專利名稱:具有阻抗控制接合線和導(dǎo)電參考元件的微電子組件的制作方法
具有阻抗控制接合線和導(dǎo)電參考元件的微電子組件交叉引用本申請(qǐng)要求2009年9月22日提交的韓國(guó)申請(qǐng)No. 10-2009-0089470的優(yōu)先權(quán)并且要求2009年3月13日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No.61/210,063的權(quán)益,其公開(kāi)此處以引用的方式并入。
背景技術(shù):
微電子芯片典型地為具有相對(duì)面對(duì)的、大體為平面的前表面和后表面的扁平體, 所述前表面和后表面具有在這些表面之間延伸的邊緣。芯片通常在前表面上具有觸點(diǎn),有時(shí)也稱為焊盤或接合焊盤,在所述觸點(diǎn)的前表面上電連接到該芯片之內(nèi)的電路。典型地,通過(guò)將所述芯片使用合適的材料密封來(lái)封裝所述芯片,以形成具有電連接到芯片觸點(diǎn)的的端子的微電子封裝。然后,該封裝可連接到測(cè)試設(shè)備,以確定被封裝的器件是否符合所需的性能標(biāo)準(zhǔn)。一旦測(cè)試時(shí),該封裝可通過(guò)將封裝端子經(jīng)過(guò)例如焊接的合適連接方法連接到印刷電路板(PCB)上的匹配連接盤(land)而連接到更大的電路(例如電子產(chǎn)品中的電路,所述電子產(chǎn)品例如為計(jì)算機(jī)或移動(dòng)電話)。微電子封裝可以在晶圓級(jí)制造;S卩,在芯片或管芯仍處于晶圓形式時(shí)、制造構(gòu)成封裝的殼體、端點(diǎn)和其他特征。在已經(jīng)形成管芯之后,使晶圓經(jīng)受多個(gè)附加工藝步驟以在該晶圓上形成封裝結(jié)構(gòu),然后將該晶圓切割以分開(kāi)單獨(dú)封裝的管芯。晶圓級(jí)加工可能是有效的制造方法,因?yàn)槊總€(gè)管芯封裝的器件封裝(footprint)可制成與管芯自身的尺寸相同或幾乎相同,由此獲得被封裝管芯所連接的印刷電路板上的面積的非常有效的利用。在微電子芯片和一個(gè)或多個(gè)其他電子部件之間形成導(dǎo)電連接的常用技術(shù)是通過(guò)線鍵合(wire bonding) 0傳統(tǒng)地,線鍵合工具將線的一端使用熱和/或超聲能量連接到微電子芯片的焊盤上,然后將該線回線到其他電子部件上的觸點(diǎn),并且使用熱和/或超聲力形成到其的第二接合點(diǎn)(bond)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明人已經(jīng)意識(shí)到,使用線鍵合技術(shù)的問(wèn)題之一是,沿線的電磁傳輸可能延伸到圍繞該線的空間中,在附近的導(dǎo)體中感應(yīng)電流,并且造成不期望的輻射和線的失諧。線鍵合通常還受到自感和外部噪聲(例如來(lái)自附近的電子部件)的影響。最終,這產(chǎn)生電阻抗問(wèn)題。這些問(wèn)題可能由于微電子芯片和其他電子部件上的觸點(diǎn)之間的節(jié)距變得更小、由于芯片在更高的頻率下操作以及由于大量原始焊盤的使用變得更平常而變得更嚴(yán)重。本文描述了用于微電子組件的多種結(jié)構(gòu)和制造技術(shù)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的微電子組件包括線鍵合到一個(gè)或多個(gè)互連元件的微電子裝置,所述互連元件例如為微電子子組件, 如基板、芯片載體、帶等。所述微電子裝置和所述一個(gè)或多個(gè)其他互連元件之間的接合線在一個(gè)實(shí)施例中使用絕緣線形成。所述絕緣線可以是設(shè)置有絕緣護(hù)套的線,例如可通過(guò)使用絕緣材料涂布該線來(lái)提供。在接合線導(dǎo)電連接到所述微電子裝置的觸點(diǎn)和互連元件的相應(yīng)觸點(diǎn)之后,可將足夠量的絕緣材料分配(或者滴涂;dispensing)到接合線的端部,以絕緣
5觸點(diǎn)的任何暴露部分和在端部處接合線的任何暴露導(dǎo)電部分。接合線最初形成在芯片上時(shí),接合線的絕緣涂層可較薄。例如,接合線上可得的絕緣包覆層可具有僅約1微米到幾微米的厚度。包覆層(sheathing)的厚度可以是使所述包覆層在線鍵合工具在將那個(gè)端頭連接到裝置或互連元件的觸點(diǎn)來(lái)形成接合線的一端之前向接合線的暴露的尖部施加熱或火焰時(shí)很容易地?zé)簟T趯⒔雍暇€連接到裝置和互連元件的觸點(diǎn)之后,可對(duì)接合線施加工藝以將絕緣涂層生長(zhǎng)到所需的厚度。例如,特定的絕緣材料可對(duì)液體組合物中的分子具有親和力,這樣當(dāng)暴露于這樣的液體組合物時(shí),分子可以選擇性地聚集在絕緣涂層上,以讓絕緣涂層的厚度增加。在一個(gè)實(shí)施例中,絕緣涂層的厚度可至少為約30微米(百萬(wàn)分之一米),以在絕緣的接合線和將用作用于其的參考導(dǎo)體的導(dǎo)電材料之間獲得所需的分開(kāi)距離。分開(kāi)距離是與接合線的橫截面尺寸(例如直徑)一起部分確定接合線結(jié)構(gòu)的阻抗的因素。絕緣涂層的厚度可更大,例如50微米、75微米、100微米或其他值,取決于將要獲得的阻抗。然后,可將導(dǎo)電密封材料(encapsulant)分配(或者滴涂;dispensing)到接合線上,以填充包圍具有絕緣涂層的接合線的空間。導(dǎo)電密封材料可電接觸微電子裝置上的暴露焊盤、相應(yīng)的互連元件或兩者,以連接到參考電壓,所述參考電壓例如為地、電源或至少與微電子裝置的操作重要的頻率關(guān)聯(lián)而穩(wěn)定的其他電壓。導(dǎo)電密封材料對(duì)微電子組件提供多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。例如,所述導(dǎo)電密封材料可提供用于線的屏蔽和機(jī)械保護(hù)。在一些實(shí)施中,額外的層(導(dǎo)電和不導(dǎo)電的)可施加在導(dǎo)電密封材料上。在另一個(gè)實(shí)施例中,非絕緣線用于在微電子裝置和一個(gè)或多個(gè)互連元件之間形成接合線。在兩端連接接合線之后,介電材料可分配到非絕緣接合線上,以覆蓋所述端部和在其間的線長(zhǎng)。介電材料可給非絕緣線提供絕緣、屏蔽和機(jī)械保護(hù)。當(dāng)介電材料已經(jīng)分配時(shí), 導(dǎo)電層被施加在介電材料之上??筛鶕?jù)傳輸線的例如根據(jù)下面的電路要求要實(shí)現(xiàn)的特性阻抗來(lái)選擇導(dǎo)電層的例如尺寸和表面形狀的特性。此外,導(dǎo)電層可連接到微電子裝置上的暴露焊盤和/或一個(gè)或多個(gè)互連元件上,以提供到例如地、電源或至少關(guān)于對(duì)于所述微電子裝置的操作重要的頻率穩(wěn)定的其他電壓的參考電壓源的連接。 在一個(gè)實(shí)施例中,在微電子組件中,非絕緣線可直接接觸導(dǎo)電層,以進(jìn)一步提供穩(wěn)定的例如地或電源等導(dǎo)電層參考和該微電子裝置的相應(yīng)的地或電源觸點(diǎn)之間的導(dǎo)電互連。在一個(gè)實(shí)施例中,導(dǎo)電層具有在所述導(dǎo)電元件或接合線的布線上方或下方中的至少一個(gè)處、以至少基本上均勻的距離設(shè)置的導(dǎo)電表面。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,提供一種微電子組件,所述微電子組件可包括微電子裝置,所述微電子裝置具有表面和暴露在所述表面處的裝置觸點(diǎn)。所述表面可具有沿第一方向的第一尺寸和沿橫向于所述第一方向的第二方向的第二尺寸。微電子組件還包括互連元件,所述互連元件具有與所述微電子裝置相鄰的面,并且具有多個(gè)元件觸點(diǎn)。多個(gè)導(dǎo)電元件可將裝置觸點(diǎn)與元件觸點(diǎn)連接,這樣的導(dǎo)電元件的主要部分具有以在所述微電子裝置的表面上方的布線延伸。具有導(dǎo)電表面的導(dǎo)電材料可以基本上均勻的距離設(shè)置在所述多個(gè)布線的上方或下方中的至少之一處。包括沿第一方向的第一尺寸和沿第二方向的第二尺寸的導(dǎo)電材料的尺寸可小于所述微電子裝置的第一尺寸和第二尺寸。這樣的導(dǎo)電材料可連接到參考電勢(shì)源,以對(duì)所述導(dǎo)電元件實(shí)現(xiàn)所需的阻抗。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,提供一種微電子組件,所述微電子組件包括微電子裝置,所述微電子裝置具有表面和暴露在所述表面處的裝置觸點(diǎn)。所述組件可還包括互連元件,所述互連元件具有與所述微電子裝置相鄰的面和多個(gè)元件觸點(diǎn)。多個(gè)導(dǎo)電元件可連接所述裝置觸點(diǎn)和所述元件觸點(diǎn),所述導(dǎo)電元件具有在所述微電子裝置的表面上方延伸的布線。具有導(dǎo)電表面的導(dǎo)電材料可以與導(dǎo)電元件的長(zhǎng)度的至少主要的部分以至少基本上均勻的距離沿著所述導(dǎo)電元件上方或所述導(dǎo)電元件下方的方向中的至少一個(gè)設(shè)置。導(dǎo)電材料可連接到參考電勢(shì)源,這樣對(duì)導(dǎo)電元件實(shí)現(xiàn)所需的阻抗。所述導(dǎo)電表面可進(jìn)一步限定這樣的平面,所述平面至少基本上平行于其中導(dǎo)電元件行進(jìn)的平面。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,所述導(dǎo)電表面可覆蓋在所述導(dǎo)電元件的多個(gè)布線上面。在特定的實(shí)施例中,導(dǎo)電表面可至少大體為平面。在一個(gè)實(shí)施例中,所述導(dǎo)電表面可相對(duì)于所述微電子裝置的表面成角度傾斜。導(dǎo)電元件可布置成使所述多個(gè)布線包括至少接合線的部分。在特定的實(shí)施例中, 導(dǎo)電元件可以是接合線。在一個(gè)實(shí)施例中,接合線可以多個(gè)被連接的臺(tái)階延伸,并且所述導(dǎo)電表面可至少基本上平行于所述接合線的多個(gè)臺(tái)階以臺(tái)階式延伸。所述互連元件可包括介電元件。在一個(gè)實(shí)施例中,所述互連元件可包括參考觸點(diǎn), 所述參考觸點(diǎn)可連接到參考電勢(shì)源,所述導(dǎo)電材料可與所述參考觸點(diǎn)導(dǎo)電連接,以形成導(dǎo)電連接。在特定的實(shí)施例中,介電元件可包括沿遠(yuǎn)離所述微電子元件的表面的方向確定的、厚度小于200微米的聚合物元件。在一個(gè)實(shí)施例中,所述聚合物元件可以是片狀元件, 并且可以是可變形的或不可變形的。在一個(gè)實(shí)施例中,導(dǎo)電元件可以冶金方式鍵合到芯片觸點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中,所述導(dǎo)電表面可通過(guò)絕緣材料與接合線的多個(gè)布線分開(kāi)。絕緣材料可以例如至少基本上填充空間,在所述空間中,所述接合線的多個(gè)布線延伸通過(guò)所述空間。所述導(dǎo)電材料可結(jié)合到暴露在所述互連元件的表面處的參考觸點(diǎn),并且在一個(gè)實(shí)施例中可與所述互連元件的表面相順應(yīng)。所述互連元件可包括將所述參考觸點(diǎn)電連接到參考電勢(shì)源的導(dǎo)體。微電子組件的參考導(dǎo)電元件可具有在沿著所述微電子裝置表面的方向上延伸的布線,在一個(gè)實(shí)施例中,所述導(dǎo)電材料可結(jié)合到所述參考導(dǎo)電元件的布線。在一個(gè)實(shí)施例中,導(dǎo)電材料可具有至少大體平面的導(dǎo)電表面,并且這樣的表面可與所述導(dǎo)電元件由電介質(zhì),即絕緣材料以至少基本上均勻的距離分開(kāi)。導(dǎo)電材料可包括設(shè)置在至少大體平面的導(dǎo)電表面下方的連接部。在一個(gè)實(shí)施例中,所述連接部可具有到所述參考導(dǎo)電元件的機(jī)械連接和電連接。在特定的實(shí)施例中,所述參考導(dǎo)電元件的布線可位于至少基本上與所述導(dǎo)電元件的多個(gè)布線相同的平面中。在一個(gè)實(shí)施例中,絕緣材料可具有外表面和沿其外表面向內(nèi)延伸的多個(gè)凹槽,并且該導(dǎo)電材料可設(shè)置在所述凹槽中。這樣的凹槽可包括與連接到所述裝置觸點(diǎn)的接合線的升高部分相鄰設(shè)置的凹槽。在特定的實(shí)施例中,接合線可包括沿著所述微電子裝置的主表面在第一方向上延伸的部分。在該情況下,所述凹槽可包括在所述側(cè)向延伸的接合線部分之間沿所述第一方向延伸的凹槽。在一個(gè)實(shí)施例中,導(dǎo)電材料的邊緣可與所述互連元件的邊緣相鄰設(shè)置。在特定的實(shí)施例中,裝置觸點(diǎn)可暴露在所述微電子裝置的前表面處,并且所述微電子裝置可具有遠(yuǎn)離所述前表面的后表面,以及在所述前和后表面之間延伸的邊緣。所述后表面可安裝到所述互連元件,所述導(dǎo)電元件可延伸超出所述微電子裝置的邊緣。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,提供一種微電子組件,所述微電子組件包括微電子裝置,所述微電子裝置具有前表面、從所述前表面遠(yuǎn)離的后表面和沿所述前表面延伸的一個(gè)或多個(gè)表面導(dǎo)電元件,所述微電子裝置具有暴露在所述前表面處的裝置觸點(diǎn)。所述組件的互連元件可包括在所述微電子裝置的后表面下面的介電元件,這樣的互連元件在其上具有多個(gè)元件觸點(diǎn)。多個(gè)升高的導(dǎo)電元件可連接所述裝置觸點(diǎn)與所述元件觸點(diǎn)。多個(gè)升高的導(dǎo)電元件可以將所述裝置觸點(diǎn)與所述元件觸點(diǎn)連接。所述升高的導(dǎo)電元件可具有這樣的主要部分,所述主要部分與所述表面導(dǎo)電元件距離第一高度且至少大體上平行于所述一個(gè)或者多個(gè)表面導(dǎo)電元件的布線延伸。在這樣的實(shí)施例中,一個(gè)或多個(gè)表面導(dǎo)電元件可連接到參考電勢(shì)源,這樣對(duì)所述升高導(dǎo)電元件實(shí)現(xiàn)所需的阻抗。根據(jù)這樣的實(shí)施例,一個(gè)或多個(gè)表面導(dǎo)電元件可包括結(jié)合到所述微電子裝置的前表面的金屬層。粘合劑可將一個(gè)或多個(gè)表面導(dǎo)電元件粘合到所述微電子裝置的前表面。在一個(gè)實(shí)施例中,所述金屬層可包括開(kāi)口,其中所述表面導(dǎo)電元件通過(guò)所述金屬層中的開(kāi)口連接到所述裝置觸點(diǎn)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,提供一種微電子組件,所述微電子組件包括微電子裝置,所述微電子裝置具有表面和暴露在該表面處的裝置觸點(diǎn)。所述組件的互連元件可具有與所述微電子裝置相鄰的面,并且具有多個(gè)元件觸點(diǎn)。多個(gè)接合線可連接所述裝置觸點(diǎn)與所述元件觸點(diǎn)。絕緣材料可包覆接合線中的各接合線,這樣的絕緣材料通常具有大于約30微米的厚度,這樣的厚度至少基本上沿所述導(dǎo)電元件的大部分長(zhǎng)度均勻。所述組件可還包括導(dǎo)電材料,所述導(dǎo)電材料與所述絕緣材料的外表面形狀一致,并且填充所述絕緣包覆的接合線之間的空間。這樣的導(dǎo)電材料可連接到參考電勢(shì)源,這樣對(duì)所述導(dǎo)電元件實(shí)現(xiàn)所需的阻抗。在特定的實(shí)施例中,可提供絕緣體(insulative masses),所述絕緣體將至少所述裝置觸點(diǎn)與所述導(dǎo)電材料分開(kāi)。所述組件可還包括額外的絕緣體,所述額外的絕緣體將至少所述元件觸點(diǎn)與所述導(dǎo)電材料分開(kāi)。
圖IA是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的微電子組件的剖視圖。圖IB是對(duì)應(yīng)于圖IA的剖視圖的平面視圖。圖2是根據(jù)圖IA中所示實(shí)施例的變型的微電子組件的剖視圖。圖3A是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的微電子組件的剖視圖。圖;3B是沿橫向于圖3A中所示實(shí)施例中圖3A剖視圖的剖切線的剖視圖。圖3C是圖3A-B中所示的實(shí)施例的平面視圖。圖3D是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的、對(duì)不同的結(jié)合線直徑特性阻抗&相對(duì)于分開(kāi)高度H的曲線圖。
圖4A是示出根據(jù)圖IA-B中所示實(shí)施例的變型的微電子組件的剖視圖。圖4B是圖4A中所示實(shí)施例的沿橫向于圖4A中剖視圖的剖切線的剖視圖。圖4C是示出根據(jù)圖4A-B中所示實(shí)施例的變型的微電子組件的剖視圖。圖4D是的橫向于圖4C的剖視圖的剖視圖,示出根據(jù)特定的實(shí)施例的微電子組件。圖4E是示出根據(jù)圖4C中所示實(shí)施例的變型的微電子組件的剖視圖。圖4F是示出圖4E中所示實(shí)施例的變型的局部剖視圖。圖4G是示出根據(jù)圖4C中所示實(shí)施例的變型的微電子組件的剖視圖。圖5是示出圖3A-C中所示實(shí)施例的變型的剖視圖。圖6是示出圖3A-C中所示實(shí)施例的變型的剖視圖。圖7是橫向于圖6中所示截面的剖視圖,示出圖3A-C中所示實(shí)施例的變型。圖8是示出根據(jù)圖3A-C中所示實(shí)施例的變型的微電子組件的剖視圖。圖9是示出根據(jù)圖3A-C中所示實(shí)施例的變型的微電子組件的剖視圖。圖10是示出根據(jù)圖3A-C中所示實(shí)施例的變型的微電子組件的剖視圖。圖IlA是根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的微電子組件的剖視圖。圖IlB是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的、對(duì)應(yīng)于圖IlA的剖視圖的平面視圖。圖12是示出根據(jù)圖IlA-B中所示實(shí)施例的變型的微電子組件的平面視圖。
具體實(shí)施例方式圖IA顯示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的、示例微電子組件100的剖視圖。圖IB是從上面看的相應(yīng)平面視圖,其中,圖IA中的視圖是穿過(guò)圖IB的剖切線1A-1A。在該示例中,微電子組件100包括通過(guò)接合線165導(dǎo)電連接到互連元件130的微電子裝置110。微電子組件 100與傳統(tǒng)布置不同之處在于,該微電子組件100包括導(dǎo)體166,所述導(dǎo)體166由絕緣(介電)涂層168絕緣包覆(sheathed)的導(dǎo)體166。在介電涂層168之外,導(dǎo)電密封材料160 覆蓋并且至少基本上包圍接合線165。這樣,導(dǎo)電密封材料160以距離內(nèi)部導(dǎo)體166至少相對(duì)均勻的距離(可以是均勻的距離)設(shè)置,這樣使導(dǎo)電密封材料可用作包括中心導(dǎo)體166 和導(dǎo)電密封材料160的傳輸線中的參考導(dǎo)體。微電子裝置110可以是單個(gè)“裸芯片(bare) ”,即未封裝管芯,例如其上具有微電子電路的半導(dǎo)體芯片。在可選實(shí)施例中,微電子裝置110可包括封裝半導(dǎo)體管芯。開(kāi)始時(shí), 多個(gè)觸點(diǎn)112暴露在微電子裝置的表面128處。例如,多個(gè)觸點(diǎn)112可暴露在半導(dǎo)體管芯的觸點(diǎn)承載表面處,并且可以暴露在該表面處的一行或多行布置。為了易于參考,在本公開(kāi)中闡述了方向參考“頂部”,即半導(dǎo)體芯片110的觸點(diǎn)承載表面128。通常,稱為“向上”或“從...升高”的方向應(yīng)指正交和遠(yuǎn)離芯片頂面128的方向。稱為“向下”的方向應(yīng)指正交于芯片頂面128并且與向上方向相反的方向?!按怪薄狈较驊?yīng)指正交于芯片頂面的方向。術(shù)語(yǔ)在參考點(diǎn)“上方”應(yīng)指參考點(diǎn)向上的點(diǎn),術(shù)語(yǔ)在參考點(diǎn) “下方”應(yīng)指參考點(diǎn)以下的點(diǎn)。任何單獨(dú)的元件的“頂部”應(yīng)指元件的沿向上方向延伸最遠(yuǎn)的一個(gè)或多個(gè)點(diǎn),術(shù)語(yǔ)任何元件的“底部”應(yīng)指元件的沿向下方向延伸最遠(yuǎn)的一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)。如圖IA中所示的互連元件130能夠通過(guò)導(dǎo)電互連與微電子裝置連接。例如,互連元件可以是封裝元件,所述封裝元件具有多個(gè)導(dǎo)電引線或跡線(trace) 135 ;多個(gè)第一觸點(diǎn)175、180,所述多個(gè)第一觸點(diǎn)175、180連接到所述引線或跡線,通常布置在第一位置處,用于與所述微電子裝置互連;和多個(gè)第二觸點(diǎn)175’,180’,所述多個(gè)第二觸點(diǎn)175’,180’通常安置在第二位置處,例如用于互連到另一個(gè)元件,例如用于外部互連到印刷電路板。可選地,互連元件可以是另一微電子裝置或除此之外包括一個(gè)或多個(gè)這樣的裝置的單元?;ミB元件130可包括焊接掩?;蚱渌殡姳∧?50,所述焊接掩?;蚱渌殡姳∧?50可至少部分覆蓋跡線135,同時(shí)暴露用于形成導(dǎo)電互連的觸點(diǎn)。在圖IA中示出的示例中,觸點(diǎn)175、175’可承載信號(hào),即隨時(shí)間變化并且典型地傳遞信息的電壓或電流。例如,但是無(wú)限制地,信號(hào)的示例為隨時(shí)間變化并且代表狀態(tài)、變化、 測(cè)量值、時(shí)鐘或時(shí)間輸入或控制或反饋輸入的電壓或電流。另一方面,觸點(diǎn)180、180’可提供到地或電源電壓的連接。到地或電源電壓的連接典型地在電路中提供關(guān)于這樣的電壓的參考,所述電壓至少在對(duì)電路操作重要的頻率范圍隨時(shí)間相當(dāng)穩(wěn)定。在微電子裝置和互連元件之間形成導(dǎo)電互連之前,觸點(diǎn)175、175’、180、180’在互連元件130的、向外指向的面190 處暴露。如本公開(kāi)中所使用,“暴露在”介電結(jié)構(gòu)處的闡述指示、導(dǎo)電結(jié)構(gòu)可獲得用于與沿垂直于該介電結(jié)構(gòu)表面方向從介電結(jié)構(gòu)外朝向介電結(jié)構(gòu)表面移動(dòng)的假設(shè)點(diǎn)接觸。這樣,暴露在介電結(jié)構(gòu)表面處的端子或其他導(dǎo)電結(jié)構(gòu)可從這樣的表面突出;可與這樣的表面平齊;或可相對(duì)于這樣的表面凹入以及通過(guò)電介質(zhì)中的孔或凹入部暴露。在一個(gè)特定的實(shí)施例中,互連元件可包括“基板”,例如,承載多個(gè)跡線和觸點(diǎn)的介電元件。無(wú)限制地,基板的一個(gè)特定示例可以是片狀柔性介電元件,典型地除此之外可以由聚合物制成,例如聚酰胺等,其上具有圖案化的金屬跡線和觸點(diǎn),該觸點(diǎn)在介電元件的至少一個(gè)面處暴露。在一個(gè)實(shí)施例中,介電元件可沿延伸遠(yuǎn)離微電子裝置的表面128的方向具有200微米或更小的厚度。參照?qǐng)D1A-B,具有介電元件120的互連元件130通過(guò)接合線165與微電子裝置110 導(dǎo)電互連。接合線可使用絕緣線形成。使用絕緣線的接合線可具有優(yōu)于其他類型接合線的優(yōu)點(diǎn)。例如,如果線必須交叉,則可防止絕緣線短路,并且可對(duì)線提供機(jī)械保護(hù)或增強(qiáng),這對(duì)于其他方式是不可得的。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,現(xiàn)在將參照?qǐng)DIA-B描述用于將絕緣線從微電子裝置連接到互連元件的工藝。接合線165的絕緣涂層168可具有根據(jù)線166的尺寸(例如直徑)選擇的厚度。 絕緣涂層的厚度可確定為該涂層沿著從線的中心導(dǎo)電金屬芯的外表面遠(yuǎn)離的正交方向上的尺寸。在特定的實(shí)施例中,線的中心金屬芯的直徑可以是約1密耳(0.001英寸)或更小,該測(cè)量值等同于約30微米或更小(此后參考微米,可使用“微米”、“百萬(wàn)分之一米”或 “ μ m”替代說(shuō)明)。在一個(gè)實(shí)施例中,絕緣涂層的厚度可選擇成具有在約30微米和約75微米之間的厚度,即在約1密耳和3密耳之間的厚度。線166導(dǎo)電地并且機(jī)械地連接到互連元件130的觸點(diǎn)175,和觸點(diǎn)125(例如微電子裝置110上的鍵合焊盤)。與絕緣線165連接的裝置觸點(diǎn)可以是微電子裝置的信號(hào)焊盤或地焊盤。接合線可通過(guò)將典型地為金或銅的、 具有絕緣涂層的金屬線結(jié)合到微電子裝置110上的觸點(diǎn)112,然后拉伸該線,并且將其連接到相應(yīng)的觸點(diǎn)或互連元件130的觸點(diǎn)175??蛇x地,該線可首先結(jié)合到子組件130的焊盤, 之后結(jié)合到微電子裝置110的觸點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中,接合線165可使用其上具有預(yù)制的絕緣層的線,這樣的線設(shè)置在用于自動(dòng)線鍵合機(jī)的進(jìn)料卷軸上。設(shè)置在進(jìn)料到線鍵合機(jī)的線上的絕緣涂層可具有相當(dāng)小的厚度,例如一微米到幾微米的厚度。在該情況下,當(dāng)結(jié)合絕緣線時(shí),處于線尖部的絕緣涂層可以恰在用每個(gè)觸點(diǎn)形成接頭之前用線鍵合設(shè)備燃燒掉。接合線165的絕緣涂層可能在接合線剛開(kāi)始形成在芯片上時(shí)相對(duì)較薄。例如,在接合線上可獲得的絕緣涂層可具有僅約1微米到幾微米的厚度。包覆層的厚度可以是這樣的在將所述尖部連接到裝置或者子組件的觸點(diǎn)以形成接合線的一端之前而通過(guò)線鍵合工具向接合線的暴露尖部施加熱或火焰時(shí)很容易地消耗掉該包覆層。在將接合線連接到裝置和子組件的觸點(diǎn)之后,可對(duì)接合線應(yīng)用一個(gè)步驟來(lái)將另一層絕緣層添加到絕緣涂層,這樣該涂層增長(zhǎng)到所需的厚度。例如,特定的絕緣材料可在液體組合物中的分子具有親和力,這樣當(dāng)暴露于這樣的液體組合物時(shí),分子可選擇地聚集在絕緣涂層上,以讓絕緣涂層的厚度增加。在一個(gè)實(shí)施例中,絕緣涂層的厚度可至少為約30微米,以實(shí)現(xiàn)絕緣的接合線和將用作用于其的參考導(dǎo)體的導(dǎo)電材料之間的所需的分開(kāi)距離。 該分開(kāi)距離是與接合線的橫截面尺寸(例如直徑)一起部分確定接合線結(jié)構(gòu)的阻抗的因素。絕緣涂層的厚度可大于例如50微米、75微米、100微米或其他值,取決于線166的直徑、 絕緣涂層的磁導(dǎo)率和將獲得的阻抗值。一旦已經(jīng)形成到微電子裝置觸點(diǎn)的接合線165,可沉積介電材料珠169、179來(lái)覆蓋可能仍暴露的微電子裝置觸點(diǎn)112和互連元件的觸點(diǎn)175的任何部分。介電材料的量可限制到僅對(duì)保證觸點(diǎn)112和觸點(diǎn)175完全對(duì)后續(xù)工藝處理絕緣所必須的量。因此,介電材料可相對(duì)薄,即厚度不需要超過(guò)幾微米??衫缤ㄟ^(guò)旋涂或噴涂工藝或通過(guò)填充到一定高度來(lái)沉積這樣的絕緣介質(zhì)材料層。在一個(gè)實(shí)施例(圖幻中,可將絕緣介電材料169’、179’ 沉積在觸點(diǎn)112和元件觸點(diǎn)175的暴露部分上達(dá)到足夠?qū)⒃撚|點(diǎn)與后續(xù)沉積的導(dǎo)電材料絕緣的深度。在這樣的處理之后,可形成導(dǎo)電層160。在一個(gè)示例中,導(dǎo)電密封材料可分配到絕緣線165上,以形成導(dǎo)電層160。在一個(gè)實(shí)施例中,導(dǎo)電層160可將絕緣線165整體密封。 在一個(gè)實(shí)施例中,導(dǎo)電材料可以是導(dǎo)電膏,例如銀膏、焊膏等。在可選實(shí)施例中,所述導(dǎo)電材料可以是不同的材料。在一個(gè)實(shí)施例中,當(dāng)導(dǎo)電層160形成時(shí),導(dǎo)電層160與互連元件的觸點(diǎn)180形成導(dǎo)電互連。例如,互連元件上的觸點(diǎn)180可在導(dǎo)電密封材料設(shè)置在該結(jié)構(gòu)上時(shí)暴露,這樣密封材料然后與觸點(diǎn)形成導(dǎo)電接觸。當(dāng)觸點(diǎn)180為地觸點(diǎn)時(shí),導(dǎo)電密封材料160提供用于傳輸線的地參考,所述傳輸線通過(guò)絕緣接合線165和穿過(guò)導(dǎo)電層160的地參考并置形成。根據(jù)上述結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了用于與互連元件130上的信號(hào)觸點(diǎn)連接的絕緣接合線165 的傳輸線結(jié)構(gòu)。而且,可選擇該結(jié)構(gòu)的參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)所需的特性阻抗。例如,在一些電子系統(tǒng)中,可選擇50歐姆的特性阻抗來(lái)滿足信號(hào)接口要求,例如當(dāng)外部接口上的信號(hào)在具有50歐姆特性阻抗的傳輸線上傳輸時(shí)。為了實(shí)現(xiàn)所選的阻抗,可選擇參數(shù),例如金屬導(dǎo)電性能以及線的形狀和厚度,介電絕緣材料的厚度、其介電常數(shù),即導(dǎo)磁率,以及導(dǎo)電層160(例如導(dǎo)電密封材料)的特性。可按所述順序或可選地不同的順序執(zhí)行如上所描述的結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施方式中, 兩個(gè)或多個(gè)所述步驟可合并為一個(gè)步驟。在其他實(shí)施方式中,所述步驟可完全從該工藝排除。在其他變型中可能需要額外的工藝步驟。在可替代實(shí)施方式(未示出)中,可設(shè)置至少一個(gè)第二微電子裝置來(lái)代替互連元件130,并且可通過(guò)絕緣線導(dǎo)電連接到互連裝置110,從而以與上述微電子組件100中相似的方式實(shí)現(xiàn)傳輸線結(jié)構(gòu)。在另一個(gè)可選實(shí)施方式中,兩
11個(gè)互連元件130的觸點(diǎn)可與絕緣接合線導(dǎo)電連接,從而以上面所述方式實(shí)現(xiàn)傳輸線結(jié)構(gòu)。 例如,兩個(gè)或更多電路板或兩個(gè)或更多其他互連部件的觸點(diǎn)可以這樣的方式互連。圖3A顯示了包括多個(gè)阻抗控制接合線的典型微電子組件300的剖視圖。圖3C顯示了從上面看的相應(yīng)平面視圖,其中,圖3A是穿過(guò)圖3C的3A-3A線的視圖。圖是穿過(guò)圖3C的3B-;3B線的沿橫向于圖3A中示出截面的方向的剖視圖。微電子組件300包括微電子裝置310和互連元件330。微電子裝置310在一個(gè)實(shí)施例中類似于關(guān)于圖IA-B中所述的微電子裝置110。在一個(gè)實(shí)施例中,互連元件330類似于關(guān)于圖IA-B中所述的互連元件 130。如圖所示,例如半導(dǎo)體管芯的微電子裝置310表面3 處的觸點(diǎn)312使用線365 線鍵合到互連元件330。線365典型地不絕緣。如圖:3B中所示,典型地多個(gè)這樣的線365 使用傳統(tǒng)的線鍵合技術(shù)接合到微電子裝置310和互連元件330。在一個(gè)實(shí)施例中,線365可能與上面所述的絕緣線165不同。在一個(gè)實(shí)施例中,線365可典型地為用于傳統(tǒng)線鍵合工藝中的線的類型。例如,線365可主要包括銅、金、金-銀合金或一些其他金屬或金屬與一種或多種其他金屬和一種或多種其他材料的合金。接合線可以相對(duì)精確的放置和在期望公差范圍內(nèi)形成,這樣可實(shí)現(xiàn)平行的近距離間隔開(kāi)的布線,所述布線平行于管芯的表面3 行進(jìn)。如本文所用,“平行“表示在制造公差范圍內(nèi)平行于另一個(gè)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。例如,可使用得自Kulicke和Soffa(此后稱為“K&S”) 的線鍵合設(shè)備實(shí)現(xiàn)精確的接合線。這樣,可形成接合線365,所述接合線365在芯片表面的橫向方向上是完美的直線或者接近于直線地行進(jìn)。雖然這樣的精度可在形成接合線中實(shí)現(xiàn),但是不意味著需要精確地形成平行且直的接合線,除非如所附權(quán)利要求中所闡述。如圖3A-C中所示,在一個(gè)實(shí)施例中,一旦線365已經(jīng)線接合到微電子裝置310和互連元件330,形成介電層350來(lái)覆蓋接合線并且使接合線絕緣。在這種情況下,介電層350 可以是多種不同材料中的一種,例如為聚合物,如環(huán)氧樹(shù)脂,或另一種介電材料等。在一個(gè)實(shí)施例中,介電材料350填充互連元件330和微電子組件310之間的全部空隙。如圖;3B中所示,接合線365具有沿著進(jìn)出圖所打印的紙張的方向上延伸的布線。這樣,接合線的布線限定在如圖3A-B中所示的方向上延伸的平面377。在一個(gè)實(shí)施例中,介電材料可通過(guò)模制而形成在互連元件330和微電子裝置310上,以形成具有遠(yuǎn)離微電子裝置表面328的模制介電區(qū)域,并且形成至少基本上為平面的表面。這樣的介電層的遠(yuǎn)離表面可以與接合線365所行進(jìn)的平面377在垂直方向上分開(kāi)至少基本上均勻的距離“D”。 這樣,模制的的介電區(qū)域可以這樣的方式形成其遠(yuǎn)離微電子裝置表面328的表面在接合線365長(zhǎng)度的至少約50%上平行于接合線365的布線。此后,在介電層350上形成導(dǎo)電層360。導(dǎo)電層360可以多種方式中的任何一種提供。導(dǎo)電層360可沿并且圍繞圖3A-B中所示的介電層350的表面延伸,以具有與介電層的上述表面接觸的導(dǎo)電表面375。在一個(gè)示例中,導(dǎo)電層可通過(guò)電鍍、濺射或其他方式在介電層表面上沉積金屬層形成。在另一個(gè)實(shí)施例中,導(dǎo)電層360可由導(dǎo)電顆粒填充的熱固性樹(shù)脂形成,所述熱固性樹(shù)脂在成形腔之內(nèi)、在接合線365之上真空成形至所選擇的形狀和距
1 O在特定的實(shí)施例中,導(dǎo)電層通過(guò)將導(dǎo)電膏,例如銀導(dǎo)電膏、焊膏或其他導(dǎo)電填充膏涂敷到介電層的暴露表面形成,例如通過(guò)滴涂(dispensing)、模制、絲網(wǎng)印刷或模板印刷工藝。導(dǎo)電膏的其他示例可包括導(dǎo)電聚合物或與宿主樹(shù)脂(host resin)合金化的聚合物。 在特定的示例中,導(dǎo)電膏可包括導(dǎo)電粉末、有機(jī)粘合劑(例如聚羥基苯乙烯衍生物)和熱固性樹(shù)脂。使用導(dǎo)電膏的一個(gè)可能的益處在于可以是獲得重量可能更輕的成品。如果所述導(dǎo)電膏可以導(dǎo)致消除輔助工藝,則還可能更容易并且更廉價(jià)地制造。在一個(gè)實(shí)施例中,導(dǎo)電層 360接觸互連元件130上的焊盤370。焊盤可以是地或電源焊盤。通過(guò)與觸點(diǎn)180接觸和形成接合,導(dǎo)電層電連接到互連元件。在一個(gè)實(shí)施例中,導(dǎo)電層360沿相對(duì)于微電子裝置310的表面3 水平地取向的方向的尺寸可以小于微電子裝置表面328的相應(yīng)尺寸。如圖3A-B中所示,微電子裝置的表面3 具有沿第一方向延伸的第一尺寸324,并且具有沿橫向于第一方向的第二方向延伸的第二尺寸334。第一和第二方向相對(duì)于微電子裝置表面3 水平延伸,即在沿著該表面的方向上。在這樣的實(shí)施例中,導(dǎo)電層360可具有沿第一方向的尺寸326,所述尺寸3 小于微電子裝置表面3 的相應(yīng)的第一尺寸324。類似地,導(dǎo)電層360可具有沿第二方向的尺寸 336,所述第二尺寸336小于微電子裝置表面328的對(duì)應(yīng)第二尺寸334。在一個(gè)實(shí)施例中,導(dǎo)電層360可具有這樣的表面375,所述表面375以大體均勻的距離設(shè)置在接合線的長(zhǎng)度的至少大部分的上方,這樣結(jié)合到參考電壓源的每一個(gè)接合線和相鄰的導(dǎo)電層形成具有所需特性阻抗的傳輸線結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施例中,導(dǎo)電表面可以距離接合線長(zhǎng)度的50%或更多之上延伸的接合線的布線以這樣的基本上均勻的距離設(shè)置。為了實(shí)現(xiàn)所需的特性阻抗,可選擇參數(shù),例如用于線中的金屬的導(dǎo)電性能,以及線的形狀和厚度,線和導(dǎo)電層360之間的絕緣材料350的厚度,絕緣材料的介電常數(shù),即導(dǎo)磁率,以及導(dǎo)電層360的厚度和性能。圖3D圖示了以歐姆為單位的特性阻抗&相對(duì)以英寸為單位的信號(hào)導(dǎo)體(例如圓柱形橫截面的電線)和參考導(dǎo)體(例如“地平面”)之間的分開(kāi)距離。參考導(dǎo)體假設(shè)為平面結(jié)構(gòu),所述平面結(jié)構(gòu)與信號(hào)導(dǎo)體的直徑相比很大。圖3D繪出兩根不同直徑的線的特性阻抗。圖3D中的曲線可從決定現(xiàn)有幾何形狀的布置中的特性阻抗的公式獲得。在這樣的公式中,特性阻抗A由以下方程給出其中H為該線和導(dǎo)電平面之間的分開(kāi)距離,d為線的直徑,ε Ε為將該線與導(dǎo)電平面分開(kāi)的介電材料的磁導(dǎo)率。該分開(kāi)距離H是可以至少由通過(guò)用于制造微電子組件的工藝所確定的因素。所述線直徑可以通過(guò)用于制造微電子組件的工藝至少部分確定。在圖3D中,下部曲線320繪出當(dāng)用于形成接合線的線具有1密耳、即0. 001英寸厚度時(shí)的特性阻抗。上部曲線322繪出用于形成接合線的電線的厚度為0. 7密耳,即0. 0007 英寸時(shí)的特性阻抗。如圖3D中所示,當(dāng)電線和導(dǎo)電平面之間的分開(kāi)距離H小于或等于約 0.002英寸O密耳)、即約50微米時(shí),得到低于約70歐姆的特性阻抗。圖:3Β顯示了微電子組件300的橫截面。該圖顯示出,多個(gè)接合線可從互連元件330接合到微電子裝置310, 并且在組件300中因而形成的接合線中的每一個(gè)由介電材料350包圍。如圖所示的導(dǎo)電絕緣材料可覆蓋整個(gè)子組件。在可選的實(shí)施例中,導(dǎo)電絕緣材料可僅覆蓋介電材料350的一部分,例如介電材料350的頂部表面。
圖4A-4B顯示了代表圖3中所示組件300的變型的可選組件400。圖4A是正視圖,圖4B是沿橫向于圖4A中示出的視圖的方向的相應(yīng)剖視圖。如圖所示,兩根線465和 466線鍵合在互連元件430和微電子裝置410的各對(duì)觸點(diǎn)之間。在一個(gè)實(shí)施例中,線465是信號(hào)線(例如,用于在互連元件430和微電子裝置410之間傳輸信號(hào)),另一個(gè)線466是地線或電源線,即,接合到互連元件430的地或電源觸點(diǎn)的線。在一個(gè)實(shí)施例中,參考接合線466形成為使參考接合線466延伸到在微電子裝置 410的觸點(diǎn)承載表面4 上方的比線465更高的位置。相應(yīng)地,當(dāng)介電材料450設(shè)置在電線 465和466上方時(shí),線466沒(méi)有由介電材料450完全覆蓋。結(jié)果,電線466在形成導(dǎo)電層460 時(shí)保持至少部分暴露。然后,當(dāng)形成導(dǎo)電層460時(shí),導(dǎo)電層460接觸電線466,并且形成與該線的導(dǎo)電連接。線466可連接到微電子裝置和互連元件上的各的參考觸點(diǎn)(例如地觸點(diǎn)或電源觸點(diǎn))。如圖4A中進(jìn)一步所示,導(dǎo)電層連接到互連元件的參考觸點(diǎn)480(例如,地或電源觸點(diǎn)焊盤)。這樣,導(dǎo)電層可用作用于傳輸線的參考導(dǎo)體,所述傳送線包括信號(hào)線465和參考線466,并且可還包括作為傳輸線的一部分的導(dǎo)電層460。由于參考線466也連接到微電子裝置410上的觸點(diǎn),因此由信號(hào)和參考線465、466形成的傳輸線延伸到微電子裝置上的觸點(diǎn)。圖4C是示出圖4A-B中所示的實(shí)施例的變型的剖視圖。如圖4C中所示,如在上面討論的圖4A-B中,參考線476延伸到微電子裝置的表面4 上方比信號(hào)線475更高的位置。 也如圖4C中所示,導(dǎo)電層462,類似于圖4A-B的導(dǎo)電層460,具有與絕緣介電層450接觸的至少大體為平面的表面464。導(dǎo)電層462另外具有接觸部478,所述接觸部478向下遠(yuǎn)離表面464朝向微電子裝置410延伸。這樣的接觸部478具有與參考線466的導(dǎo)電連接,但是與信號(hào)線475絕緣。具有如圖4C中所示的接觸部478的導(dǎo)電層462可按照以下步驟形成。形成信號(hào)線和參考線,并且可在其上形成介電密封材料層450,所述介電密封材料層450具有至少足夠的硬度來(lái)抵抗在后續(xù)工藝處理中的流動(dòng)。然后形成從暴露參考線476的介電密封材料的外表面向下延伸的溝槽。例如,可使用機(jī)械或激光工藝來(lái)從密封材料層去除材料。隨后,當(dāng)形成導(dǎo)電層462時(shí),導(dǎo)電材料向下延伸到溝槽中,并且在導(dǎo)電層462和參考線466之間形成導(dǎo)電連接。圖4D示出相對(duì)于圖4C描述的實(shí)施例的變型。圖4D是沿對(duì)應(yīng)于圖4C的方向線 4D-4D的方向截取的剖視圖,這樣信號(hào)線485和參考線486顯示為進(jìn)出沿圖4D被打印的紙張平面的方向上行進(jìn)。在圖4D中所示的變型中,參考線486的布線基本上位于與信號(hào)線485 的布線相同的平面中。接觸部488以從至少導(dǎo)電層的大體為平面的表面464向下朝向微電子裝置410延伸的溝槽設(shè)置,這樣參考線設(shè)置成與接觸部的導(dǎo)電材料接觸,而信號(hào)線485設(shè)置成與介電密封材料450接觸。圖4E示出該實(shí)施例(圖4D)的變型,其中,參考線496和信號(hào)線495具有至少基本上設(shè)置在微電子裝置410的表面4 上方的相同平面中的布線,但是其中,參考線496沿與信號(hào)線延伸的方向495相反的方向延伸。參考線496和導(dǎo)電層460之間的觸點(diǎn)可用于沿參考線496的長(zhǎng)度并且在導(dǎo)電層的表面464上建立穩(wěn)定的參考電壓。結(jié)果,參考線496對(duì)從微電子裝置410在向上的方向上延伸的信號(hào)線495的部分491用作用于信號(hào)線的參考導(dǎo)體。另一方面,導(dǎo)電層460用作用于信號(hào)線的、在沿著微電子裝置的表面428的方向并且至
14少大體延伸到導(dǎo)電層460的表面464的其他部分的參考導(dǎo)體。在圖4F中所示的變型中,參考線496,可包括向上延伸部497或彎折部(kinked portion),而不是僅沿通常平行于微電子裝置410的表面428的方向延伸。這樣的形狀可有助于確保在參考線496’和導(dǎo)電層的連接部498之間簡(jiǎn)歷良好的導(dǎo)電連接。在圖4G中所示的變型中,參考線508在每一端具有到基板或互連元件的導(dǎo)電連接部。該變型的其他結(jié)構(gòu)如上面參照?qǐng)D4A-F中的一個(gè)或多個(gè)所述。圖5示出微電子組件300的可選實(shí)施例。這里,微電子組件500包括微電子裝置 510和互連元件530。在該實(shí)施例中,介電材料550包括凹槽570。該凹槽可在形成介電層 550時(shí)成形到該組件中??蛇x地,凹槽570在電介質(zhì)已經(jīng)固化之后切割掉。凹槽570可通過(guò)鉆、鋸或一些其他技術(shù)切割。在該實(shí)施例中,當(dāng)形成導(dǎo)電層560時(shí),導(dǎo)電層延伸到凹槽570 中。然后,導(dǎo)電層可以包括在凹槽中與接合線的升高部分相鄰設(shè)置、即與沿垂直方向遠(yuǎn)離微電子裝置表面升高的多個(gè)導(dǎo)線的部分相鄰設(shè)置的導(dǎo)電材料,如圖5中所示。圖6示出互連元件300的另一可選實(shí)施例。這里,導(dǎo)電層660延伸以覆蓋在互連元件630上的跡線635的上面,跡線635由例如諸如焊接掩模的圖案化介電層的介電層670 與其絕緣。這樣將阻抗控制和屏蔽延伸到跡線。圖7示出根據(jù)另一可選實(shí)施例的微電子組件700。這里,介電層750包括從其頂面向下延伸的槽或凹槽770。凹槽可沿平行于接合線765的布線的方向,即沿由圖7打印其上的紙頁(yè)限定的平面的進(jìn)出方向延伸。可在例如形成介電層時(shí),例如在分配介電材料時(shí)形成所述凹槽??蛇x地,所述凹槽可在介電材料已經(jīng)分配或固化之后形成。當(dāng)形成導(dǎo)電層 760時(shí),導(dǎo)電層760可延伸到凹槽770中,并且可在線之間提供屏蔽。圖8示出根據(jù)另一個(gè)可選實(shí)施例的微電子組件800。這里,微電子裝置810沿面向上方向與互連元件830線鍵合。這里,微電子裝置的后面連接到互連元件,并且接合線從微電子裝置上的觸點(diǎn)815延伸到互連元件的相應(yīng)觸點(diǎn)875,所述子組件觸點(diǎn)875設(shè)置成超出微電子裝置的邊緣812。在一個(gè)實(shí)施例中,一疊微電子裝置810可一個(gè)疊置在另一個(gè)的頂部上。接合線可形成在微電子裝置810和相應(yīng)的互連元件830之間。然后,可形成介電層850,并且然后可形成導(dǎo)電層860。這樣的層可成形為堆疊的互連端點(diǎn),例如暴露在互連元件830上的堆疊觸點(diǎn)(未示出)。然后,第二個(gè)完成的微電子組件800可堆疊在第二介電層的頂部上,例如這樣每個(gè)組件800中的微電子裝置處于面向上方向。第二微電子組件可與第一微電子組件通過(guò)在堆疊的互連端點(diǎn)之間延伸的導(dǎo)電元件導(dǎo)電互連。圖9示出上述實(shí)施例(圖3A-B)的變型,其中,信號(hào)線1065以沿微電子裝置1010 的表面10 的布線延伸,其中,布線1067不與表面10 的平面平行。相反,接合線的布線1067相對(duì)于表面10 成角度傾斜。在該情況下,導(dǎo)電層1060可以間距1061平行于布線1067延伸,間距1061沿接合線的長(zhǎng)度的50%或更多均勻或至少基本上均勻。以該方式, 實(shí)現(xiàn)具有有益的特性阻抗的傳輸線結(jié)構(gòu)。該制造方法可以與關(guān)于上面圖3A-B所述的方法相同,不同之處在于,在形成導(dǎo)電層之前,具有人字形狀的模具可用于模制介電密封材料層 1050。圖10示出另一個(gè)變型,其中,接合線1085不以均勻的線性布線延伸。相反,接合線具有臺(tái)階形狀,所述臺(tái)階形狀包括大部分向下延伸的相對(duì)較短的凸出部1082,和沿橫跨微電子裝置1010的表面10 的方向延伸的較長(zhǎng)一些的凸出部或臺(tái)階1084。同樣,在該情況下,導(dǎo)電層可布置成具有與接合線1084相鄰的臺(tái)階狀內(nèi)表面,這樣的內(nèi)表面由順應(yīng)接合線外形的一系列相似的臺(tái)階限定。結(jié)果,導(dǎo)電層1080的內(nèi)表面可平行于接合線的突出部1084 以間距1081平行于接合線的凸出部1084,間距1081沿接合線長(zhǎng)度的50%或更多是均勻的或至少基本上是均勻的。再次地,可使用上面描述的相同的方法(圖3A-B)來(lái)制造該結(jié)構(gòu), 不同之處在于,可使用具有不同形狀的模具來(lái)形成臺(tái)階狀導(dǎo)電層。在圖1IA-IIB中示出的實(shí)施例中,導(dǎo)電平面960沿微電子裝置910的表面擬8延伸,并且連接到微電子裝置的觸點(diǎn)912的接合線965以與導(dǎo)電平面960分開(kāi)的距離平行于表面擬8延伸。圖IlA是示出包括微電子裝置910和與該微電子裝置910連接的互連元件的微電子組件900。圖IlB是從表面擬8上面并且朝向面朝觸點(diǎn)912的表面看的平面視圖。如圖IlA-B中所示,導(dǎo)電平面可包括開(kāi)口 964,開(kāi)口 964暴露觸點(diǎn)912中的各觸點(diǎn)??蛇x地,導(dǎo)電平面可包括一個(gè)或多個(gè)更大的開(kāi)口,所述開(kāi)口暴露微電子裝置的觸點(diǎn)中的一些或全部。在一個(gè)實(shí)施例中,導(dǎo)電平面可在裝置處于包括多個(gè)相連裝置的晶圓或面板形式時(shí)或在該裝置已經(jīng)從其他這樣的裝置分開(kāi)之后,通過(guò)應(yīng)用到微電子裝置的表面928的工藝處理,例如應(yīng)用到該裝置的金屬沉積或電鍍工藝形成??蛇x地,導(dǎo)電平面可通過(guò)預(yù)處理例如銅箔的金屬片來(lái)提供,以在金屬薄片中形成開(kāi)口 964。然后,金屬薄片可例如通過(guò)使用粘合劑結(jié)合到微電子裝置的表面928。然后形成接合線965,所述接合線965連接微電子裝置的觸點(diǎn)912和微電子裝置 910上的觸點(diǎn)975。如圖IlA中所示,接合線965具有升高到微電子裝置的表面擬8上方的布線。在形成接合線之后,可形成介電層950,例如用于機(jī)械地支撐接合線。接合線965的布線可沿水平方向平行于或至少大體平行于微電子裝置表面9 延伸,如圖1IA中所示。在該情況下,布線在其制造公差內(nèi)是平行的。這樣的水平布線通常為接合線的大部分,即接合線的長(zhǎng)度的50%或更大。布線可以在導(dǎo)電平面上方間隔開(kāi)基本上均勻的高度,例如典型地以距離表面擬8約50微米的高度到距離表面擬8約100微米的高度。以該方式,可對(duì)接合線實(shí)現(xiàn)所需的阻抗。以該方式,到并且來(lái)自微電子裝置的信號(hào)可以進(jìn)入承載該信號(hào)的連接 (例如接合線)更小的噪音來(lái)傳輸。圖12中所示的變型說(shuō)明導(dǎo)電層不必是完整的金屬薄片。相反,如圖12中所示,導(dǎo)電層可以多個(gè)導(dǎo)電帶980的形式設(shè)置,所述多個(gè)導(dǎo)電帶980沿微電子裝置910的表面以平行于裝置觸點(diǎn)912和微電子元件930的觸點(diǎn)975之間的信號(hào)接合線965的布線的方向延伸。 導(dǎo)電帶可通過(guò)支撐部982機(jī)械支撐或保持在一起。在一個(gè)實(shí)施例中,導(dǎo)電帶和支撐部通過(guò)以去除方式圖案化銅箔或薄片的金屬結(jié)構(gòu),并且例如通過(guò)粘合材料962將剩余金屬結(jié)構(gòu)粘合到微電子裝置的表面9 形成。已經(jīng)相對(duì)于單獨(dú)的微電子裝置(例如半導(dǎo)體芯片)的互連描述了前面的實(shí)施例。 但是,應(yīng)可理解,本文所述的方法可用于晶圓級(jí)制造方法中,所述晶圓級(jí)制造方法同時(shí)應(yīng)用到在芯片邊緣處連接在一起的多個(gè)芯片,例如以單元、面板、晶圓或晶圓的一部分的形式在邊緣處連接在一起的多個(gè)芯片。在上述實(shí)施例的特定變型中,導(dǎo)電材料不必順應(yīng)圍繞接合線的介電區(qū)域的形狀。 例如,代替在模制的介電區(qū)域上形成導(dǎo)電層,而是可通過(guò)連接金屬罐(metal can)來(lái)覆蓋在接合線和介電區(qū)域350的上面來(lái)實(shí)現(xiàn),以將金屬罐的內(nèi)表面以距離微電子組件的接合線 365的所需的間距放置金屬罐的內(nèi)表面。 雖然上面的描述參考了用于特定應(yīng)用的示例性實(shí)施例中,但是應(yīng)可理解,要求保護(hù)的本發(fā)明不限于此。本領(lǐng)域的和獲知本文提供技術(shù)的普通技術(shù)人員將意識(shí)到在所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的另外的修改形式、應(yīng)用和實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種微電子組件,包括微電子裝置,所述微電子裝置具有表面和在所述表面處暴露的裝置觸點(diǎn),所述表面具有沿第一方向的第一尺寸和沿橫向于所述第一方向的第二方向的第二尺寸;互連元件,所述互連元件具有與所述微電子裝置相鄰的面,并且具有多個(gè)元件觸點(diǎn); 多個(gè)導(dǎo)電元件,所述多個(gè)導(dǎo)電元件連接所述裝置觸點(diǎn)和所述元件觸點(diǎn),所述導(dǎo)電元件具有主要部分,所述主要部分以在所述微電子裝置的表面上方的布線延伸;和導(dǎo)電材料,所述導(dǎo)電材料具有以至少基本上均勻的距離布置在所述多個(gè)布線的至少上方或下方至少之一處的導(dǎo)電表面,所述導(dǎo)電材料具有沿所述第一方向的第一尺寸,和沿所述第二方向的第二尺寸,其中,所述導(dǎo)電材料的第一和第二尺寸中的每一個(gè)小于所述微電子裝置的第一尺寸和第二尺寸,其中,所述導(dǎo)電材料可連接到參考電勢(shì)源,這樣對(duì)所述導(dǎo)電元件實(shí)現(xiàn)所需的阻抗。
2.一種微電子組件,包括微電子裝置,所述微電子裝置具有表面和在所述表面處暴露的裝置觸點(diǎn);互連元件,所述互連元件具有與所述微電子裝置相鄰的表面,并且具有多個(gè)元件觸占.^ w\ 多個(gè)導(dǎo)電元件,所述多個(gè)導(dǎo)電元件連接所述裝置觸點(diǎn)和所述元件觸點(diǎn),所述導(dǎo)電元件具有在所述微電子裝置表面上方延伸的布線;和導(dǎo)電材料,所述導(dǎo)電材料具有導(dǎo)電表面,所述導(dǎo)電表面以距離所述導(dǎo)電元件的長(zhǎng)度的至少主要部分基本上均勻的距離布置在所述導(dǎo)電元件上方或所述導(dǎo)電元件下方的方向中的至少一個(gè),所述導(dǎo)電材料可連接到參考電勢(shì)源,這樣對(duì)所述導(dǎo)電元件實(shí)現(xiàn)所需的阻抗,所述導(dǎo)電表面限定至少基本上平行于所述導(dǎo)電元件在其中行進(jìn)的平面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微電子組件,其中,所述導(dǎo)電平面覆蓋在所述導(dǎo)電元件的多個(gè)布線上面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微電子組件,其中,所述導(dǎo)電表面至少大體為平面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微電子組件,其中,所述導(dǎo)電表面相對(duì)于所述微電子裝置的表面成角度傾斜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微電子組件,其中,所述多個(gè)布線包括接合線的至少部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微電子組件,其中,所述導(dǎo)電元件為接合線。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的微電子組件,其中,所述接合線以多個(gè)連接的臺(tái)階延伸,其中,所述導(dǎo)電表面至少基本上平行于所述接合線的多個(gè)臺(tái)階而以臺(tái)階形式延伸。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微電子組件,其中,所述互連元件包括介電元件。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微電子組件,其中,所述互連元件包括可連接到所述參考電勢(shì)源的參考觸點(diǎn),其中,所述導(dǎo)電材料可與所述參考觸點(diǎn)導(dǎo)電連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的微電子組件,其中,所述介電元件包括聚合物元件,所述聚合物元件具有在沿遠(yuǎn)離所述微電子元件表面的方向小于200微米的厚度。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的微電子組件,其中,所述聚合物元件為片狀。
13.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微電子組件,其中,所述導(dǎo)電元件以冶金方式鍵合到所述裝置觸點(diǎn)。
14.根據(jù)權(quán)利要求6所述的微電子組件,其中,所述導(dǎo)電表面通過(guò)絕緣材料與所述接合線的多個(gè)布線分開(kāi)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的微電子組件,其中,所述絕緣材料至少基本上填充空間,并且所述接合線的多個(gè)布線延伸通過(guò)所述空間。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的微電子組件,其中,所述導(dǎo)電材料結(jié)合到在所述互連元件表面處暴露的參考觸點(diǎn),所述導(dǎo)電材料與所述互連元件的表面相順應(yīng),并且所述互連元件包括用于將所述參考觸點(diǎn)連接到參考電勢(shì)源的導(dǎo)體。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的微電子組件,還包括參考導(dǎo)電元件,所述參考導(dǎo)電元件具有在沿著所述微電子裝置的表面的方向上延伸的布線,其中,所述導(dǎo)電材料結(jié)合到所述參考導(dǎo)電元件的布線。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的微電子組件,其中,所述導(dǎo)電材料具有至少大體平面的導(dǎo)電表面,所述絕緣材料將所述導(dǎo)電平面與所述導(dǎo)電元件以至少基本上均勻的距離分開(kāi),并且所述導(dǎo)電材料包括在所述至少大體平面的導(dǎo)電表面下方設(shè)置的連接部,其中,所述連接部具有至所述參考導(dǎo)電元件的機(jī)械和電導(dǎo)電連接。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的微電子組件,其中,所述參考導(dǎo)電元件的布線位于至少基本上與所述導(dǎo)電元件的多個(gè)布線相同的平面中。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的微電子組件,其中,所述絕緣材料具有外表面和沿所述外表面向內(nèi)延伸的多個(gè)凹槽,所述導(dǎo)電材料設(shè)置在所述凹槽中。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的微電子組件,其中,所述凹槽包括與連接到所述裝置觸點(diǎn)的所述接合線的升高部分相鄰設(shè)置的凹槽。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的微電子組件,其中,所述接合線包括沿著所述微電子裝置的主表面在第一方向上延伸的部分,其中,所述凹槽包括在所述側(cè)向延伸的接合線部分之間沿所述第一方向延伸的凹槽。
23.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微電子組件,其中,所述導(dǎo)電材料的邊緣與所述互連元件的邊緣相鄰設(shè)置。
24.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微電子組件,其中,所述裝置觸點(diǎn)在所述微電子裝置的前表面處暴露,所述微電子裝置具有遠(yuǎn)離所述前表面的后表面和在所述前表面和后表面之間延伸的邊緣,所述后表面安裝到所述互連元件,這樣所述導(dǎo)電元件延伸超出所述微電子裝置的邊緣。
25.一種微電子組件,包括微電子裝置,所述微電子裝置具有前表面和遠(yuǎn)離所述前表面的后表面,沿著所述前表面延伸的一個(gè)或多個(gè)表面導(dǎo)電元件,和在所述前表面處暴露的裝置觸點(diǎn);互連元件,所述互連元件包括在所述微電子裝置的后表面下面的介電元件,所述互連元件在其上具有多個(gè)元件觸點(diǎn);多個(gè)升高的導(dǎo)電元件,所述多個(gè)升高的導(dǎo)電元件連接所述裝置觸點(diǎn)和所述元件觸點(diǎn), 所述升高的導(dǎo)電元件具有與所述一個(gè)或多個(gè)表面導(dǎo)電元件距離第一高度且至少大體平行于所述一個(gè)或多個(gè)表面導(dǎo)電元件的布線延伸的主要部分,其中,所述一個(gè)或多個(gè)表面導(dǎo)電元件可連接到參考電勢(shì)源,這樣對(duì)所述升高導(dǎo)電元件實(shí)現(xiàn)所需的阻抗。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的微電子組件,其中,所述一個(gè)或多個(gè)表面導(dǎo)電元件包括接合到所述微電子裝置的前表面的金屬層。
27.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的微電子組件,其中,粘合劑將所述一個(gè)或多個(gè)表面導(dǎo)電元件接合到所述微電子裝置的前表面。
28.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的微電子組件,其中,所述金屬層包括開(kāi)口,其中,所述表面導(dǎo)電元件通過(guò)所述金屬層中的開(kāi)口連接到所述裝置觸點(diǎn)。
29.一種微電子組件,包括微電子裝置,所述微電子裝置具有表面和在所述表面處暴露的裝置觸點(diǎn);互連元件,所述互連元件具有與所述微電子裝置相鄰的面,并且具有多個(gè)元件觸點(diǎn);多個(gè)接合線,所述多個(gè)接合線連接所述裝置觸點(diǎn)和所述元件觸點(diǎn);絕緣材料,所述絕緣材料包覆所述接合線中的每一個(gè),所述絕緣材料具有大于約30微米的厚度,所述厚度沿所述導(dǎo)電元件的大部分長(zhǎng)度是至少基本上均勻的;和導(dǎo)電材料,所述導(dǎo)電材料與所述絕緣材料的外表面相順應(yīng),并且填充所述絕緣包覆的接合線之間的空間,所述導(dǎo)電材料可連接到參考電勢(shì)源,以對(duì)所述導(dǎo)電元件實(shí)現(xiàn)所需的阻抗。
30.根據(jù)權(quán)利要求四所述的微電子組件,還包括將至少所述裝置觸點(diǎn)與所述導(dǎo)電材料分開(kāi)的絕緣體。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的微電子組件,其中,所述絕緣體為第一絕緣體,所述組件還包括將至少所述元件觸點(diǎn)與所述導(dǎo)電材料分開(kāi)的第二絕緣體。
全文摘要
一種微電子組件可以包括微電子裝置(310),所述微電子裝置具有暴露在其表面(328)處的裝置觸點(diǎn)(312);和互連元件,所述互連元件具有元件觸點(diǎn)(340)并且具有與所述微電子裝置相鄰的面。例如接合線的導(dǎo)電元件(365)將導(dǎo)電觸點(diǎn)與元件觸點(diǎn)連接,并具有在微電子裝置的表面上方的布線中延伸的部分。導(dǎo)電層(360)具有以在導(dǎo)電元件的多個(gè)布線上方或下方的至少基本上均勻的距離設(shè)置的導(dǎo)電表面(375)。在一些情況下,導(dǎo)電材料(360)可具有沿第一和第二水平方向的、小于所述微電子裝置的第一和第二相應(yīng)尺寸(324,334)的第一和第二尺寸(326,336)。所述導(dǎo)電材料(360)可連接到參考電勢(shì)源,以對(duì)所述導(dǎo)電元件實(shí)現(xiàn)所需的阻抗。
文檔編號(hào)H01L23/31GK102449760SQ201080020851
公開(kāi)日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2010年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月13日
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