晶片结构中包含的多个其它IC管芯互连。
[0019]在一个或多个实施例中，沉积包括在真空条件下沉积烧结前体材料的所述第一主体，从而促进烧结前体材料的所述第一主体流入所述镀覆背侧通孔中并流入形成在所述装置晶片结构中包含的所述多个其它IC管芯中的多个其它镀覆背侧通孔中。
[0020]在一个或多个实施例中，施加另外包括在单切所述装置晶片结构之后，在所述背垫金属层和所述镀覆背侧通孔上方另外沉积烧结前体材料的第二主体。
[0021]在一个或多个实施例中，所述方法另外包括将烧结前体材料的所述第一主体配制为具有比烧结前体材料的所述第二主体更低的粘度。
[0022]在一个或多个实施例中，所述方法另外包括将烧结前体材料的所述第一主体配制为包含比烧结前体材料的所述第二主体更小的平均粒径。
[0023]在一个或多个实施例中，所述方法另外包括将烧结前体材料的所述第一主体配制为按重量计包含比烧结前体材料的所述第二主体更少百分比的银。
[0024]在一个或多个实施例中，烧结包括在单切所述装置晶片结构之后同时对烧结前体材料的所述第一主体和烧结前体材料的所述第二主体进行烧结。
[0025]在一个或多个实施例中，施加包括在所述IC管芯与装置晶片结构中包含的多个其它IC管芯分离之后，将所述烧结前体材料沉积在所述背垫金属层上方并沉积到所述IC管芯的所述背侧通孔中。
[0026]在一个或多个实施例中，所述方法另外包括以预定体积沉积所述烧结前体材料，以及将所述IC管芯定位成邻近所述管芯支撑表面，使得根据烧结，所述烧结接合层具有在约7微米与约100微米之间的接合线厚度。
[0027]根据本专利技术的第二方面，提供一种管芯基板组件，包括：
[0028]集成电路(IC)管芯，其具有背侧；
[0029]背垫金属层，其形成在所述IC管芯的所述背侧上方；
[0030]导电基板，其具有管芯支撑表面；以及
[0031]烧结接合背侧通孔结构，其包括：
[0032]镀覆背侧通孔，其从所述IC管芯的所述背侧延伸到所述IC管芯中，并且具有电耦合到所述背垫金属层的背侧通孔衬里；以及
[0033]烧结接合层，其接触并冶金接合到所述背侧通孔衬里、所述背垫金属层和所述导电基板的所述管芯支撑表面，使得集成到所述IC管芯中的电路系统通过所述镀覆背侧通孔
和所述烧结接合层电耦合到所述导电基板。
[0034]在一个或多个实施例中，所述烧结接合层按体积填充至少大部分的所述镀覆背侧通孔。
[0035]在一个或多个实施例中，所述IC管芯包括氮化镓部分和碳化硅部分；并且
[0036]其中所述烧结接合层从所述镀覆背侧通孔的口部区延伸穿过所述碳化硅部分并进入所述IC管芯的所述氮化镓部分中。
[0037]本专利技术的这些和其它方面将根据下文中所描述的实施例显而易见，且参考这些实施例予以阐明。
附图说明
[0038]将结合附图在下文描述本专利技术的至少一个例子，其中相同标号表示相同元件，并且：
[0039]图1是如根据本公开的示例实施例所示的包括烧结接合背侧通孔结构和导电基板的管芯基板组件的简化横截面视图；
[0040]图2是如根据本公开的示例实施例所示的呈现用于制造多个管芯基板组件的方法的流程图，所述管芯基板组件各自具有可能与图1所示的烧结接合背侧通孔结构类似或相同的烧结接合背侧通孔结构；并且
[本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于制造管芯基板组件的方法，其特征在于，包括：获得具有背侧的集成电路IC管芯，在所述背侧上方形成背垫金属层，并且镀覆背侧通孔延伸到所述背侧中，所述镀覆背侧通孔具有电耦合到所述背垫金属层的背侧通孔衬里；以及产生将所述IC管芯附接到导电基板的烧结接合背侧通孔结构，产生包括：将烧结前体材料施加在所述背垫金属层上方并施加到所述镀覆背侧通孔中；在施加所述烧结前体材料之后或结合施加所述烧结前体材料，将所述IC管芯定位成邻近所述导电基板的管芯支撑表面；以及对所述烧结前体材料进行烧结以产生烧结接合层，所述烧结接合层冶金接合到所述背侧通孔衬里、所述背垫金属层和所述导电基板的所述管芯支撑表面。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，另外包括形成所述烧结接合层以按体积填充至少大部分的所述镀覆背侧通孔。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，另外包括形成所述烧结接合背侧通孔结构，以通过所述镀覆背侧通孔和所述烧结接合层将集成到所述IC管芯中的电路系统电耦合到所述导电基板。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述IC管芯包括氮化镓部分和碳化硅部分；并且其中所述方法包括形成所述烧结接合层，以从所述镀覆背侧通孔的口部区延伸穿过所述碳化硅部分并进入所述IC管芯的所述氮化镓部分中。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述IC管芯包括包含场效应晶体管FET的功率射频RF管芯；并且其中所述方法包括通过所述镀覆背侧通孔并通过所述烧结接合层将所述F...
【专利技术属性】
技术研发人员：拉克希米纳拉扬，
申请(专利权)人：恩智浦美国有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。