晶圆级芯片尺寸半导体装置封装组合物及其相关方法 【发明领域】
本公开一般涉及晶圆级芯片尺寸半导体装置封装组合物,所述封装组合物能够提供高密度、小尺寸电路线而无需利用光刻。更具体地讲,本公开的半导体装置封装包括高性能、可激光活化(并且可激光图案化)的基板,所述基板能够实现更高的I/O互连、改善的制造成本、简单性及可靠性。
相关领域描述
一般来讲,晶圆级芯片尺寸封装为人们所知(参见例如授予Farnworth等人的美国专利公开号6,368,896)。通常,利用光刻将金属线路加入到此类封装中。然而,随着工业上不断需要涉及越来越小尺寸的更高密度线路的更复杂封装构型,此类光刻正日益具有挑战性。
发明概述
本公开涉及晶圆级芯片封装组合物,所述封装组合物包括应力缓冲层。应力缓冲层包含聚合物粘合剂和尖晶石晶体填料。尖晶石晶体填料既可为未活化形式也可为激光活化形式。聚合物粘合剂的含量为应力缓冲层的40%至97%重量。聚合物粘合剂可选自:
聚酰亚胺,
苯并环丁烯聚合物,
聚苯并噁唑,
环氧树脂,
二氧化硅填充的环氧化物,
双马来酰亚胺树脂,
双马来酰亚胺三嗪,
含氟聚合物,
聚酯,
聚苯醚/聚亚苯基醚树脂,
聚丁二烯/聚异戊二烯交联树脂(及其共聚物),液晶聚合物,
聚酰胺,
氰酸酯,
上述任何一种的共聚物,以及
上述任何一种的组合。
尖晶石晶体填料的含量为应力缓冲层的3%至60%重量。未活化形式的尖晶石晶体填料由化学式AB2O4和BABO4进一步限定,其中A为2价金属阳离子并选自铜、钴、锡、镍、以及它们中的两种或更多种的组合,并且B为3价金属阳离子并选自镉、锰、镍、锌、铜、钴、锰、锡、钛、铁、铝、铬、以及它们中的两种或更多种的组合。
激光活化的尖晶石晶体填料提供与金属通道的电连接,所述金属通道的至少一部分具有与半导体装置焊垫和焊球这两者的电连接。
应当了解,上述发明概述和下述发明详述均为示例性的,并且旨在提供对受权利要求书保护的本发明的进一步解释。
附图简述
所包括的附图提供对本发明的进一步理解,并合并到其中且组成本说明书的一部分。所述附图示出了本发明的实施方案并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中:
图1为示意性地示出一系列步骤的剖面图,所述步骤涉及在制造根据本公开实施方案的晶圆级封装过程中在晶圆上形成可激光活化(可激光图案化)的应力缓冲层;
图2为示意性地示出一系列步骤的剖面图,所述步骤涉及在制造根据本公开实施方案的晶圆级封装过程中在晶圆上形成可激光活化(可激光图案化)的应力缓冲层和可激光活化(可激光图案化)的再分配层;和
图3为示意性示出一系列步骤的剖面图,所述步骤涉及在制造根据本公开实施方案的晶圆级封装过程中于晶圆上形成常规的应力缓冲层和可激光活化(可激光图案化)的再分配层。
优选实施方案简述
有关附图的本发明实施方案和实施例的以下发明详述仅仅旨在为例证性的而非限制性的。
定义:
除非另外定义,本文所用的所有技术和科学术语的含义均与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的一样。尽管与本文所述的方法和材料类似或等同的方法和材料一般也可用于本发明的实施或测试中,但是下文描述了合适的方法和材料。
描述:
本发明的晶圆级封装包括一个或多个可光活化的、可激光图案化的材料,所述材料通常为薄膜、层或基板。本公开的可光活化的、可激光图案化的材料包括聚合物粘合剂,所述聚合物粘合剂选自:
聚酰亚胺,
苯并环丁烯聚合物(“BCB”),
聚苯并噁唑(“PBO”),
环氧树脂,
二氧化硅填充的环氧化物,
双马来酰亚胺树脂,
双马来酰亚胺三嗪,
含氟聚合物,
聚酯,
聚苯醚/聚亚苯基醚树脂,
聚丁二烯/聚异戊二烯交联树脂(及其共聚物),液晶聚合物,
聚酰胺,
氰酸酯,
上述任何一种的共聚物,以及
上述任何一种的组合。
聚合物粘合剂以介于以下百分比的任何两个之间(并任选地包括以下百分比)的量存在:按可光活化基板的总重量计40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%或97%重量。
除了基料聚合物之外,可激光活化(可激光图案化)的材料还包含尖晶石晶体填料。尖晶石晶体填料以介于以下百分比的任何两个之间(并任选地包括以下百分比)的量存在:按可光活化基板地总重量计3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%和60%重量。此外,尖晶石晶体填料的平均粒度介于以下尺寸的任何两个之间(并任选地包括以下尺寸):50nm、100nm、300nm、500nm、800nm、1000nm、2000nm、3000nm、4000nm、5000nm和10000nm。
本公开的可光活化(可激光图案化)的组合物可根据包括以下步骤的方法制造:
1.将尖晶石晶体填料分散到有机溶剂中以形成分散体,
2.使该分散体与聚合物粘合剂或其前体组合,并且
3.去除80%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%重量或更多的有机溶剂。
本公开的可光活化(可激光图案化)的材料可用激光束来活化。激光束可用于将图案烧蚀到可光活化材料的表面上,随后可进行金属电镀步骤,其中金属将选择性地积聚在可激光活化的烧蚀表面上。此类电镀金属可通过非电解(或任选地电解)镀槽进行以在可光活化图案上形成导电通道,并且任选地还形成穿过基板的金属化通路。
在一个实施方案中,可光活化(可激光图案化)的材料具有介于以下任何两个数字之间(并任选地包括以下数字)的可见至红外消光系数:0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5和0.6每微米。
尖晶石晶体填料可具有介于以下尺寸的任何两个之间(并任选地包括以下尺寸)的平均粒度:50nm、100nm、300nm、500nm、800nm、1000nm、2000nm、3000nm、4000nm、5000nm和10000nm。
本公开的可激光活化(可激光图案化)的组合物可浸渍到玻璃结构中以形成预浸料坯,可浸渍到纤维结构中,或者可为薄膜形式。
本发明的薄膜复合材料可具有介于以下厚度的任何两个之间(并任选地包括以下厚度)的厚度:1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、7μm、8μm、9μm、10μm、12μm、14μm、16μm、18μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm、55μm、60μm、65μm、70μm、75μm、80μm、85μm、90μm、95μm、100μm、125μm、150μm、175μm和200μm。
本公开的半导体装置封装(除了包括可激光活化-可激光图案化的基板之外)还可附加包括功能层。功能层可具有许多功能中的任何一种,例如导热层、电容器层、电阻器层、尺寸上稳定的介电层或粘合剂层。
本公开的可激光活化(可激光图案化)的组合物可任选地进一步包含选自以下的添加剂:抗氧化剂、光稳定剂、消光系数调节剂、阻燃添加剂、抗静电剂、热稳定剂、增强剂、紫外光吸收剂、粘附促进剂、无机填料(如二氧化硅)、分散剂、或它们的组合。消光系数调节剂包括但不限于碳粉或石墨粉。
在一个实施方案中,本公开的聚合物组合物具有分散在其内的可高度光活化的尖晶石晶体填料,其中所述填料包括两种或更多种确定的结晶内的金属氧化物团簇构型。当处于理想(即,无污染、非衍生)状态时,总体结晶具有以下通式:
AB2O4
其中:
i.A(在一个实施方案中,A为主要是(或者专门是)2价的金属阳离子)选自镍、铜、钴、锡、以及它们的组合,其提供通常为四面体结构的第一金属氧化物团簇(“金属氧化物团簇1”)的主要阳离子组分,
ii.B(在一个实施方案中,B为主要是(或者专门是)3价的金属阳离子)选自铬、铁、铝、镍、锰、锡、以及它们的组合,并且其提供通常为八面体结构的第二金属氧化物团簇(“金属氧化物团簇2”)的主要阳离子组分,
iii.其中在以上基团A或B中,具有2价可能的任何金属阳离子均可用作“A”,具有3价可能的任何金属阳离子均可用作“B”,
iv.其中“金属氧化物团簇1”的几何构型(通常为四面体结构)不同于“金属氧化物团簇2”的几何构型(通常为八面体结构),
v.其中来自A和B的金属阳离子可用作“金属氧化物团簇2”(通常为八面体结构)的金属阳离子,如同“反转的”尖晶石型晶体结构的情况,
vi.其中O主要是(或者专门是)氧;并且
vii.其中“金属氧化物团簇1”和“金属氧化物团簇2”一起提供单一的可识别的晶体型结构,该结构具有增强的易受电磁辐射影响的性质,其可通过以下性质证实:当以约10%至约30%重量的载荷分散到聚合物基电介质中时,可测量出“可见至红外”消光系数介于以下数字的任何两个之间(并任选地包括以下数字):0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5和0.6每微米。
尖晶石晶体填料可分散在聚合物粘合剂溶液中。聚合物粘合剂溶液包括溶解于溶剂中的聚酰亚胺和共聚酰亚胺聚合物和树脂、环氧树脂、二氧化硅填充的环氧化物、双马来酰亚胺树脂、双马来酰亚胺三嗪、含氟聚合物、聚酯、聚苯醚/聚亚苯基醚树脂、聚丁二烯/聚异戊二烯交联树脂(及共聚物)、液晶聚合物、聚酰胺、氰酸酯、或它们的组合。填料通常以介于以下数字的任何两个之间(并任选地包括以下数字)的重量百分数分散:聚合物的3%、5%、7%、9%、10%、12%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%和60%重量,并且最初具有介于以下数字的任何两个之间(并任选地包括以下数字)的平均粒度(掺入到聚合物粘合剂中之后):50nm、100nm、300nm、500nm、800nm、1000nm、2000nm、3000nm、4000nm、5000nm和10000nm。
尖晶石晶体填料可(借助或不借助分散剂)分散于有机溶剂中,并在后续步骤中分散于聚合物粘合剂溶液中以形成共混的聚合物组合物。随后可将该共混的聚合物组合物浇铸到平坦表面(或转筒)上,加热、干燥,并固化或半固化以形成尖晶石晶体填料分散于其内的聚合物膜。
随后可利用激光束通过光活化步骤对聚合物膜进行加工。激光束可利用光学元件聚焦,并对准其中需要设置电路迹线或其它电子组件的聚合物膜表面的部分。一旦所选择的表面部分被光活化,则该光活化的部分可通过金属电镀步骤例如非电解电镀步骤用作随后形成的电路迹线的通道(或者,有时仅为一个点)。
利用本公开的聚合物膜或聚合物复合材料制作电路所采用的工序数目与当今工业常规采用的减成法中步骤数相比常常要少得多。
在一个实施方案中,聚合物组合物与聚合物复合材料具有介于以下数字的任何两个之间(并任选地包括以下数字)的可见至红外(即,1mm至400nm的波长范围)消光系数:0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5和0.6每微米(或1/微米)。可见光至红外线用于测量每种薄膜的消光系数。薄膜厚度在用于测定消光系数的计算中使用。
如本文所用,可见至红外消光系数(本文有时简称为‘α’)为算数。该算数通过在将复合膜样本置于光束通道中之后测量特定波长的光强度(利用光度计)并用该数除以透过空气的相同光强度所得比率而得到。
如果将该比率取自然对数并乘以(-1),随后用该数除以薄膜厚度(以微米测量),则可计算可见至红外消光系数。
用于可见至红外消光系数的通用公式于是可表示为通式:
α=-1×[1n (I(X)/I(O))]/t
其中I(X)代表透过薄膜的光强度,
其中I(O)代表透过空气的光强度,以及
其中t代表薄膜厚度。
通常,这些计算中的薄膜厚度以微米表示。因此,对于特定薄膜的消光系数(或α数)以1/微米或微米倒数(例如,μm-1)表示。用于本文所讨论的测量中的特定光波长通常为覆盖光谱的可见光至红外线部分的那些光波长。
在一个实施方案中,消光系数调节剂可作为一些尖晶石晶体填料而不是所有尖晶石晶体填料的部分替代品添加。合适的替代量可在介于以下百分比的任何两个之间(并且任选地包括以下百分比)的范围内:尖晶石晶体填料组分总量的1%、2%、3%、4%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%或40%重量。在一个实施方案中,约10%重量的尖晶石晶体填料可用碳粉或石墨粉替代。由其生成的聚合物复合材料应具有足量的存在于该聚合物复合材料中的尖晶石晶体结构以允许金属离子有效地电镀在其表面上,同时上述量的替代品(例如,碳粉)使聚合物复合材料的颜色充分变深,以便足够量的光能(即,有效光活化复合材料表面的光能的量)可被吸收。
已有利地发现了用于聚合物组合物及聚合物复合材料的有用消光系数的具体范围。具体地讲,已发现聚合物组合物及聚合物复合材料需要足够程度的吸光能力,以在通常采用某些激光机器的高速光活化步骤中有效工作。
例如,在所采用的一类光活化步骤(例如,采用激光束的步骤)中,已发现本发明的聚合物组合物及复合材料能够吸收足量的光能以便可在其上形成明确的电路迹线图案。这可在较短时间内实现。相反,可商购获得的聚合物膜(即,不含这些特定填料的薄膜,或者包含非功能化尖晶石晶体填料的薄膜)会花费较长时间,具有太低的消光系数,并且可能(或者根本)无法在较短时段内光活化。因此,许多聚合物膜,甚至包含较高载荷的其它类型尖晶石晶体填料的薄膜,不能够吸收足够的光能以用于高速、光活化制造、以及能够以明确的电路图案接受金属电镀。
用于制备本发明的聚合物粘合剂的有机溶剂应能够溶解聚合物粘合剂。合适的溶剂还应具有合适的沸点,例如低于225℃,从而聚合物溶液可在适当(即,更方便且更便宜)的温度下干燥。小于210℃、205℃、200℃、195℃、190℃、180℃、170℃、160℃、150℃、140℃、130℃、120℃或110℃的沸点一般较合适。
当溶解于合适的溶剂中以形成聚合物粘合剂溶液(和/或铸膜溶液)时,本发明的聚合物粘合剂还可包含一种或多种添加剂。这些添加剂包括但不限于加工助剂、抗氧化剂、光稳定剂、消光系数调节剂、阻燃添加剂、抗静电剂、热稳定剂、紫外线吸收剂、无机填料,例如硅氧化物,粘附促进剂、增强剂、表面活性剂或分散剂、以及它们的组合。
可将聚合物溶液浇铸或施加到载体(例如,环形带或转筒)上,以形成膜层。包含溶剂的膜层可通过在适当温度下烘烤(其可为热固化)或者仅仅通过产生大体上干燥薄膜的干燥(或已知为“B阶段”的部分干燥)转化成自承薄膜。如本文所用,大体上干燥的薄膜定义为具有小于2%、1.5%、1.0%、0.5%、0.1%、0.05%或0.01%重量的剩余在聚合物复合材料中的挥发性物质(例如,溶剂或水)的薄膜。此外,具有分散在其内的尖晶石晶体填料的热塑性聚合物组合物可被挤出以形成薄膜或任何其它预先确定的成型制品。
根据本发明,选择聚合物粘合剂以向组合物及聚合物复合材料提供重要的物理特性。有益的性能包括但不限于良好粘附性(即,金属粘附性或对金属的粘附力)、高模量和/或低模量(取决于应用)、高机械伸长、低湿膨胀系数(CHE)、以及高拉伸强度。
与聚合物粘合剂一样,尖晶石晶体填料也可被具体选择以提供施加强光能之后具有明确光活化通道的聚合物复合材料。例如,明确的光活化通道可在光活化材料浸没于非电解镀槽中之后更易于产生明确的电路金属迹线。金属通常借助非电解电镀步骤沉积到聚合物复合材料表面的光活化部分上。
在一个实施方案中,本发明的聚合物组合物用于形成多层(至少两层或更多层)聚合物复合材料。多层聚合物复合材料可用作以下电子基板的至少一部分:印刷电路板(“PCB”)、芯片尺寸封装、晶圆级封装、高密度互连板(HDI)、模块、“LGA”矩栅阵列、“SOP”(系统级封装)模块、“QFN”四边扁平无引脚封装、“FC-QFN”倒装芯片四边扁平无引脚封装、或其它类似类型的电子基板。印刷电路板(覆盖有或者其内掺有聚合物复合材料)可为单侧、双侧,可组合到层叠中、或电缆(即,柔性电路电缆)中。层叠可包括若干个单独电路以形成通常称作多层板的层叠。这些电路类型中的任何一种可用于单一柔性或刚性电路,或者可组合形成刚性/柔性或柔性/刚性印刷线路板或电缆。
在三层聚合物复合材料的情况下,尖晶石晶体填料可位于外层中、内层中、至少两层中、或者所有三层中。此外,取决于所需的最终性能,尖晶石晶体填料在每个单独层中的浓度(或载荷)可不同或相同。
在一个实施方案中,将电磁辐射(即,借助激光束的光能)施用到聚合物复合材料的表面上。在一个实施方案中,利用可商购获得的Esko-Graphics数字成像仪(CDI)光活化聚合物膜或复合材料。该成像仪可以连续波模式操作或者可以脉冲模式操作。将这种能量施用到薄膜的特定预设部分上的目的是对薄膜表面进行光活化。如本文所定义,术语“光活化的”被定义为聚合物复合材料上的如下表面部分:其中金属离子可以能够形成金属电路迹线的方式结合到表面上。如果仅仅少量的金属被非电解电镀到薄膜表面的光活化的部分上,并从而使得不能够形成导电通道,则就本文的目的而言,该薄膜不会被认为“可光活化的”。
可采用50瓦的钇铝石榴石(YAG)激光对聚合物复合材料进行光活化。然而,也可利用其它类型的激光。在一个实施方案中,钇铝石榴石激光(例如,Chicago Laser Systems CLS-960-S型号电阻器微调系统)可用于发出1瓦和100瓦之间的能量,在约355nm、532nm或1064nm波长光的范围内。一般来讲,用于光活化聚合物复合材料表面的一部分的激光波长可在介于并包括以下数字的任何两个之间的波长范围内:200nm、355nm、532nm、1064nm或3000nm。
一般来讲,可利用声光调制器/分路器/衰减器装置(AOM)来调节激光束并且可在单一光束中产生最多23瓦。可通过真空或者通过粘合剂(或者两者)将聚合物复合材料适当保持在转筒或金属板的外表面上。转筒型组合件可以每分钟1至2000转范围内的速度旋转薄膜以便降低生产时间。激光束的光点直径(或光束直径)可介于以下数字的任何两个之间(并任选地包括以下数字)的焦距下:1μm、2μm、4μm、6μm、8μm、10μm、15μm、20μm或25μm,通常为18μm或12μm。平均暴露量(例如,能量剂量)可介于以下数字的任何两个之间(并任选地包括以下数字):0.1J/cm2、0.5J/cm2、1.0J/cm2、2J/cm2、4J/cm2、6J/cm2、8J/cm2、10J/cm2、15J/cm2或20J/cm2。在实施例中,利用至少4J/cm2和8J/cm2。
已知为图像文件的印刷电路板的数字图案可用于将光照定向于聚合物复合材料表面上的所需部分(即,位置)。软件可用来贮存关于细线位置、间隔、曲线、焊垫、小孔的信息以及诸如焊垫直径、焊垫节距和孔径的其它信息。该数据可存储在易于连接到AOM电子器件的数字存储器中。
激光的运动可由计算机控制并且能够以有组织的、预定的、逐点(或逐行)方式沿着面板或复合材料表面对准。可将电路图案的细小部件(例如,行宽小于100μm、75μm、50μm或25μm)刻在聚合物复合材料的表面上。光源、扫描、光束调制、数字图案传送、以及以上指定的机械条件的组合可全部用于提供所需的特定电路图案。
在一个实施方案中,随后将金属施用到聚合物复合材料的光活化的部分上。就这些聚合物复合材料而言,可在非电解电镀步骤中利用“非电解”镀槽将金属电镀到表面上。除了包括痕量的其它添加剂之外,镀槽还可包括铜离子源、还原剂、氧化剂和螯合剂。
可控制其中镀槽可将金属电镀到薄膜表面上的速度和质量的变量包括但不限于镀槽温度、要电镀的表面数量、溶液的化学平衡(例如,用已消耗的物质补充电镀液)、以及机械搅拌强度。镀槽的温度范围可控制在介于室温和约70℃至80℃之间的温度下。温度可根据所用螯合剂(以及其它添加剂)的类型和数量来调节。
可通过利用单步法或两步法对数字成像电路进行非电解铜电镀。首先,本发明的聚合物组合物或复合材料通过光活化步骤进行数字成像。光活化碎片或混杂颗粒可通过机械刷涂、空气或超声来去除,以便开始清洁的非电解镀铜步骤。在已经采取了这些初始步骤之后,可以大约>3微米/小时的电镀速率将光活化的聚合物组合物或复合材料浸没到非电解镀铜槽中。
现在参见图1至图3,各个剖面图示意性地示出了根据本发明的实施方案的晶圆级封装中的各个阶段。
参见图1,步骤1示出了其上具有多个焊垫102的晶圆100。焊垫102包括导电金属,通常为铝。存在的晶片钝化层104通常包含氮化硅。如(图1的)步骤2中所示出,将应力缓冲层105层压到晶片钝化层之上。应力缓冲层105包括本公开的可激光活化(可激光图案化)的组合物。如(图1的)步骤3中所示出,对应力缓冲层105进行激光烧蚀以提供开口107,从而暴露焊垫102。
如(图1的)的步骤4中所示出,随后进行电镀金属步骤以提供凸块下金属(UBM)106,从而在焊垫102上产生凸块下金属涂层106,任选地向上延伸并超过开107,并且还任选地沿着应力缓冲层105的一部分延伸。
如(图1的)步骤5中所示出,随后将焊球108施加到开107中,将焊球108电连接到凸块下金属106上,凸块下金属继而电连接到焊垫102上。
接下来参见图2,步骤1示出了包括铝垫102和晶圆钝化层104的晶圆100。随后参见(图2的)步骤2,将应力缓冲层105施加在晶圆钝化层104之上。应力缓冲层105包括本公开的可激光活化(可激光图案化)的组合物。如(图2的)步骤3中所示出,对应力缓冲层105进行激光烧蚀以提供开107,从而暴露焊垫102。
如(图2的)的步骤4中所示出,随后进行电镀金属步骤以提供凸块下金属(UBM)106,从而在焊垫102上产生凸块下金属涂层106,任选地向上延伸并超过开107,并且还任选地沿着应力缓冲层105上表面的一部分延伸。
如(图2的)步骤5中所示出,随后将分配层110层压到凸块下金属106和应力缓冲层105之上。分配层110还包括本公开的可激光活化(可激光图案化)的组合物,并且可与应力缓冲层105的可激光活化(可激光图案化)的组合物相同或不同。
如(图2的)步骤6中所示出,随后激光烧蚀分配层110以提供开口112,从而暴露凸块下金属的一部分113,所述凸块下金属从焊垫102延伸至应力缓冲层105的表面部分。激光烧蚀活化开112的表面,因此金属将优先(或者专门)由活化的表面积聚(这与将耐金属化的未活化部分115形成对比)。
如(图2的)步骤7中所示出,随后进行电镀金属步骤以在开口112内提供第二凸块下金属(UBM)涂层114。
如(图2的)步骤8中所示出,将焊球沉积到(从而电连接到)第二凸块下金属涂层114上,所述第二凸块下金属涂层114继而电连接到第一凸块下金属106上,所述第一凸块下金属106继而连接到晶圆焊垫102上。
参见图3,步骤1示出了其上具有多个焊垫102的晶圆100。焊垫102包括导电金属,通常为铝。存在的晶片钝化层104通常包含氮化硅。聚酰亚胺或苯并环丁烯聚合物(“BCB”)的常规应力缓冲层105位于晶片钝化层104之上。应力缓冲层105包括开口107,该开口用凸块下金属层106金属化。
如(图3的)步骤2中所示出,随后将分配层110层压到凸块下金属106和应力缓冲层105之上。分配层110还包括本公开的可激光活化(可激光图案化)的组合物,并且可与应力缓冲层105的可激光活化(可激光图案化)的组合物相同或不同。
如(图3的)步骤3中所示出,随后激光烧蚀分配层110以提供开口112,从而暴露第一凸块下金属的一部分113,所述凸块下金属由焊垫102延伸至应力缓冲层110的表面部分。激光烧蚀将会活化开口112的表面,因此金属将优先(或者专门)由活化的表面积聚(这与将耐金属化的未活化部分110形成对比)。
如(图3的)的步骤4中所示出,随后进行电镀金属步骤以提供第二凸块下金属(UBM)114,所述第二凸块下金属电连接到第一凸块下金属涂层106上并且任选地向上延伸并超过开口112,并且还任选地沿着应力缓冲层110的一部分延伸。
如(图1的)步骤5中所示出,随后将焊球108施加到开口112中,电连接焊球108到第二凸块下金属114上,所述第二凸块下金属114继而电连接到第一凸块下金属层106上,所述第一凸块下金属层106继而电连接到焊垫102上。
相对于产生用于半导体封装的输入/输出信号通道的常规方法,由于易于利用激光成像和成图案,因此本公开的可激光活化(可激光图案化)的基板可增加半导体封装的输入/输出信号通道的数目。本公开的可激光活化(可激光图案化)的基板还由于无需光刻(包括需要光致抗蚀剂、光显影剂等)而简化了封装制造。用于外部电连接的凸块下冶金(UBM)和再分配迹线(RDL)可在可激光活化(可激光图案化)的基板的激光图案化完成之后形成(借助非电解金属电镀)。
应力缓冲层和/或再分配层可以许多方式中的任何一种施加,例如取决于所述层的粘度和所需厚度,通过层压或旋转涂覆。
对本领域的技术人员将显而易见的是,可在不背离本发明的范围和实质的条件下对本发明的结构作出多种修改和变型。