【技术实现步骤摘要】
本公开大体来说涉及用于实施半导体技术的方法及设备，且更特定来说，涉及用于在封装衬底与上面安装封装衬底的印刷电路板(“pcb”)之间实施新颖半导体封装互连结构的方法及设备。
技术介绍
1、常规球栅阵列(“bga”)封装具有安装在衬底表面上暴露的金属垫或球垫上的球形或半球形焊料球。这些衬底球垫通常部分地覆盖在焊料掩模层下方，其中球垫的中心区域被暴露以接纳焊料球。随着输入/输出(“i/o”)密度增加，减小焊料球间距及大小是合意的。然而，较小球间距及球大小可由于减小的衬底竖立高度而致使在焊料接点上发生较高热机械应力，所述减小的衬底竖立高度是封装衬底与上面表面安装bga封装的pcb之间的空间。连接bga封装衬底与pcb的焊料接点上的高热机械应力已知会导致焊料接点发生机械故障，这会导致电互连件发生开路故障。
2、对于常规bga封装，为减小焊料接点热机械应力，可在bga封装上使用较大大小的焊料球，这归因于较大焊料球提供较大竖立高度。然而，较大球大小会导致bga封装的较大球间距及较低i/o密度。
3、因此，需要用于实施半导体技术且更特定来说用于在封装衬底与上面安装封装衬底的pcb之间实施新颖半导体封装互连结构的更稳健且可扩缩的解决方案。
技术实现思路
1、本公开的技艺大体来说涉及用于实施半导体技术的工具及技艺，且更特定来说，涉及用于在封装衬底与上面安装封装衬底的pcb之间实施新颖半导体封装互连结构的方法及设备。
2、在一方面中，一种半导体装置包括：封装衬底，其包
3、在一些实施例中，所述封装衬底上的所述导电点包括多个导电垫，每一导电垫耦合到所述多个柱中的对应柱的所述近端。
4、根据一些实施例，所述多个柱是使用包括以下各项中的至少一者的半导体封装制造工艺形成于所述多个导电垫上：一或多个光致抗蚀剂膜施加工艺、一或多个图像转印工艺、一或多个图案转印工艺、一或多个材料镀敷工艺、一或多个光致抗蚀剂膜剥离工艺，或者一或多个回熔工艺，及/或诸如此类。在一些情形中，所述多个柱在所述封装衬底上形成为从所述封装衬底的底部层延伸，使得所述多个焊料球是通过在每一柱的所述焊料锚部分周围形成焊料壳而形成。
5、替代地，所述多个柱是使用线接合工艺形成于所述多个导电垫上。在一些情形中，所述多个柱在所述封装衬底上形成为从所述封装衬底的底部层延伸，使得所述多个焊料球是通过将熔融焊料材料施加到每一柱的所述焊料锚部分而形成。
6、在一些实施例中，所述焊料锚部分具有包括以下各项中的一者的形状：球形、椭圆形、半球形、圆柱形、圆锥形、截头圆锥形、三角棱柱、立方体、矩形棱柱、五角棱柱、六角棱柱、八角棱柱或其它三维多边形，或诸如此类。在一些例子中，所述多个柱中的一或多个柱是穿过所述封装衬底的所述一或多个层中的两个或更多个衬底层形成，其中所述一或多个柱中的每一者的横截面在其延伸穿过所述两个或更多个衬底层时是连续的，在每一柱在所述两个或更多个衬底层中的邻近衬底层之间延伸时，每一柱的所述横截面中不存在超过所述横截面的宽度的一定比例的几何过渡。在一些情形中，所述一或多个柱中的每一者的所述横截面是以下各项中的一者：在10％的阈值偏差量内是相同的，在其延伸穿过所述两个或更多个衬底层时连续扩大或连续缩小，或诸如此类。
7、根据一些实施例，所述多个柱中的两个或更多个柱经由一或多个横杆而彼此连接。
8、在一些实施例中，所述多个柱中的每一者的所述支柱部分的所述长度不同于一或多个邻近柱的所述长度，其中每一柱的所述支柱部分的所述长度基于所述pcb上的对应接触点的高度且不仅仅基于所述封装衬底的翘曲，其中所述pcb上的所述对应接触点的所述高度是基于所述pcb的表面的扫描而确定。
9、在另一方面中，一种方法包括：在封装衬底上形成多个柱，所述封装衬底包括一或多个层，每一柱包括近端、支柱部分及远端，每一柱在所述近端处耦合到所述封装衬底的所述一或多个层中的层上的导电点，每一支柱部分具有沿着其轴线在所述近端与所述远端之间延伸的长度及在所述远端处正交于所述长度的宽度；及在每一柱的所述远端上形成焊料锚部分，其中每一焊料锚部分的宽度大于其耦合到的所述支柱部分的所述远端的所述宽度。
10、在一些实施例中，所述方法进一步包括：形成各自在对应柱的所述焊料锚部分上及周围的多个焊料球，所述多个焊料球中的一或多个焊料球及所述多个柱中的对应一或多个柱在所述封装衬底上的对应导电点与pcb上的对应接触点之间形成导电互连件。
11、在一些例子中，所述封装衬底包括第一层、第二层、形成于所述第一层与所述第二层之间的多个导电垫，及形成于所述第二层上或上方的第三层。在一些情形中，在所述封装衬底上形成所述多个柱包括：在所述第二层及所述第三层中形成多个第一开口，借此暴露所述多个导电垫中的每一者的一部分，其中每一开口的宽度界定所述支柱部分的所述宽度；及在所述多个第一开口中的一者内形成每一柱的所述支柱部分。在一些例子中，在每一柱的所述远端上形成所述焊料锚部分包括：在所述第三层及所述多个柱的所述支柱部分上或上方形成第四层；在所述第四层中形成多个第二开口，所述多个第二开口中的每一者的宽度大于所述支柱部分的所述远端的所述宽度且所述每一者以对应柱的所述支柱部分为中心；及在所述多个第二开口中的一者内形成每一柱的所述焊料锚部分。
12、在一些情形中，形成各自在所述对应柱的所述焊料锚部分上及周围的所述多个焊料球包括：在所述第四层及每一柱的所述焊料锚部分上或上方形成第五层；在所述第五层中及所述第四层中形成多个第三开口，所述多个第三开口中的每一者的宽度大于所述焊料锚部分的所述宽度且所述每一者以所述焊料锚部分为中心；在所述多个第三开口中的一者内形成每一柱的焊料壳，使得每一焊料壳覆盖每一柱的所述对应焊料锚部分的远端部分及侧面部分；移除所述第三、第四及第五层；以及执行回熔以使所述焊料壳熔融，借此形成安置于对应多个焊料锚上的所述多个焊料球。
13、在一些例子中，所述多个柱是使用包括以下各项中的至少一者的半导体封装制造工艺形成于所述多个导电垫上：一或多个光致抗蚀剂膜施加工艺、一或多个图像转印工艺、一或多个图案转印工艺、一或多个材料镀敷工艺、一或多个光致抗蚀剂膜剥离工艺，或者一或多个回熔工艺，及/或诸如此类。
14、根据一些实施例，所述封装衬底包括第一本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种半导体装置，其包括：
2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述封装衬底上的所述导电点包括多个导电垫，每一导电垫耦合到所述多个柱中的对应柱的所述近端。
3.根据权利要求2所述的半导体装置，其中所述多个柱是使用包括以下各项中的至少一者的半导体封装制造工艺形成于所述多个导电垫上：一或多个光致抗蚀剂膜施加工艺、一或多个图像转印工艺、一或多个图案转印工艺、一或多个材料镀敷工艺、一或多个光致抗蚀剂膜剥离工艺，或者一或多个回熔工艺。
4.根据权利要求3所述的半导体装置，其中所述多个柱在所述封装衬底上形成为从所述封装衬底的底部层延伸，使得所述多个焊料球是通过在每一柱的所述焊料锚部分周围形成焊料壳而形成。
5.根据权利要求2所述的半导体装置，其中所述多个柱是使用线接合工艺形成于所述多个导电垫上。
6.根据权利要求5所述的半导体装置，其中所述多个柱在所述封装衬底上形成为从所述封装衬底的底部层延伸，使得所述多个焊料球是通过将熔融焊料材料施加到每一柱的所述焊料锚部分而形成。
7.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述焊
8.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述多个柱中的一或多个柱是穿过所述封装衬底的所述一或多个层中的两个或更多个衬底层形成，其中所述一或多个柱中的每一者的横截面在其延伸穿过所述两个或更多个衬底层时是连续的，在每一柱在所述两个或更多个衬底层中的邻近衬底层之间延伸时，每一柱的所述横截面中不存在超过所述横截面的宽度的一定比例的几何过渡。
9.根据权利要求8所述的半导体装置，其中所述一或多个柱中的每一者的所述横截面是以下各项中的一者：在10％的阈值偏差量内是相同的，在其延伸穿过所述两个或更多个衬底层时连续扩大或连续缩小。
10.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述多个柱中的两个或更多个柱经由一或多个横杆而彼此连接。
11.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述多个柱中的每一者的所述支柱部分的所述长度不同于一或多个邻近柱的长度，其中每一柱的所述支柱部分的所述长度基于所述PCB上的对应接触点的高度且不仅仅基于所述封装衬底的翘曲，其中所述PCB上的所述对应接触点的所述高度是基于所述PCB的表面的扫描而确定。
12.一种方法，其包括：
13.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括：
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述封装衬底包括第一层、第二层、形成于所述第一层与所述第二层之间的多个导电垫，及形成于所述第二层上或上方的第三层，其中：
15.根据权利要求14所述的方法，其中形成各自在所述对应柱的所述焊料锚部分上及周围的所述多个焊料球包括：
16.根据权利要求14所述的方法，其中所述多个柱是使用包括以下各项中的至少一者的半导体封装制造工艺形成于所述多个导电垫上：一或多个光致抗蚀剂膜施加工艺、一或多个图像转印工艺、一或多个图案转印工艺、一或多个材料镀敷工艺、一或多个光致抗蚀剂膜剥离工艺，或者一或多个回熔工艺。
17.根据权利要求13所述的方法，其中所述封装衬底包括第一层、第二层及形成于所述第一层与所述第二层之间的多个导电垫，其中在所述第二层中形成多个开口，借此暴露所述多个导电垫中的每一者的一部分，其中：
18.根据权利要求17所述的方法，其中形成各自在每一柱的所述焊料锚部分上及周围的所述多个焊料球包括：
19.根据权利要求17所述的方法，其进一步包括：
20.一种半导体装置，其包括：
...【技术特征摘要】
1.一种半导体装置，其包括：
2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述封装衬底上的所述导电点包括多个导电垫，每一导电垫耦合到所述多个柱中的对应柱的所述近端。
3.根据权利要求2所述的半导体装置，其中所述多个柱是使用包括以下各项中的至少一者的半导体封装制造工艺形成于所述多个导电垫上：一或多个光致抗蚀剂膜施加工艺、一或多个图像转印工艺、一或多个图案转印工艺、一或多个材料镀敷工艺、一或多个光致抗蚀剂膜剥离工艺，或者一或多个回熔工艺。
4.根据权利要求3所述的半导体装置，其中所述多个柱在所述封装衬底上形成为从所述封装衬底的底部层延伸，使得所述多个焊料球是通过在每一柱的所述焊料锚部分周围形成焊料壳而形成。
5.根据权利要求2所述的半导体装置，其中所述多个柱是使用线接合工艺形成于所述多个导电垫上。
6.根据权利要求5所述的半导体装置，其中所述多个柱在所述封装衬底上形成为从所述封装衬底的底部层延伸，使得所述多个焊料球是通过将熔融焊料材料施加到每一柱的所述焊料锚部分而形成。
7.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述焊料锚部分具有包括以下各项中的一者的形状：球形、椭圆形、半球形、圆柱形、圆锥形、截头圆锥形、三角棱柱、立方体、矩形棱柱、五角棱柱、六角棱柱、八角棱柱或其它三维多边形。
8.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述多个柱中的一或多个柱是穿过所述封装衬底的所述一或多个层中的两个或更多个衬底层形成，其中所述一或多个柱中的每一者的横截面在其延伸穿过所述两个或更多个衬底层时是连续的，在每一柱在所述两个或更多个衬底层中的邻近衬底层之间延伸时，每一柱的所述横截面中不存在超过所述横截面的宽度的一定比例的几何过渡。
9.根据权利要求8所述的半导体装置，其中所述一或多个柱中的每一者的所述横截面是以下各项中的一者...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵子群，S·卡里卡兰，M·马尤卡，R·谢里菲，曹力明，R·弗拉蒂，A·罗摩克里希南，D·萨拉斯沃图拉，
申请(专利权)人：安华高科技股份有限公司，
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。