非焊接掩膜限定的銅焊盤和嵌入式銅焊盤的制作方法
【專利摘要】公開(kāi)了非焊接掩膜限定的銅焊盤和嵌入式銅焊盤。本發(fā)明的實(shí)施例提供了封裝系統(tǒng)，其總地包括襯底、形成在襯底的頂面上的第一電傳導(dǎo)焊盤和第二電傳導(dǎo)焊盤以及形成在襯底的頂面上并且布置在第一電傳導(dǎo)焊盤和第二電傳導(dǎo)焊盤之間的掩膜部分。封裝系統(tǒng)進(jìn)一步包括安裝到掩膜部分的頂面上的無(wú)源部件，其中無(wú)源部件的背面的一部分分別與第一電傳導(dǎo)焊盤和第二電傳導(dǎo)焊盤物理接觸。
【專利說(shuō)明】非焊接掩膜限定的銅焊盤和嵌入式銅焊盤
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實(shí)施例總地涉及具有無(wú)源部件的集成電路封裝系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]集成電路可以形成在由諸如硅的材料制成的半導(dǎo)體晶片上。半導(dǎo)體晶片經(jīng)處理以形成各種電子設(shè)備。晶片被切割成半導(dǎo)體芯片(芯片也被稱為裸片(die))，隨后可使用各種公知方法將其附接到封裝襯底。封裝襯底隨后可通過(guò)焊料球被附接到印刷電路板(PCB)以提供至和自半導(dǎo)體芯片的電力和信號(hào)。
[0003]諸如手持計(jì)算機(jī)或蜂窩電話的電子設(shè)備的不斷降低的大小已經(jīng)驅(qū)動(dòng)具有不斷降低的外形的半導(dǎo)體器件組裝和封裝的需要。工業(yè)界已開(kāi)發(fā)大量技術(shù)來(lái)減小封裝上的電子部件的總封裝高度和占用面積(footprint)。例如，已經(jīng)提出的一個(gè)技術(shù)是減小布置在封裝襯底上的有源部件(例如裸片)的厚度，從而減小封裝高度。與無(wú)源部件被安裝在封裝襯底的外圍(periphery)并且通過(guò)連接線電連接到封裝襯底的常規(guī)方法相反,用來(lái)減小封裝上的電子部件的占用面積的另一個(gè)技術(shù)是將無(wú)源部件(例如電容器)直接安裝到封裝襯底上。
[0004]圖1示出了使用上文所述的兩個(gè)技術(shù)的常規(guī)封裝系統(tǒng)100的示意性剖視圖。如所示，有源部件112通過(guò)焊料凸塊116電連接到嵌入焊接掩膜層104內(nèi)的傳導(dǎo)焊盤114。焊接掩膜層104形成在封裝襯底101上，并且覆蓋封裝襯底101的除無(wú)源部件110位于的區(qū)域之外的頂面。封裝襯底101通過(guò)焊料球118附接到印刷電路板(PCB) 120?？韶灤┓庋b襯底101的導(dǎo)電線路122 (僅示出一個(gè))通過(guò)傳導(dǎo)焊盤114和焊料凸塊116將信號(hào)和/或電力從PCB120提供到有源部件112。一對(duì)分開(kāi)的結(jié)合焊盤102a、102b可以形成在封裝襯底101上的預(yù)定位置上并且穿過(guò)覆蓋封裝襯底101的頂面106的焊接掩膜層104而裸露。裸露的結(jié)合焊盤102a、102b中的每一個(gè)是所謂的焊接掩膜限定(SMD)的結(jié)合焊盤，其外圍分別由焊接掩膜層104和焊接掩膜部分107覆蓋。利用將適當(dāng)量的焊膏108應(yīng)用在結(jié)合焊盤102a、102b上，無(wú)源部件110的邊緣可以結(jié)合到焊膏108并且因此通過(guò)焊膏108與結(jié)合焊盤102a、102b電通信。類似地，穿過(guò)封裝襯底101形成并且通過(guò)焊料球118與PCB120電通信的導(dǎo)電線路124 (僅示出一個(gè))可以通過(guò)結(jié)合焊盤102a、102b和焊膏108將信號(hào)和/或電力從PCB120提供到無(wú)源部件110。
[0005]盡管已經(jīng)降低圖1中示出的有源部件112的厚度來(lái)減小封裝的高度“H/’(從有源部件112的頂面到焊料球118的底部)，但是由于市場(chǎng)上當(dāng)前可獲得的有限且固定大小的無(wú)源部件110，所以總封裝高度“H2”(從無(wú)源部件110的頂面到焊料球118的底面)尚未進(jìn)一步減小。
[0006]因此，本領(lǐng)域存在對(duì)于具有經(jīng)減小的封裝高度的具有成本效益的封裝系統(tǒng)的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供封裝系統(tǒng)，其總地包括襯底、形成在襯底的頂面上的第一電傳導(dǎo)焊盤和第二電傳導(dǎo)焊盤以及形成在襯底的頂面上并且布置在第一電傳導(dǎo)焊盤和第二電傳導(dǎo)焊盤之間的掩膜部分。封裝系統(tǒng)進(jìn)一步包括安裝到掩膜部分的頂面上的無(wú)源部件，其中無(wú)源部件的背面的一部分分別與第一電傳導(dǎo)焊盤和第二電傳導(dǎo)焊盤物理接觸。
[0008]本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于，通過(guò)減小布置在無(wú)源部件下面的掩膜部分的厚度，封裝系統(tǒng)的總高度可以減小25 μ m或更多。特別地，與第一和第二電傳導(dǎo)焊盤的外圍由焊接掩膜部分和焊接掩膜層覆蓋的現(xiàn)存的封裝結(jié)構(gòu)相反，第一和第二電傳導(dǎo)焊盤的頂面不由圍繞第一和第二電傳導(dǎo)焊盤形成的焊接掩膜層或掩膜部分覆蓋。發(fā)明的無(wú)源部件可以直接布置在第一和第二電傳導(dǎo)焊盤的頂面上，從而減小封裝系統(tǒng)的總高度。封裝系統(tǒng)的經(jīng)減小的外形產(chǎn)生較薄并且較輕的電子設(shè)備。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]因此，可以詳細(xì)地理解本發(fā)明的上述特征，并且可以參考實(shí)施例得到對(duì)如上面所簡(jiǎn)要概括的本發(fā)明更具體的描述，其中一些實(shí)施例在附圖中示出。然而，應(yīng)當(dāng)注意的是，附圖僅示出了本發(fā)明的典型實(shí)施例，因此不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)其范圍的限制，本發(fā)明可以具有其他等效的實(shí)施例。此外，附圖中的例示未按比例繪制并且出于例示目的而提供。
[0010]圖1是常規(guī)封裝系統(tǒng)的示意性剖視圖。
[0011]圖2A是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、示出無(wú)源部件關(guān)于一對(duì)結(jié)合焊盤和焊接掩膜部分的示例性布置的封裝系統(tǒng)的一部分的示意性頂視圖。
[0012]圖2B是沿圖2A的線2B-2B取得的剖視圖。
[0013]圖2C是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的、封裝系統(tǒng)的一部分的剖面。
[0014]圖3是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的、封裝系統(tǒng)的一部分的剖面。
[0015]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、用來(lái)形成封裝系統(tǒng)的示例性工藝順序。
[0016]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的、用來(lái)形成封裝系統(tǒng)的示例性工藝順序。
[0017]為了幫助理解，同樣的參考數(shù)字在可能的地方已用來(lái)指明對(duì)于各圖共同的同樣的元件。應(yīng)預(yù)期到的是，在一個(gè)實(shí)施例中所公開(kāi)的元件可以有益地利用在其他實(shí)施例上而無(wú)需具體陳述。
【具體實(shí)施方式】
[0018]本發(fā)明的實(shí)施例提供其中布置在無(wú)源部件下面的焊接掩膜部分在厚度方面得到減小的經(jīng)減小高度的封裝系統(tǒng)。在各實(shí)施例中，無(wú)源部件與鄰近焊接掩膜部分放置的一對(duì)結(jié)合焊盤的一部分直接物理接觸。焊接掩膜部分形成在封裝襯底上并且?jiàn)A在(形成在封裝襯底上的)該對(duì)結(jié)合焊盤之間。結(jié)合焊盤的每一個(gè)的背對(duì)焊接掩膜部分的對(duì)立側(cè)可以與焊接掩膜層物理接觸。焊接掩膜層覆蓋封裝襯底的、具有結(jié)合焊盤穿過(guò)其而裸露的開(kāi)口的頂面。在某些實(shí)施例中，該對(duì)結(jié)合焊盤嵌入封裝襯底的頂面內(nèi)以進(jìn)一步減小總封裝外形。在這種情況下，可以移除布置在無(wú)源部件下面的焊接掩膜部分。下文將對(duì)本發(fā)明的細(xì)節(jié)進(jìn)行更詳細(xì)地討論。
[0019]圖2A是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、示出無(wú)源部件關(guān)于一對(duì)結(jié)合焊盤和焊接掩膜部分的布置的封裝系統(tǒng)200的一部分的示意性頂視圖。圖2B是沿圖2A的線2B-2B取得的剖視圖。為了便于理解，已經(jīng)省略如圖1示出的有源部件和其相關(guān)聯(lián)的元件。參考圖2B，封裝系統(tǒng)200總地包括封裝襯底201和覆蓋封裝襯底201的頂面205的焊接掩膜層204，封裝襯底201的區(qū)域“R”為容納無(wú)源部件210和一對(duì)結(jié)合焊盤202a、202b而裸露。無(wú)源部件可以是電容器、電阻器、變壓器等。該對(duì)結(jié)合焊盤202a、202b形成在封裝襯底201的頂面205上并且由焊接掩膜部分206適當(dāng)?shù)胤指糸_(kāi)。焊接掩膜層204和焊接掩膜部分206可以用作向封裝襯底201提供耐化學(xué)性和抗磨性的保護(hù)層。焊接掩膜層204和焊接掩膜部分206還提供封裝襯底201的電隔離以及防止潮濕和沾污堆積在所有非電極區(qū)上。盡管區(qū)域“R”在圖2A中示出為類方形，但應(yīng)注意的是，類方形區(qū)域僅出于示例性目的而使用，因?yàn)槁懵兜膮^(qū)域“R”的形狀和大小可以取決于用來(lái)形成焊接掩膜層204的掩膜的圖案來(lái)變化。還應(yīng)理解的是，盡管僅示出了無(wú)源部件和一對(duì)結(jié)合焊盤，但是各種數(shù)目的無(wú)源部件和結(jié)合焊盤可以取決于應(yīng)用而形成在封裝襯底上。
[0020]在圖2B示出的實(shí)施例中，結(jié)合焊盤202a、202b中的每一個(gè)分別通過(guò)各自的側(cè)面203a、203b與焊接掩膜層204物理接觸。與外圍由焊接掩膜層覆蓋的常規(guī)焊接掩膜限定(SMD)的結(jié)合焊盤或與焊接掩膜層完全沒(méi)有接觸的非焊接掩膜限定(NSMD)的結(jié)合焊盤相對(duì)比，由于結(jié)合焊盤202a、202b僅一個(gè)側(cè)面與焊接掩膜層204接觸，所以產(chǎn)生的結(jié)合焊盤202a、202b可以被稱為半非焊接掩膜限定(NHSMD)的結(jié)合焊盤。相信使結(jié)合焊盤202a、202b的一個(gè)側(cè)面接觸焊接掩膜層204能夠防止隨著焊膏214的潛在焊盤提升以及焊膏214的固化可能發(fā)生的相關(guān)聯(lián)的收縮問(wèn)題。在圖2C示出的可替代實(shí)施例中，結(jié)合焊盤202a、202b的側(cè)面203a、203b不與焊接掩膜層204物理接觸，留有在焊接掩膜層204和結(jié)合焊盤202a或202b之間具有距離“D2”的間隙或間隔。在焊接掩膜層204和結(jié)合焊盤202a或202b之間的距離“D2”可以在大約O μ m和大約100 μ m之間,例如大約50 μ m。 [0021]在圖2B和2C的實(shí)施例中，焊接掩膜部分206形成在封裝襯底201的頂面205上并且?jiàn)A在結(jié)合焊盤202a、202b之間。焊接掩膜部分206可以與結(jié)合焊盤202a、202b分開(kāi)距離“D/’。也就是說(shuō)，焊接掩膜部分206不延伸到或覆蓋在外圍的結(jié)合焊盤202a、202b的頂面。在焊接掩膜部分206和結(jié)合焊盤202a或202b之間的距離I1 ”可以在大約O μ m和大約100 μ m之間，例如，大約50 μ m。應(yīng)預(yù)期到的是，只要焊接掩膜部分206和結(jié)合焊盤202a、202b之間的熱膨脹差異適當(dāng)調(diào)節(jié)為避免對(duì)封裝結(jié)構(gòu)的可能的損壞，距離“D/’就可以被最小化或消除。
[0022]無(wú)源部件210直接布置在焊接掩膜部分206上，它的背面在兩個(gè)對(duì)立側(cè)面212a、212b上分別與結(jié)合焊盤202a、202b的頂面230a、230b物理接觸。無(wú)源部件210通過(guò)使用焊膏214或任何適合的技術(shù)而附接到結(jié)合焊盤202a、202b，使得無(wú)源部件210與結(jié)合焊盤202a、202b電通信，并且因此通過(guò)導(dǎo)電線路224 (僅示出一個(gè))和焊料球218與附接到封裝襯底201的底層PCB (省略)電通信。
[0023]焊接掩膜部分206可以與結(jié)合焊盤202a、202b具有同一高度。以圖2B示出的實(shí)施例為例，結(jié)合焊盤202a、202b可以具有大約10 μ m到大約30 μ m的厚度“!\”，諸如大約18 μ m。焊接掩膜層204可以具有大約25 μ m到大約55 μ m的厚度“T2”，諸如大約40 μ m。焊接掩膜層204和焊接掩膜部分206可以由具有高流動(dòng)性的聚合物制成，所述聚合物例如環(huán)氧樹(shù)脂或聚酯樹(shù)脂。如隨后將討論的，焊接掩膜部分206和焊接掩膜層204可以通過(guò)使用各種掩膜和/或蝕刻技術(shù)的單個(gè)沉積工藝或通過(guò)依次利用不同掩膜方法的兩個(gè)沉積工藝來(lái)形成。與其中結(jié)合焊盤102a、102b的外圍由焊接掩膜層104和焊接掩膜部分107覆蓋的常規(guī)封裝結(jié)構(gòu)(圖1)不同，發(fā)明的焊接掩膜部分206在厚度方面得到減小并且不覆蓋結(jié)合焊盤202a、202b的頂面。因此，無(wú)源部件210能夠直接布置在外圍的結(jié)合焊盤202a、202b的頂面上，這將無(wú)源部件210的高度從大致高于焊接掩膜層204的頂面207的位置降低到低于焊接掩膜層204的頂面207的經(jīng)降低的位置。已經(jīng)證明，可以減小封裝系統(tǒng)200的總高度“H/’，其與常規(guī)封裝結(jié)構(gòu)相比大約是25 μ m的厚度減小。
[0024]圖3是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的、示出無(wú)源部件關(guān)于一對(duì)結(jié)合焊盤和焊接掩膜層的布置的封裝系統(tǒng)300的示意性剖視圖。類似地，為了便于理解，已經(jīng)省略如圖1所示的有源部件和它的相關(guān)聯(lián)的元件。一般地，除結(jié)合焊盤302a、302b被嵌入封裝襯底301內(nèi)之外，封裝系統(tǒng)300類似于圖2B和2C中示出的實(shí)施例。如所示，封裝系統(tǒng)300包括封裝襯底301和覆蓋封裝襯底301的頂面305的焊接掩膜層304，封裝襯底301的區(qū)域“R”為容納無(wú)源部件310和一對(duì)結(jié)合焊盤302a、302b而裸露。特別地，該對(duì)結(jié)合焊盤302a、302b分別被定位在形成在封裝襯底301的頂面305中的腔306a、306b內(nèi)。結(jié)合焊盤302a、302b可以間隔大約5 μ m到大約60 μ m的距離“D3”。腔306a、306b可以通過(guò)本領(lǐng)域公知的任何適合的工藝來(lái)形成，諸如濕法蝕刻工藝或干法蝕刻工藝。腔306a、306b可以形成在封裝襯底301中的期望的深度。在一個(gè)示例中，腔306a、306b可具有大約10 μ m到大約30 μ m的厚度“T3”，諸如大約20 μ m。結(jié)合焊盤302a、302b的頂面303a、303b可以與封裝襯底301的頂面305齊平或稍高于封裝襯底301的頂面305。
[0025]在該實(shí)施例中，移除圖2B和2C的實(shí)施例中所示出和描述的焊接掩膜部分。無(wú)源部件310通過(guò)焊膏314結(jié)合到結(jié)合焊盤302a、302b，各自的背面330a、330b分別在兩個(gè)對(duì)立側(cè)面312a、312b上與結(jié)合焊盤302a、302b直接物理接觸。換句話說(shuō)，無(wú)源部件310的底面311和封裝襯底301的頂面305在同一高處。因?yàn)楹附友谀げ糠直煌耆瞥⑶医Y(jié)合焊盤302a、302b被嵌入封裝襯底301內(nèi)，所以封裝系統(tǒng)300的總高度“H4”可以進(jìn)一步減小，其與常規(guī)封裝結(jié)構(gòu)相比大約是45 μ m的厚度減小。
[0026]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、用來(lái)形成諸如圖2B和2C的封裝系統(tǒng)200的封裝系統(tǒng)的示例性工藝順序400。應(yīng)注意的是，圖4中示出的步驟的數(shù)目和順序不意圖對(duì)本文所描述的本發(fā)明的范圍進(jìn)行限制，因?yàn)榭梢栽黾?、刪除和/或重新排序一個(gè)或多個(gè)步驟而不脫離本發(fā)明的基本范圍。
[0027]工藝順序400開(kāi)始于步驟402，提供了具有形成在其上的兩個(gè)或更多個(gè)結(jié)合焊盤的封裝襯底，諸如圖2B和2C示出的封裝襯底201和一對(duì)結(jié)合焊盤202a、202b。結(jié)合焊盤可以通過(guò)本領(lǐng)域公知的任何適合的沉積工藝而形成在封裝襯底上，所述沉積工藝諸如電鍍工藝或物理氣相沉積(PVD)工藝。結(jié)合焊盤可由任何電傳導(dǎo)材料制成，諸如銅、鋁、金、銀或兩個(gè)或更多個(gè)元素的合金。封裝襯底可以是包括絕緣層的堆疊的層壓襯底。封裝襯底可以具有嵌入或形成在其中的導(dǎo)電線路(諸如圖2B和2C示出的導(dǎo)電線路224)。導(dǎo)電線路可以包括在封裝襯底內(nèi)穿行的垂直方向的過(guò)孔或多個(gè)水平方向的線以在無(wú)源/有源部件和印刷電路板(PCB)之間提供電力、接地和/或輸入/輸出(I/O)信號(hào)互連。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“水平”定義為平行于封裝襯底的平面或表面的平面，而不考慮它的朝向。并且，術(shù)語(yǔ)“垂直”是指垂直于如本文所定義的水平的方向。因此，封裝襯底給封裝系統(tǒng)提供結(jié)構(gòu)剛性以及用于在無(wú)源/有源部件和PCB之間路由輸入和輸出信號(hào)和電力的電接口?？捎脕?lái)制成封裝襯底的適合的材料包括但不限于FR-2和FR-4,其是來(lái)自三菱瓦斯化學(xué)(Mitsubishi Gas andChemical)的樹(shù)脂基雙馬來(lái)酸亞胺三嗪樹(shù)脂(resin-based Bismaleimide-Triazine (BT))以及傳統(tǒng)基于環(huán)氧的層壓板。FR-2是具有在大約0.2W/(K-m)的范圍中的熱傳導(dǎo)性的合成樹(shù)脂膠紙。FR-4是具有環(huán)氧樹(shù)脂粘合劑的編織玻璃纖維布，其具有在大約0.35W/(K-m)的范圍中的熱傳導(dǎo)性。BT/環(huán)氧層壓封裝襯底也具有在大約0.35W/(K-m)的范圍中的熱傳導(dǎo)性。也可以使用具有小于大約0.5ff/(K-m)的熱傳導(dǎo)性的其它合適剛性的、電隔離的并且熱絕緣的材料。
[0028]在步驟404，焊接掩膜層(諸如圖2B和2C示出的焊接掩膜層204)和經(jīng)減小高度的焊接掩膜部分(諸如圖2B和2C示出的焊接掩膜部分206)形成在封裝襯底的頂面上。各種方法可以用來(lái)獲得經(jīng)減小的厚度的焊接掩膜部分。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，可以使用掩膜來(lái)蓋住結(jié)合焊盤位于的區(qū)來(lái)沉積焊接掩膜層和焊接掩膜部分。在兩個(gè)結(jié)合焊盤形成在給定區(qū)域中的情況下，可在單個(gè)沉積步驟期間使用具有三個(gè)線性孔的掩膜來(lái)形成兩個(gè)外部部分(即焊接掩膜層204)和位于兩個(gè)外部部分之間的一個(gè)中間部分(即焊接掩膜部分206)。一旦已經(jīng)達(dá)到兩個(gè)外部部分的期望的厚度，則實(shí)施蝕刻工藝以對(duì)中間部分進(jìn)行回蝕刻(etchback)，產(chǎn)生經(jīng)減小的厚度的焊接掩膜部分。可替代地，可通過(guò)將第一部分(即焊接掩膜層204)沉積在封裝襯底上來(lái)實(shí)施兩個(gè)沉積步驟。第一部分通過(guò)利用掩膜蓋住預(yù)定區(qū)域即覆蓋結(jié)合焊盤和焊接掩膜部分位于或要形成的區(qū)域來(lái)沉積。一旦已經(jīng)達(dá)到第一部分的期望的厚度，就利用由第二掩膜覆蓋的第一部分和結(jié)合焊盤來(lái)沉積第二部分(即焊接掩膜部分206)直到達(dá)到第二部分的期望的厚度為止。無(wú)論哪種情況，焊接掩膜部分和焊接掩膜層以以下方式形成:結(jié)合焊盤中的每一個(gè)的一個(gè)側(cè)面與焊接掩膜層物理接觸，如圖2B所示；或結(jié)合焊盤中的每一個(gè)與夾在結(jié)合焊盤之間形成的焊接掩膜部分和焊接掩膜層沒(méi)有接觸，如圖2C所示。
[0029]如果期望的話，結(jié)合焊盤可以在焊接掩膜部分和焊接掩膜層已經(jīng)沉積在封裝襯底上之后形成。
[0030]在步驟406，焊膏(諸如圖2B和2C示出的焊膏214)被應(yīng)用在結(jié)合焊盤中的每一個(gè)的頂面上。焊膏配置為將隨后形成的無(wú)源部件結(jié)合到結(jié)合焊盤。
[0031]在步驟408，無(wú)源部件安裝到焊接掩膜部分上，各自的末端附接到各自的結(jié)合焊盤。無(wú)源部件可以通過(guò)焊膏連接到結(jié)合焊盤。在一個(gè)實(shí)施例中，背面在無(wú)源部件的兩個(gè)對(duì)立側(cè)面上與在外圍的各自的結(jié)合焊盤的頂面物理接觸。無(wú)源部件的背面因此與焊接掩膜部分的頂面和結(jié)合焊盤的頂面在同一高處上。因此，獲得如圖2B和2C示出的封裝系統(tǒng)的一部分。
[0032]圖5示出了用來(lái)形成諸如圖3的封裝系統(tǒng)300的封裝系統(tǒng)的示例性工藝順序500。應(yīng)注意的是，圖5示出的步驟的數(shù)目和順序不意圖對(duì)本文所描述的本發(fā)明的范圍進(jìn)行限制，因?yàn)榭梢栽黾?、刪除和/或重新排序一個(gè)或多個(gè)步驟而不脫離本發(fā)明的基本范圍。
[0033]工藝順序500開(kāi)始于步驟502，提供了具有嵌入其中的兩個(gè)或更多個(gè)結(jié)合焊盤的封裝襯底，諸如圖3示出的封裝襯底301和結(jié)合焊盤302a、302b。所嵌入的結(jié)合焊盤可以通過(guò)任何合適的技術(shù)來(lái)形成，例如通過(guò)使用濕法蝕刻工藝或干法蝕刻工藝以在封裝襯底的頂面中形成腔，以及利用電傳導(dǎo)材料填充腔，所述電傳導(dǎo)材料諸如銅、鋁、金、銀或兩個(gè)或更多個(gè)元素的合金。所嵌入的結(jié)合焊盤可以與封裝襯底的頂面齊平或稍高于封裝襯底的頂面，如圖3所示。
[0034]在步驟504，焊接掩膜層(諸如圖3示出的焊接掩膜層304)形成在封裝襯底的、具有所嵌入的結(jié)合焊盤穿過(guò)其而裸露的開(kāi)口的頂面上。開(kāi)口具有能夠容納隨后形成的無(wú)源部件的大小。焊接掩膜層可以通過(guò)類似于上文關(guān)于步驟404所討論的那些工藝的任何合適的掩膜和沉積工藝來(lái)形成。
[0035]在步驟506，焊膏(諸如圖3示出的焊膏314)被應(yīng)用在所嵌入的結(jié)合焊盤中的每一個(gè)的頂面上。焊膏配置為將隨后形成的無(wú)源部件結(jié)合到所嵌入的結(jié)合焊盤。
[0036]在步驟508，無(wú)源部件安裝到封裝襯底的頂面上，各自的末端通過(guò)焊膏分別附接到各自的結(jié)合焊盤。在一個(gè)實(shí)施例中，背面在無(wú)源部件的兩個(gè)對(duì)立側(cè)面上與各自的結(jié)合焊盤的頂面的一部分物理接觸。無(wú)源部件的背面因此與焊接掩膜部分的頂面和結(jié)合焊盤的頂面在同一高處上。因此，獲得如圖3示出的封裝系統(tǒng)的一部分。
[0037]總而言之，本發(fā)明的實(shí)施例提供超過(guò)現(xiàn)有技術(shù)封裝結(jié)構(gòu)的各種優(yōu)勢(shì)，諸如通過(guò)減小布置在無(wú)源部件下面的焊接掩膜部分的厚度來(lái)使封裝系統(tǒng)的總厚度能夠減小。焊接掩膜部分形成在封裝襯底上并夾在一對(duì)結(jié)合焊盤(形成在封裝襯底上)之間。焊接掩膜部分的高度減小到無(wú)源部件可以與一對(duì)結(jié)合焊盤的一部分直接物理接觸的程度。與其中結(jié)合焊盤的外圍由焊接掩膜層覆蓋的常規(guī)封裝結(jié)構(gòu)不同，發(fā)明的焊接掩膜部件不覆蓋結(jié)合焊盤的頂面。因此，無(wú)源部件可以直接布置在結(jié)合焊盤的頂面上，從而減小封裝系統(tǒng)的總高度。在某些實(shí)施例中，完全移除布置在無(wú)源部件下面的焊接掩膜部分，使得背面在無(wú)源部件的兩個(gè)對(duì)立側(cè)面上可以與嵌入在封裝襯底內(nèi)的各自的結(jié)合焊盤的頂面物理接觸。因此，進(jìn)一步減小了封裝系統(tǒng)的總高度。
[0038]盡管前述針對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例，但是可以設(shè)計(jì)本發(fā)明的其他和進(jìn)一步的實(shí)施例而不脫離本發(fā)明的基本范圍。不同實(shí)施例的范圍由下面的權(quán)利要求來(lái)確定。
【權(quán)利要求】
1.一種封裝系統(tǒng)，包括: 襯底； 第一電傳導(dǎo)焊盤和第二電傳導(dǎo)焊盤，所述第一電傳導(dǎo)焊盤和所述第二電傳導(dǎo)焊盤形成在所述襯底的頂面上； 形成在所述襯底的頂面上的掩膜部分，所述掩膜部分布置在所述第一電傳導(dǎo)焊盤和所述第二電傳導(dǎo)焊盤之間；以及 安裝到所述掩膜部分的頂面上的無(wú)源部件， 其中所述無(wú)源部件的背面的一部分分別與所述第一電傳導(dǎo)焊盤和所述第二電傳導(dǎo)焊盤物理接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝系統(tǒng)，其中所述掩膜部分與所述第一電傳導(dǎo)焊盤和所述第二電傳導(dǎo)焊盤分開(kāi)一段距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝系統(tǒng)，其中所述背面的外圍區(qū)域在所述無(wú)源部件的對(duì)立側(cè)面上分別與所述第一電傳導(dǎo)焊盤的頂面和所述第二電傳導(dǎo)焊盤的頂面物理接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝系統(tǒng)，其中所述掩膜部分的頂面與所述第一電傳導(dǎo)焊盤的頂面和所述第二電傳導(dǎo)焊盤的頂面在同一高度上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝系統(tǒng)，進(jìn)一步包括: 覆蓋所述襯底的頂面的掩膜層，其中所述掩膜層利用所述掩膜部分、所述第一電傳導(dǎo)焊盤和所述第二電傳導(dǎo)焊盤穿過(guò)其而裸露的開(kāi)口來(lái)形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的封裝系統(tǒng)，其中所述第一電傳導(dǎo)焊盤和所述第二電傳導(dǎo)焊盤與所述掩膜層沒(méi)有接觸。
7.—種封裝系統(tǒng),包括: 襯底； 第一電傳導(dǎo)焊盤和第二電傳導(dǎo)焊盤，所述第一電傳導(dǎo)焊盤和所述第二電傳導(dǎo)焊盤嵌入所述襯底的頂面內(nèi)； 安裝到所述襯底的頂面上的無(wú)源部件， 其中所述無(wú)源部件的背面的一部分分別與所述第一電傳導(dǎo)焊盤和所述第二電傳導(dǎo)焊盤物理接觸。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的封裝系統(tǒng)，其中所述第一電傳導(dǎo)焊盤與所述第二電傳導(dǎo)焊盤分開(kāi)一段距離。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的封裝系統(tǒng)，其中所述第一電傳導(dǎo)焊盤的頂面和所述第二電傳導(dǎo)焊盤的頂面與所述襯底的頂面齊平或稍高于所述襯底的頂面。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的封裝系統(tǒng)，所述背面的外圍區(qū)域在所述無(wú)源部件的對(duì)立側(cè)面上分別與所述第一電傳導(dǎo)焊盤的頂面和所述第二電傳導(dǎo)焊盤的頂面物理接觸。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的封裝系統(tǒng)，進(jìn)一步包括: 覆蓋所述襯底的頂面的掩膜層，其中所述掩膜層利用所述第一電傳導(dǎo)焊盤和所述第二電傳導(dǎo)焊盤穿過(guò)其而裸露的開(kāi)口來(lái)形成。
12.一種用于制造封裝系統(tǒng)的方法，包括: 提供具有第一電傳導(dǎo)焊盤和第二電傳導(dǎo)焊盤的襯底，所述第一電傳導(dǎo)焊盤和所述第二電傳導(dǎo)焊盤由中間區(qū)域分開(kāi)；在所述中間區(qū)域處形成掩膜部分； 將無(wú)源部件安裝到所述掩膜部分的頂面上，其中所述無(wú)源部件配置為使得所述無(wú)源部件的背面的一部分分別與所述第一`電傳導(dǎo)焊盤和所述第二電傳導(dǎo)焊盤物理接觸。
【文檔編號(hào)】H01L21/60GK103824829SQ201310541134
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2013年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月5日
【發(fā)明者】張蕾蕾, 龍·博扎, 翟軍, 祖海爾·博哈里 申請(qǐng)人:輝達(dá)公司