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具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu)及電容元件形成于晶片上方法

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專(zhuān)利名稱(chēng)::具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu)及電容元件形成于晶片上方法
技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明是有關(guān)于一種具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu),且特別是有關(guān)于一種利用焊接方式安裝具有高電容量的電容元件于晶片上的結(jié)構(gòu),以改善適于打線制程的晶片的電性效能。
背景技術(shù)
:現(xiàn)今集成電路元件發(fā)展的趨勢(shì),無(wú)不朝向高積集度、高電性效能、高散熱效率等方向發(fā)展,因此各半導(dǎo)體廠及各電子封裝廠均不斷地開(kāi)發(fā)出新型的晶片結(jié)構(gòu)及電子構(gòu)裝結(jié)構(gòu),以達(dá)到上述目的。在半導(dǎo)體構(gòu)裝技術(shù)上,大致可以分成三種方式來(lái)達(dá)成晶片與基板間的電性連接,包括打線導(dǎo)線連接、凸塊連接及貼帶自動(dòng)接合技術(shù)(TapeAutomatedBonding,TAB)等。資訊產(chǎn)品在工商社會(huì)所扮演的角色已愈來(lái)愈重要,隨著資訊產(chǎn)品的推陳出新,新一代的資訊產(chǎn)品比前一代具有更快的運(yùn)算速度及更佳的省電性,為達(dá)到上述目的,高頻電路及低驅(qū)動(dòng)電壓的設(shè)計(jì)理念,已應(yīng)運(yùn)而生。然而在高頻電路及低驅(qū)動(dòng)電壓的運(yùn)作下,若是晶片與基板間的傳輸是利用打線導(dǎo)線,則打線導(dǎo)線的寄生電感效應(yīng)所造成電源總線與接地總線的雜訊會(huì)特別明顯。而現(xiàn)今的技術(shù)是通過(guò)覆晶封裝的設(shè)計(jì)概念,使得晶片與基板間電性傳輸所產(chǎn)生的寄生電感可以減少。然而,覆晶封裝的技術(shù)并不如打線制程成熟,因此在實(shí)際執(zhí)行上有其限制;另外,由于經(jīng)由打線制程所形成的打線導(dǎo)線具有取代基板內(nèi)線路的向外展開(kāi)(Fan-Out)的功能,因此相較于用于覆晶制程的基板,用于打線制程的基板的繞線密度會(huì)比較低,故用于打線制程的基板會(huì)比較便宜。另一種針對(duì)打線制程所設(shè)計(jì)的改善電源總線與接地總線的雜訊的方去,是利用半導(dǎo)體的薄膜制程形成去耦合電容元件(decouplingcapacitor)于晶片內(nèi),通過(guò)去耦合電容元件作為緩沖,可以改善電源總線與接地總線的雜訊。然而利用半導(dǎo)體的薄膜制程(thin-film)所形成的去耦合電容元件并不能提供足夠大的電容量,使得改善電源總線與接地總線的雜訊的效果有限;另外,利用半導(dǎo)體的薄膜制程所形成的去耦合電容元件的成本很高。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的之一就是提供一種具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu),可以利用表面黏著技術(shù)安裝具有高電容量的電容元件于晶片上,以改善適于打線制程的晶片的電性效能。在敘述本發(fā)明之前,先對(duì)空間介詞的用法做界定,所謂空間介詞″上″是指兩物的空間關(guān)系為可接觸或不可接觸均可。舉例而言,A物在B物上,其所表達(dá)的意思是A物可以直接配置在B物上,A物有與B物接觸;或者A物配置在B物上的空間中,A物沒(méi)有與B物接觸。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述及其他的目的,提出一種具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu),晶片結(jié)構(gòu)通過(guò)打線制程與多條打線導(dǎo)線接合,晶片結(jié)構(gòu)至少包括一基底、一積層、一保護(hù)層及至少一電容元件,基底具有多個(gè)電子元件,配置在基底表層。積層位在基底上,積層具有一介電結(jié)構(gòu)體及一線路結(jié)構(gòu)體,線路結(jié)構(gòu)體交錯(cuò)于積層的介電結(jié)構(gòu)體中,而線路結(jié)構(gòu)體與電子元件電性連接。保護(hù)層配置在積層上。電容元件配置在保護(hù)層上,并與線路結(jié)構(gòu)體電性連接。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述及其他的目的,提出一種電容元件形成于晶片上的方法,首先要提供一晶片及一已預(yù)先制作完成的電容元件,其中晶片適于與利用打線制程所形成的多條打線導(dǎo)線電性連接,接著要將電容元件利用焊接的方式接合于晶片上,并與晶片電性連接。綜上所述,本發(fā)明利用焊接方式或表面黏著技術(shù)裝設(shè)已預(yù)先制作完成的電容元件于晶片上,如此由電容元件可以作為外界電源端與電子元件的電源端之間的緩沖。換言之,此電容元件具有去耦合(Decoupling)的功能。因此在一般狀態(tài)下,電容元件貯存有電荷量,當(dāng)某一電子元件突然間需要較大的電流,則通過(guò)電容元件可以立即地供應(yīng)電能給該電子元件,并且本發(fā)明可以接合上具有高電容量的電容元件于晶片上,故更可以避免電源總線與接地總線之間突然產(chǎn)生大幅度地壓降;或是外界突然流入大電流時(shí),由電容元件可以作為緩沖,避免電源總線與接地總線之間突然產(chǎn)生大幅度地壓差,而損害到電子元件。為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂,下文特舉較佳實(shí)施例,并配合附圖,作詳細(xì)說(shuō)明如下圖1是依照本發(fā)明第一較佳實(shí)施例的具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。圖1A是依照本發(fā)明的電容元件的剖面示意圖。圖2是依照本發(fā)明第二較佳實(shí)施例的具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。圖3是依照本發(fā)明第三較佳實(shí)施例的具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。圖4是依照本發(fā)明第四較佳實(shí)施例的具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。圖5是依照本發(fā)明第五較佳實(shí)施例的具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。圖6是依照本發(fā)明第六較佳實(shí)施例的具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。圖7是依照本發(fā)明第七較佳實(shí)施例的具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。圖8是依照本發(fā)明第八較佳實(shí)施例的具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。圖9是依照本發(fā)明第九較佳實(shí)施例的具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。圖10是依照本發(fā)明第十較佳實(shí)施例的具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。圖11是依照本發(fā)明第十一較佳實(shí)施例的具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。圖12是依照本發(fā)明第十二較佳實(shí)施例的具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。圖13是依照本發(fā)明第十三較佳實(shí)施例的具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。具體實(shí)施例方式第一實(shí)施例請(qǐng)參照?qǐng)D1,其是依照本發(fā)明第一較佳實(shí)施例的具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。晶片結(jié)構(gòu)100通過(guò)打線制程與多條打線導(dǎo)線190接合,在本實(shí)施例中晶片結(jié)構(gòu)100包括一晶片110及至少一電容元件180,電容元件180配置在晶片110上,并與晶片110電性連接,以改善通過(guò)打線導(dǎo)線190與外界電路電性連接的晶片效能。一般而言,晶片110具有一基底120、一積層130及一保護(hù)層150?;?20具有多個(gè)電子元件122,比如是晶體管或是金屬氧化半導(dǎo)體等,電子元件122配置在基底120的表層,其中基底120的材質(zhì)比如是硅。積層130位在基底120上,積層130具有一介電結(jié)構(gòu)體131及一線路結(jié)構(gòu)體135,線路結(jié)構(gòu)體135交錯(cuò)于介電結(jié)構(gòu)體131中,而線路結(jié)構(gòu)體135與電子元件122電性連接,其中線路結(jié)構(gòu)體135比如可以區(qū)分成多晶硅線路136及金屬線路137(斜線區(qū)域),多晶硅線路136位在靠近基底120處,而金屬線路137位在遠(yuǎn)離基底120處,而通過(guò)多晶硅線路136作為金屬線路137與電子元件122之間電性連接的媒介,可以具有良好的電性效能,其中金屬線路137的材質(zhì)比如是銅、鋁或鋁合金,而每一層之間的線路可以通過(guò)導(dǎo)電插塞138電性連接。然而本發(fā)明的應(yīng)用并不限于此,線路結(jié)構(gòu)體亦可以均由金屬所構(gòu)成。線路結(jié)構(gòu)體135具有一電源總線139及一接地總線140,可以分別與外界電路的電源端與接地端電性連接,而通過(guò)一區(qū)塊的電源總線139及一區(qū)塊的接地總線140可以提供多個(gè)電子元件122電能。保護(hù)層150配置在積層130上,其中保護(hù)層150的結(jié)構(gòu)為氮硅化合物層、氧硅化合物層、磷硅玻璃層、該等部份組合所組成的復(fù)合層或該等全部組合所組成的復(fù)合層,而保護(hù)層150具有多個(gè)開(kāi)口152、154,暴露出線路結(jié)構(gòu)體135。電容元件180比如是由單顆的被動(dòng)元件制造廠所提供。電容元件180的二電極182、184可以由一焊料183、186直接與暴露于保護(hù)層150的開(kāi)口154外的線路結(jié)構(gòu)體135接合,其中線路結(jié)構(gòu)體135與焊料186接觸的表層的材質(zhì)是可焊性(solderwettable)材質(zhì),比如是銅、金、錫、錫鉛合金或是其他能夠與焊料186接合的材質(zhì),而焊料183、186的材質(zhì)比如是錫鉛合金或是其他無(wú)鉛焊料,比如是錫銀銅合金。就制程而言,可以利用表面黏著(SurfaceMount)方式將電容元件180接合于晶片110上。當(dāng)被動(dòng)元件廠在制作電容元件180時(shí),可以先將焊料183形成于電容元件180的電極182、184上,如圖1A所示,其是依照本發(fā)明的電容元件的剖面示意圖;之后,要在將電容元件180接合到晶片110上時(shí),還要利用印刷的方式先將焊料186形成在暴露于保護(hù)層150的開(kāi)口154外的線路結(jié)構(gòu)體135上,然后再將電容元件180置放到焊料186上,其中電容元件180上的焊料183對(duì)準(zhǔn)焊料186的位置,接著再通過(guò)回焊(reflow)的步驟,使得焊料183、186之間可以接合或融合,如此電容元件180便可以與晶片110穩(wěn)固接合。在較佳的情況下,線路結(jié)構(gòu)體135與焊料186接觸的下層材質(zhì)還必須要具有能夠防止焊料186與線路結(jié)構(gòu)體135之間產(chǎn)生擴(kuò)散(diffusion)反應(yīng)的材質(zhì),其材質(zhì)比如是鈦、鈦鎢合金、鉻、銅、鉻銅合金或鎳等。另外,通過(guò)打線制程可以形成多條打線導(dǎo)線190與暴露于保護(hù)層150的開(kāi)口152外的線路結(jié)構(gòu)體135接合,其中線路結(jié)構(gòu)體135與打線導(dǎo)線190接觸的表層的材質(zhì)比如是鋁、鋁合金、銅、金或是其他與打線導(dǎo)線190接合性良好的材質(zhì)。而就制程而言,可以是先接合電容元件180于晶片110上之后,然后再進(jìn)行打線制程;或者,亦可以是先進(jìn)行打線制程,然后再接合電容元件180于晶片110上。電容元件180可以通過(guò)線路結(jié)構(gòu)體135與打線導(dǎo)線190電性連接,比如是將電容元件180的二電極182、184分別與線路結(jié)構(gòu)體135的電源總線139及接地總線140電性連接,而電源總線139與接地總線140可以通過(guò)打線導(dǎo)線190分別與外界的電源端或接地端電性連接。如圖1所示,由于本發(fā)明利用表面黏著方式裝設(shè)電容元件180于晶片110上,如此由電容元件180可以作為外界電源端與電子元件122的電源端之間的緩沖。換言之,此電容元件180具有去耦合(Decoupling)的功能。因此在一般狀態(tài)下,電容元件180貯存有電荷量,當(dāng)某一電子元件122突然間需要較大的電流,則通過(guò)電容元件180可以立即地供應(yīng)電能給該電子元件122,并且本發(fā)明可以接合上具有高電容量的電容元件180于晶片110上,故還可以避免電源總線139與接地總線140之間突然產(chǎn)生大幅度地壓降;或是外界突然流入大電流時(shí),由電容元件180可以作為緩沖,避免電源總線139與接地總線140之間突然產(chǎn)生大幅度地壓差,而損害到電子元件122。這就是一般的去耦合電容的功能。在本實(shí)施例中,電容元件180分別與電源總線與接地總線電性連接;然而,在實(shí)際應(yīng)用上,并不限于此,電容元件180可以是一端與電源總線電性連接,而另一端與任意的電路電性連接;或者,電容元件180可以是一端與接地總線電性連接,而另一端與任意的電路電性連接。第二實(shí)施例在前述較佳實(shí)施例中,晶圓廠在制作晶圓時(shí),在線路結(jié)構(gòu)體的表層線路便直接形成如前所示的可焊性材質(zhì)及防擴(kuò)散材質(zhì),然而本發(fā)明的應(yīng)用并不限于此。請(qǐng)參照?qǐng)D2,其是依照本發(fā)明第二較佳實(shí)施例的具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。一般而言,晶圓廠在制作晶圓時(shí),通過(guò)保護(hù)層250的開(kāi)口252所暴露出的線路結(jié)構(gòu)體235的材質(zhì)為鋁或鋁合金,然而鋁和錫鉛合金的接合性不佳,因此必須要形成一焊料接合金屬288在保護(hù)層250的開(kāi)口254所暴露出的線路結(jié)構(gòu)體235上,以增加焊料286與晶片210之間的接合性。一般而言,焊料接合金屬288具有一金屬擴(kuò)散阻絕層287,用以防止焊料286的金屬原子擴(kuò)散到線路結(jié)構(gòu)體235中,金屬擴(kuò)散阻絕層287比如是由鈦層、銅層及鎳層所構(gòu)成,其中鈦層直接形成在經(jīng)由保護(hù)層250的開(kāi)口252所暴露出的線路結(jié)構(gòu)體235上,銅層形成在鈦層上,鎳層形成在銅層上,而鈦層亦可以鈦鎢合金層或鉻層取代。而若是以鉻層取代鈦層時(shí),還可以形成一鉻銅合金層于鉻層與銅層之間,以增加鉻層與銅層之間的接合性。如果焊料286是利用印刷的方式形成時(shí),則還必須形成一接合層289到金屬擴(kuò)散阻絕層287上,亦即將接合層289形成到鎳層上,其中接合層289必須要由能夠與焊料286接合的材質(zhì)所構(gòu)成,比如是金層、銅層、錫層、錫鉛合金層或是無(wú)鉛焊料層等,之后便可以利用印刷的方式形成焊料286到接合層289上。另外,如果焊料286是利用電鍍的方式形成時(shí),則可以省去接合層289的制作,亦即可以將焊料286直接形成在金屬擴(kuò)散阻絕層287上,即為將焊料286直接形成在鎳層上。如此,將焊料286形成到晶片210上之后,便可以利用回焊的方式,使得位在電容元件280上的焊料283與焊料286之間可以穩(wěn)固地接合或融合。第三實(shí)施例請(qǐng)參照?qǐng)D3,其是依照本發(fā)明第三較佳實(shí)施例的具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。在本實(shí)施例中,在焊料386與線路結(jié)構(gòu)體335之間配置有一焊料接合金屬388,以增加焊料386與線路結(jié)構(gòu)體335之間的接合性,其焊料接合金屬388的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)及制作方法如第二較佳實(shí)施例所述,在此便不再贅述。另外,為使利用打線制程所形成的打線導(dǎo)線390與暴露于保護(hù)層350的開(kāi)口352外的線路結(jié)構(gòu)體335之間具有更佳的接合性,則可以先形成一導(dǎo)線接合金屬392在暴露于保護(hù)層350的開(kāi)口352外的線路結(jié)構(gòu)體335上,之后再利用打線制程將打線導(dǎo)線390與導(dǎo)線接合金屬392接合。其中導(dǎo)線接合金屬392由下到上的順序比如是鈦鎢合金層、金層,其中鈦鎢合金層是直接與暴露于保護(hù)層350的開(kāi)口352外的線路結(jié)構(gòu)體335接觸。由于一般打線導(dǎo)線390的材質(zhì)為金,且可以直接與導(dǎo)線接合金屬392的金層接合,此乃是相同金屬之間的接合,因此由導(dǎo)線接合金屬392的配置,可以大幅提高打線導(dǎo)線390與晶片310之間的接合性。另外,由于金與鋁之間亦具有甚佳的接合性,因此導(dǎo)線接合金屬392亦可以是由鋁或鋁合金所構(gòu)成,亦即材質(zhì)為金的打線導(dǎo)線390可以直接打在材質(zhì)為鋁或鋁合金的導(dǎo)線接合金屬392上。第四實(shí)施例在前述的較佳實(shí)施例中,是將電容元件直接配置在晶片的保護(hù)層上,然而本發(fā)明的應(yīng)用并不限于此,還可以先形成另一積層于晶片的保護(hù)層上,然后再形成電容元件于該另一積層上,如圖4所示,其是依照本發(fā)明第四較佳實(shí)施例的具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。其中晶片410的結(jié)構(gòu)如前較佳實(shí)施例所述,亦具有一基底420、一積層430及一保護(hù)層450?;?20具有多個(gè)電子元件422,配置在基底420的表層。積層430位在基底420上,積層430具有一介電結(jié)構(gòu)體431及一線路結(jié)構(gòu)體435,線路結(jié)構(gòu)體435交錯(cuò)于積層430的介電結(jié)構(gòu)體431中,而線路結(jié)構(gòu)體435與電子元件422電性連接。保護(hù)層450配置在積層430上,且保護(hù)層450具有多個(gè)開(kāi)口452,暴露出晶片410內(nèi)的線路結(jié)構(gòu)體435。在提供晶片410之后,還要形成一積層460于晶片410的保護(hù)層450上,積層460具有一介電層461及一線路層465,線路層465是直接形成在晶片410的保護(hù)層450上,介電層461覆蓋于線路層465上及保護(hù)層450上,線路層465通過(guò)保護(hù)層450的開(kāi)口452與晶片410內(nèi)的線路結(jié)構(gòu)體435電性連接,介電層461具有多個(gè)開(kāi)口462、463,暴露出線路層465。其中介電層461的材質(zhì)比如是聚醯亞胺、苯基環(huán)丁烯、聚亞芳香基醚、多孔性介電材質(zhì)或彈性體等,而線路層465比如是由鋁層、鈦層、鈦鎢合金層、銅層、鎳層、金層、錫層及錫鉛合金層等的上述部份材質(zhì)所組合而成的復(fù)合層。電容元件480比如是由單顆的被動(dòng)元件制造廠所提供。電容元件480的二電極482、484可以由一焊料483、486直接與暴露于介電層461的開(kāi)口463外的線路結(jié)構(gòu)體465接合,其中線路層465與焊料486接觸的表層的材質(zhì)是可焊性(solderwettable)材質(zhì),比如是銅、金、錫、錫鉛合金或是其他能夠與焊料486接合的材質(zhì),而焊料483、486的材質(zhì)比如是錫鉛合金或是其他無(wú)鉛焊料,比如是錫銀銅合金。然而,本發(fā)明并不限于此,亦可以在形成線路層465之后,便利用電鍍的方式直接形成焊料486到線路層465上,此時(shí)焊料486并不限于要與可焊接性的材質(zhì)接合,比如焊料486亦可以直接與線路層465的鎳層接合。就制程而言,可以利用表面黏著(SurfaceMount)方式將電容元件480接合于晶片410上。當(dāng)被動(dòng)元件廠在制作電容元件480時(shí),可以先將焊料483形成于電容元件480的電極482、484上;之后,要在將電容元件480接合到晶片410上時(shí),還要利用印刷或是電鍍的方式先將焊料486形成在暴露于介電層461的開(kāi)口463外的線路層465上,然后再將電容元件480置放到焊料486上,其中電容元件480上的焊料483對(duì)準(zhǔn)焊料486的位置,接著再通過(guò)回焊(reflow)的步驟,使得焊料483、486之間可以接合或融合,如此電容元件480便可以與晶片410穩(wěn)固接合。在較佳的情況下,線路層435與焊料486接觸的下層的材質(zhì)必須要具有能夠防止焊料486與線路層435之間產(chǎn)生擴(kuò)散(diffusion)反應(yīng)的材質(zhì),其材質(zhì)比如是鈦、鈦鎢合金、鉻、銅、鉻銅合金或鎳等。另外,通過(guò)打線制程可以形成多條打線導(dǎo)線490與暴露于介電層461的開(kāi)口462外的線路層465接合。而就制程而言,可以是先接合電容元件480于積層460上之后,再進(jìn)行打線制程;或者,亦可以是先進(jìn)行打線制程,然后再接合電容元件480于積層460上。電容元件480可以通過(guò)線路層465與打線導(dǎo)線490電性連接,比如是將電容元件480的二電極482、484分別與線路層465的電源總線466及接地總線467電性連接,而電源總線466與接地總線467可以通過(guò)打線導(dǎo)線490分別與外界的電源端或接地端電性連接。第五實(shí)施例請(qǐng)參照?qǐng)D5,其是依照本發(fā)明第五較佳實(shí)施例的具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。如圖5所示,其結(jié)構(gòu)類(lèi)似第四較佳實(shí)施例中具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu),而本實(shí)施例與第四較佳實(shí)施例的不同處在于,在焊料586與線路層565之間還可以再配置一焊料接合金屬588,以增加焊料586與線路層565之間的接合性。一般而言,焊料接合金屬588具有一金屬擴(kuò)散阻絕層587,用以防止焊料586的金屬原子擴(kuò)散到線路層565中,金屬擴(kuò)散阻絕層587比如是由鈦層、銅層及鎳層所構(gòu)成,其中鈦層直接形成在經(jīng)由介電層561的開(kāi)口563所暴露出的線路層565上,銅層形成在鈦層上,鎳層形成在銅層上,而鈦層亦可以鈦鎢合金層或鉻層取代。而若是以鉻層取代鈦層時(shí),還可以形成一鉻銅合金層于鉻層與銅層之間,以增加鉻層與銅層之間的接合性。如果焊料586是利用印刷的方式形成時(shí),則還必須形成一接合層589到金屬擴(kuò)散阻絕層587上,亦即將接合層589形成到鎳層上,其中接合層589必須要由能夠與焊料586接合的材質(zhì)所構(gòu)成,比如是金層、銅層、錫層、錫鉛合金層或是無(wú)鉛焊料層等,之后便可以利用印刷的方式形成焊料586到接合層589上。另外,如果焊料586是利用電鍍的方式形成時(shí),則可以省去接合層589的制作,亦即可以將焊料586直接形成在金屬擴(kuò)散阻絕層587上,即為將焊料586直接形成在鎳層上。如此,將焊料586形成到晶片510上之后,便可以利用回焊的方式,使得位在電容元件580上的焊料583與焊料586之間可以穩(wěn)固地接合或融合。第六實(shí)施例請(qǐng)參照?qǐng)D6,其是依照本發(fā)明第六較佳實(shí)施例的具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。其中積層660形成在晶片610上,積層660具有一介電層661及一線路層665,線路層665直接形成在晶片610的保護(hù)層650上,介電層661覆蓋于線路層665上及保護(hù)層650上,線路層665通過(guò)保護(hù)層650的開(kāi)口654與晶片610內(nèi)的線路結(jié)構(gòu)體635電性連接,介電層661具有多個(gè)開(kāi)口663,暴露出線路層665。其他詳細(xì)說(shuō)明可以參照第四較佳實(shí)施例,唯一差異點(diǎn)在于在本實(shí)施例中,積層660并未覆蓋暴露于保護(hù)層650的開(kāi)口652外欲與打線導(dǎo)線690接合的線路結(jié)構(gòu)體635,使得由打線制程,打線導(dǎo)線690可以直接與暴露于保護(hù)層650的開(kāi)口652外的線路結(jié)構(gòu)體635接合。電容元件680通過(guò)焊料、683、686直接接合在積層660上。通過(guò)打線制程可以形成多條打線導(dǎo)線690與暴露于保護(hù)層650的開(kāi)口652外的線路結(jié)構(gòu)體635接合,其中線路結(jié)構(gòu)體635與打線導(dǎo)線690接觸的表層的材質(zhì)比如是鋁、鋁合金、銅、金或是其他能夠和打線導(dǎo)線690接合的金屬。而就制程而言,可以是先接合電容元件680于積層680上之后,然后再進(jìn)行打線制程;或者,亦可以是先進(jìn)行打線制程,然后再接合電容元件680于積層680上。電容元件680可以通過(guò)線路層665及線路結(jié)構(gòu)體635與打線導(dǎo)線690電性連接,比如是將電容元件680的二電極682、684分別與線路層665及線路結(jié)構(gòu)體635的電源總線及接地總線電性連接,而線路結(jié)構(gòu)體635的電源總線與接地總線可以通過(guò)打線導(dǎo)線690分別與外界的電源端或接地端電性連接。第七實(shí)施例請(qǐng)參照?qǐng)D7,其是依照本發(fā)明第七較佳實(shí)施例的具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。如圖7所示,其結(jié)構(gòu)類(lèi)似第六較佳實(shí)施例中具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu),而本實(shí)施例與第六較佳實(shí)施例的不同處在于,在焊料786與線路層765之間還可以再配置一焊料接合金屬788,以增加焊料786與線路層765之間的接合性,而焊料接合金屬788的結(jié)構(gòu)及材質(zhì)可以參照第五較佳實(shí)施例,在此便不再贅述。第八實(shí)施例請(qǐng)參照?qǐng)D8,其是依照本發(fā)明第八較佳實(shí)施例的具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。其結(jié)構(gòu)類(lèi)似第七較佳實(shí)施例中具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu),而本實(shí)施例與第七較佳實(shí)施例的不同處在于,還配置一導(dǎo)線接合金屬892在打線導(dǎo)線890與暴露于保護(hù)層850的開(kāi)口852外的線路結(jié)構(gòu)體835之間,以增加打線導(dǎo)線890與晶片810間的接合性。其中詳細(xì)導(dǎo)線接合金屬892的結(jié)構(gòu)與材質(zhì)可以參照第三較佳實(shí)施例,在此便不再贅述。第九實(shí)施例請(qǐng)參照?qǐng)D9,其是依照本發(fā)明第九較佳實(shí)施例的具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。在保護(hù)層950上亦可以是僅形成一線路層965到保護(hù)層950上,而不形成介電層到保護(hù)層950上,線路層965通過(guò)保護(hù)層950的開(kāi)口952與晶片910內(nèi)的線路結(jié)構(gòu)體935電性連接。電容元件980可以通過(guò)焊料983、986直接與線路層965接合,而線路層965比如是由鋁層、鈦層、鈦鎢合金層、銅層、鎳層、金層、錫層及錫鉛合金層等的上述部份材質(zhì)所組合而成的復(fù)合層,其中線路層965與焊料986接觸的表層的材質(zhì)比如是銅、金、錫、鎳、錫鉛合金、無(wú)鉛焊料或是其他可以與焊料986接合的金屬。其中焊料的材質(zhì)及形成方法可以參照第四較佳實(shí)施例,在此便不再贅述。在較佳的情況下,線路層935與焊料986接觸的下層的材質(zhì)必須要具有能夠防止焊料986與線路層935之間產(chǎn)生擴(kuò)散(diffusion)反應(yīng)的材質(zhì),其材質(zhì)比如是鈦、鈦鎢合金、鉻、銅、鉻銅合金或鎳等。另外,通過(guò)打線制程可以形成多條打線導(dǎo)線990與線路層965接合。而就制程而言,可以是先接合電容元件980于線路層965上之后,再進(jìn)行打線制程;或者,亦可以是先進(jìn)行打線制程,然后再接合電容元件980于線路層965上。電容元件980可以通過(guò)線路層965與打線導(dǎo)線990電性連接,比如是將電容元件980的二電極982、984分別與線路層965的電源總線966及接地總線967電性連接,而電源總線966與接地總線967可以通過(guò)打線導(dǎo)線990分別與外界的電源端或接地端電性連接。第十實(shí)施例請(qǐng)參照?qǐng)D10,其是依照本發(fā)明第十較佳實(shí)施例的具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。其結(jié)構(gòu)類(lèi)似第九較佳實(shí)施例中具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu),而本實(shí)施例與第九較佳實(shí)施例的不同處在于,在焊料1086與線路層1065之間還可以再配置一焊料接合金屬1088,以增加焊料1086與線路結(jié)構(gòu)體1065之間的接合性,其焊料接合金屬1088的結(jié)構(gòu)及材質(zhì)如第五較佳實(shí)施例所述,在此便不再贅述。第十一實(shí)施例請(qǐng)參照?qǐng)D11,其是依照本發(fā)明第十一較佳實(shí)施例的具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。積層1160具有二介電層1161a、1161b及一線路層1165,其中介電層1161b位在保護(hù)層1150上,線路層1165位在介電層1161b上,而介電層1161a覆蓋線路層1165及介電層1161b。介電層1161b具有多個(gè)導(dǎo)通孔1164,介電層1161b的導(dǎo)通孔1164對(duì)準(zhǔn)保護(hù)層1150的開(kāi)口1152,線路層1165可以經(jīng)過(guò)介電層1161b的導(dǎo)通孔1164及保護(hù)層1150的開(kāi)口1152與暴露在保護(hù)層1150的開(kāi)口1152外的線路結(jié)構(gòu)體1135電性連接。在本實(shí)施例中,介電層1161b的導(dǎo)通孔1164可量測(cè)的最大寬度大于保護(hù)層1150的開(kāi)口1152可量測(cè)的最大寬度,然而在實(shí)際應(yīng)用上,介電層1164的導(dǎo)通孔1164可量測(cè)的最大寬度亦可以小于或等于保護(hù)層1150的開(kāi)口1152可量測(cè)的最大寬度。而介電層1161a具有多個(gè)開(kāi)口1162、1163,暴露出線路層1165。其中介電層1161及線路層1165的材質(zhì)可以參照第四較佳實(shí)施例的說(shuō)明。電容元件1180可以通過(guò)焊料1183、1186直接與線路層1165接合,而線路層1165比如是由鋁層、鈦層、鈦鎢合金層、銅層、鎳層、金層、錫層及錫鉛合金層等的上述部份材質(zhì)所組合而成的復(fù)合層,其中線路層1165與焊料1186接觸的表層的材質(zhì)比如是銅、金、錫、錫鉛合金或是其他能夠與焊料1186接合的材質(zhì)。另外,通過(guò)打線制程可以形成多條打線導(dǎo)線1190與暴露于介電層1161a的開(kāi)口1162外的線路層1165接合。而就制程而言,可以是先接合電容元件1180于積層1160上之后,再進(jìn)行打線制程;或者,亦可以是先進(jìn)行打線制程,然后再接合電容元件1180于積層1160上。電容元件1180可以通過(guò)線路層1165與打線導(dǎo)線1190電性連接,比如是將電容元件1180的二電極1182、1184分別與線路層1165的電源總線1166及接地總線1167電性連接,而電源總線1166與接地總線1167可以通過(guò)打線導(dǎo)線1190分別與外界的電源端或接地端電性連接。第十二實(shí)施例請(qǐng)參照?qǐng)D12,其是依照本發(fā)明第十二較佳實(shí)施例的具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。其結(jié)構(gòu)類(lèi)似第十一較佳實(shí)施例中具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu),而本實(shí)施例與第十一較佳實(shí)施例的不同處在于,在焊料1286與線路層1265之間還可以再配置一焊料接合金屬1288,以增加焊料1286與線路結(jié)構(gòu)體1265之間的接合性,其焊料接合金屬1288的結(jié)構(gòu)及材質(zhì)如第五較佳實(shí)施例所述,在此便不再贅述。第十三實(shí)施例在前述的較佳實(shí)施例中,形成在保護(hù)層上的積層系以一層線路層為例,然而本發(fā)明的應(yīng)用并不限于此,在保護(hù)層上的積層亦可以是具有多層線路層,如圖13所示,其是依照本發(fā)明第十三較佳實(shí)施例的具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。積層1360比如具有二線路層1365a、1365b及二介電層1361a、1361b,線路層1365b位在晶片1310的保護(hù)層1350上,可以與晶片1310的線路結(jié)構(gòu)體1335連接,介電層1361b覆蓋線路層1365b及保護(hù)層1350,介電層1361b具有多個(gè)導(dǎo)通孔1392,暴露出線路層1365b。而線路層1365a位在介電層1361b上,通過(guò)介電層1361b的導(dǎo)通孔1391可以與線路層1365b連接,介電層1361a覆蓋線路層1365a及介電層1361b,介電層1361a具有多個(gè)開(kāi)口1362、1363,暴露出線路層1365a。另外,在焊料1386與線路層1365a之間還可以配置一焊料接合金屬1388,以增加焊料1386與線路層1365a之間的接合性,而焊料接合金屬1388的結(jié)構(gòu)及材質(zhì)可以參照第五較佳實(shí)施例,在此便不再贅述。電容元件1380可以通過(guò)焊料1383、1386及焊料接合金屬1388穩(wěn)固地接合在晶片1310上。此外,通過(guò)打線制程可以形成多條打線導(dǎo)線1390與線路層1365a接合。而就制程而言,可以是先接合電容元件1380于線路層1365a上之后,再進(jìn)行打線制程;或者,亦可以是先進(jìn)行打線制程,然后再接合電容元件1380于線路層1365a上。在本實(shí)施例中,位在保護(hù)層上的積層的配置是以?xún)蓪泳€路層為例,然而本發(fā)明的應(yīng)用并不限于此,亦可以是三層、四層或是其他數(shù)目的線路層配置于位在保護(hù)層上的積層中。結(jié)論綜上所述,本發(fā)明利用焊接方式或表面黏著技術(shù)裝設(shè)電容元件于晶片上,如此由電容元件可以作為外界電源端與電子元件的電源端之間的緩沖。換言之,此電容元件具有去耦合(Decoupling)的功能。因此在一般狀態(tài)下,電容元件貯存有電荷量,當(dāng)某一電子元件突然間需要較大的電流,則通過(guò)電容元件可以立即地供應(yīng)電能給該電子元件,并且本發(fā)明可以接合上具有高電容量的電容元件于晶片上,故更可以避免電源總線與接地總線之間突然產(chǎn)生大幅度地壓降;或是外界突然流入大電流時(shí),由電容元件可以作為緩沖,避免電源總線與接地總線之間突然產(chǎn)生大幅度地壓差,而損害到電子元件。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例描述如上,然其并非用以限定本發(fā)明,任何熟習(xí)此技藝者,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾,因此本發(fā)明的隔離范圍當(dāng)視權(quán)利要求所界定的內(nèi)容為準(zhǔn)。權(quán)利要求1.一種具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu),該晶片結(jié)構(gòu)通過(guò)打線制程與復(fù)數(shù)條打線導(dǎo)線接合,該晶片結(jié)構(gòu)至少包括一基底,具有復(fù)數(shù)個(gè)電子元件,配置在該基底的表層;一積層,位在該基底上,該積層具有一介電結(jié)構(gòu)體及一線路結(jié)構(gòu)體,該線路結(jié)構(gòu)體交錯(cuò)于該積層的該介電結(jié)構(gòu)體中,而該線路結(jié)構(gòu)體與該些電子元件電性連接;一保護(hù)層,配置在該積層上;以及至少一電容元件,配置在該保護(hù)層上,并與該線路結(jié)構(gòu)體電性連接。2.如權(quán)利要求1所述的具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu),其特征在于,其中該線路結(jié)構(gòu)體具有一電源總線,該電容元件的一電極與該電源總線電性連接。3.如權(quán)利要求1所述的具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu),其特征在于,其中該線路結(jié)構(gòu)體具有一接地總線,該電容元件的一電極與該接地總線電性連接。4.如權(quán)利要求1所述的具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu),其特征在于,其中該保護(hù)層具有復(fù)數(shù)個(gè)開(kāi)口,暴露出該線路結(jié)構(gòu)體,而該電容元件經(jīng)由該些開(kāi)口及該線路結(jié)構(gòu)體與該些打線導(dǎo)線電性連接。5.如權(quán)利要求1所述的具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu),其特征在于,其中該線路結(jié)構(gòu)體與該些打線導(dǎo)線接觸的表層的材質(zhì)選自于鋁、鋁合金、銅及金所組成的族群中的一種材質(zhì)。6.如權(quán)利要求1所述的具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu),其特征在于,還包括一導(dǎo)線接合金屬,而該保護(hù)層具有復(fù)數(shù)個(gè)開(kāi)口,暴露出該線路結(jié)構(gòu)體,該導(dǎo)線接合金屬位在通過(guò)該保護(hù)層的該些開(kāi)口所暴露出的該線路結(jié)構(gòu)體上,該些打線導(dǎo)線通過(guò)該導(dǎo)線接合金屬與該線路結(jié)構(gòu)體接合,其中該導(dǎo)線接合金屬與該些打線導(dǎo)線接觸的表層的材質(zhì)為金、鋁及鋁合金其中之一。7.如權(quán)利要求1所述的具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu),其特征在于,其中該導(dǎo)線接合金屬由下列材質(zhì)所組成鈦鎢合金及金。8.如權(quán)利要求1所述的具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu),其特征在于,其中該保護(hù)層具有復(fù)數(shù)個(gè)開(kāi)口,暴露出該線路結(jié)構(gòu)體,而該電容元件由一焊料與該線路結(jié)構(gòu)體連接。9.如權(quán)利要求1所述的具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu),其特征在于,其中該線路結(jié)構(gòu)體與該焊料接觸的表層的材質(zhì)選自于由銅、金、錫、錫鉛合金及無(wú)鉛焊料所組成的族群中的一種材質(zhì)。10.如權(quán)利要求1所述的具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu),其特征在于,還包括一焊料接合金屬,而該保護(hù)層具有復(fù)數(shù)個(gè)開(kāi)口,暴露出該線路結(jié)構(gòu)體,該焊料接合金屬位在通過(guò)該保護(hù)層的該些開(kāi)口所暴露出的該線路結(jié)構(gòu)體上,而該電容元件由一焊料與該焊料接合金屬接合,其中該焊料接合金屬與該焊料接觸的表層的材質(zhì)選自于由金、銅、鎳、錫、錫鉛合金及無(wú)鉛焊料所組成的族群中的一種材質(zhì)。11.如權(quán)利要求1所述的具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu),其特征在于,還包括至少一第一線路層,該第一線路層位在該保護(hù)層上,該第一線路層與該線路結(jié)構(gòu)體電性連接,而該電容元件與該第一線路層電性連接。12.如權(quán)利要求11所述的具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu),其特征在于,其中該第一線路層具有一電源總線及一接地總線,該電容元件的一電極與該電源總線電性連接,而該電容元件的另一電極與該接地總線電性連接。13.如權(quán)利要求11所述的具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu),其特征在于,其中該電容元件經(jīng)由該第一線路層與該些打線導(dǎo)線電性連接。14.如權(quán)利要求11所述的具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu),其特征在于,其中該電容元件由一焊料直接與該第一線路層接合。15.如權(quán)利要求11所述的具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu),其特征在于,其中該第一線路層與該焊料接觸的表層的材質(zhì)選自于由銅、金、錫、鎳、錫鉛合金及無(wú)鉛焊料所組成的族群中的一種材質(zhì)。16.如權(quán)利要求11所述的具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu),其特征在于,還包括一焊料接合金屬,位在該第一線路層上,該電容元件由一焊料與該焊料接合金屬接合,其中該焊料接合金屬與該焊料接觸的表層的材質(zhì)選自于由金、銅、鎳、錫、錫鉛合金及無(wú)鉛焊料所組成的族群中的一種材質(zhì)。17.一種電容元件形成于晶片上的方法,至少包括提供一晶片,該晶片適于與利用打線制程所形成的復(fù)數(shù)條打線導(dǎo)線電性連接;以及提供一已預(yù)先制作完成的電容元件;將該已預(yù)先制作完成的電容元件接合于該晶片上,并與該晶片電性連接。18.如權(quán)利要求17所述的電容元件形成于晶片上的方法,其特征在于,其中利用焊接的方式將該已預(yù)先制作完成的電容元件接合于該晶片上。19.如權(quán)利要求17所述的電容元件形成于晶片上的方法,其特征在于,其中該晶片具有一電源總線及一接地總線,在該已預(yù)先制作完成的電容元件接合于該晶片上后,該已預(yù)先制作完成的電容元件的一電極與該電源總線電性連接,而該已預(yù)先制作完成的電容元件的另一電極與該接地總線電性連接。20.如權(quán)利要求17所述的具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu),其特征在于,其中在將該已預(yù)先制作完成的電容元件接合于該晶片上時(shí),先利用印刷方式或電鍍方式,形成一焊料于該晶片上,接著通過(guò)回焊步驟,使得該電容元件由該焊料與該晶片接合。21.如權(quán)利要求17所述的具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu),其特征在于,其中在提供該已預(yù)先制作完成的電容元件時(shí),一焊料已形成在該已預(yù)先制作完成的電容元件上,接著再將該已預(yù)先制作完成的電容元件接合在該晶片上時(shí),通過(guò)回焊步驟,使得該電容元件由該焊料與該晶片接合。22.如權(quán)利要求17所述的具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu),其特征在于,其中在提供該已預(yù)先制作完成的電容元件時(shí),一第一焊料已形成在該已預(yù)先制作完成的電容元件上,而在將該已預(yù)先制作完成的電容元件接合于該晶片上時(shí),還先利用印刷方式或電鍍方式,形成一第二焊料于該晶片上,接著通過(guò)回焊步驟,使得該電容元件由該第一焊料及該第二焊料與該晶片接合。23.如權(quán)利要求17所述的電容元件形成于晶片上的方法,其特征在于,其中在提供該晶片后,還形成至少一線路層到該保護(hù)層上,該線路層與該晶片電性連接,之后再將該已預(yù)先制作完成的電容元件接合于該線路層上。24.如權(quán)利要求23所述的電容元件形成于晶片上的方法,其特征在于,其中該線路層具有一電源總線及一接地總線,在將該已預(yù)先制作完成的電容元件配置于該線路層上時(shí),將該已預(yù)先制作完成的電容元件的一電極與該電源總線電性連接,而將該已預(yù)先制作完成的電容元件的另一電極與該接地總線電性連接。25.如權(quán)利要求23所述的具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu),其特征在于,其中在將該已預(yù)先制作完成的電容元件接合于該晶片上時(shí),先利用印刷方式或電鍍方式,形成一焊料于該線路層上,接著通過(guò)回焊步驟,使得該電容元件由該焊料與該線路層接合。26.如權(quán)利要求23所述的具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu),其特征在于,其中在提供該已預(yù)先制作完成的電容元件時(shí),一焊料已形成在該已預(yù)先制作完成的電容元件上,接著在將該已預(yù)先制作完成的電容元件接合在該線路層上時(shí),通過(guò)回焊步驟,使得該電容元件由該焊料與該線路層接合。27.如權(quán)利要求23所述的具有電容元件的晶片結(jié)構(gòu),其特征在于,其中在提供該已預(yù)先制作完成的電容元件時(shí),一第一焊料已形成在該已預(yù)先制作完成的電容元件上,而在將該已預(yù)先制作完成的電容元件接合于該晶片上時(shí),還先利用印刷方式或電鍍方式,形成一第二焊料于該線路層上,接著通過(guò)回焊步驟,使得該電容元件由該第一焊料及該第二焊料與該線路層接合。全文摘要一種電容元件形成于晶片上的方法,首先要提供一晶片及一已預(yù)先制作完成的電容元件,接著要將此電容元件利用表面黏著的技術(shù)接合于晶片上,并與晶片電性連接,而此電容元件可以經(jīng)過(guò)由打線制程所形成的打線導(dǎo)線與外界電性連接。文檔編號(hào)H01L23/58GK1705119SQ20041004597公開(kāi)日2005年12月7日申請(qǐng)日期2004年5月27日優(yōu)先權(quán)日2004年5月27日發(fā)明者林茂雄申請(qǐng)人:米輯科技股份有限公司
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