專(zhuān)利名稱：用于在基板上生產(chǎn)包括集成電路的模塊的方法和由此制造的集成模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在基板上生產(chǎn)包括集成電路管芯的模塊的方法，并涉及一種包括安放在基板上的集成電路管芯的集成模塊。
背景技術(shù)：
通常通過(guò)將管芯安放于基板上、以及通過(guò)倒裝芯片技術(shù)等將安排在管芯上的集成接觸墊接合到安排在基板上的相關(guān)聯(lián)的接觸墊，來(lái)進(jìn)行多芯片模塊和封裝的制造，在多芯片模塊和封裝中，集成電路管芯(芯片)貼附到基板上以便為集成電路提供封裝。在倒裝芯片技術(shù)由于其受低成品率的損害而昂貴的同時(shí)，在自動(dòng)化生產(chǎn)線中該安放與接合技術(shù)具有低的生產(chǎn)量，因?yàn)樵诠苄竞突迳系募山佑|墊必須與接合引線以串聯(lián)方式互連，使得MCM或集成管芯封裝的這種制造要求一個(gè)基本的時(shí)間(essential time)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開(kāi)了以增加的成品率和減少的成本來(lái)生產(chǎn)一個(gè)集成模塊，諸如多芯片模塊或集成管芯封裝。
另外，本發(fā)明公開(kāi)一種用于使用常規(guī)的處理步驟生產(chǎn)集成模塊的方法。
根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，有一種用于在基板上生產(chǎn)包括集成電路管芯的模塊的方法。該方法包括提供基板；在基板上提供包括導(dǎo)電通路和金屬化接觸墊的金屬化層；將集成電路管芯安放于基板上，使得集成電路管芯的集成接觸墊在基板上定位于該金屬化接觸墊附近，并選擇性地涂敷導(dǎo)電膏使得在集成接觸墊和金屬化接觸墊之間形成導(dǎo)電連接。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，將導(dǎo)電膏提供為焊膏，其中在選擇性地涂敷焊膏之后，進(jìn)行回流處理，其中熔化焊膏并形成導(dǎo)電連接。
優(yōu)選地，借助于印刷處理，尤其是絲網(wǎng)印刷處理來(lái)涂敷焊膏。
根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，在安放到基板上之前使集成電路管芯變薄，以提供金屬化層的金屬化接觸墊和集成電路管芯的集成接觸墊的拉平(levelling)。
通常，可以規(guī)定提供有一厚度的金屬化結(jié)構(gòu)，以提供集成接觸墊和金屬化接觸墊的上部表面的相同高度水平。
優(yōu)選地，將變薄的或未變薄的集成電路安放到基板上的凹槽中。
優(yōu)選地，通過(guò)用于將構(gòu)成的焊料停止箔層疊到基板上的印刷處理、屏蔽涂層處理和層疊處理中的一種而在絕緣層中形成該凹槽。
而且，可以規(guī)定借助于膠劑和機(jī)械固定中的至少一種將集成電路管芯貼附到基板上。
根據(jù)本發(fā)明的再一實(shí)施例，提供一種集成模塊，其包括具有用以提供與集成電路接觸的集成接觸墊的集成電路管芯、其上安放了集成電路管芯的基板、在基板上提供并包括導(dǎo)電通路和金屬化接觸墊的金屬化結(jié)構(gòu)，和涂敷到集成接觸墊和金屬化接觸墊的導(dǎo)電膏，使得在集成接觸墊和金屬化接觸墊之間提供導(dǎo)電連接，其中集成電路管芯的集成接觸墊定位于金屬化接觸墊附近。
優(yōu)選地，形成具有一厚度的金屬化層以提供集成接觸墊和金屬化接觸墊的上部表面的相同高度水平。
而且，可以規(guī)定在基板的凹槽中安放該集成電路管芯。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，金屬化包括淀積在基板上的構(gòu)造的金屬層。


以下參考圖中示出的示范例子而更詳細(xì)地描述本發(fā)明，在圖中圖1a至1e示出了用于生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的集成模塊的處理狀態(tài)。
圖2a-2e示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的集成模塊的處理狀態(tài)。
具體實(shí)施例方式
圖1a-1e示出了用于在基板1上生產(chǎn)包括集成電路管芯的集成模塊的制造過(guò)程的處理狀態(tài)。這種集成模塊被稱為多芯片模塊(MCM)，其中貼附了多個(gè)集成電路管芯并連接至包括互連層的共用基板以提供電子系統(tǒng)模塊。像集成模塊一樣，也可提供包括基板的器件封裝，在基板上經(jīng)由提供在基板上/中的再分配層來(lái)貼附并連接集成電路管芯。這種封裝通常稱為球柵陣列、針柵陣列、倒裝芯片封裝及其變體。
如在圖1a中所示，提供基板1，其通常用作支撐體以承載和保護(hù)貼附于其上的集成電路管芯。而且，尤其在多芯片模塊或器件封裝的情況下，基板可包括一個(gè)或多個(gè)再分配層以提供在多個(gè)集成電路管芯之間和/或在一個(gè)集成電路管芯和基板的多個(gè)接觸端口(例如，焊料凸起、引腳)之間的互連。為易于表示，在圖中沒(méi)有描述再分配層?；?可由樹(shù)脂、陶瓷和適合于用作用于集成電路管芯的基板的任何其它絕緣材料制成。
作為下一步，如圖1b中所示，將構(gòu)造的金屬化層2淀積到基板1的表面上。通過(guò)淀積一金屬層來(lái)形成金屬化結(jié)構(gòu)，該金屬層通常包括如鋁、銅和/或具有低電阻率并能夠通過(guò)公知的工藝淀積的其它合適材料。例如，可通過(guò)構(gòu)造的或無(wú)構(gòu)造的金屬箔等的濺射、電鍍、層疊來(lái)提供金屬化層2。
用公知的光刻和蝕刻的處理來(lái)構(gòu)造金屬化層2以形成導(dǎo)電通路和將與集成電路管芯上的相應(yīng)接觸墊互連的接觸墊(區(qū)域)，以及限定用于安放集成電路管芯3的位置。
如圖1c中所示，將集成電路管芯3安放在基板1上。構(gòu)造金屬化層2，使得其上將定位集成電路管芯3的基板1上的位置不承載金屬結(jié)構(gòu)，以允許將集成電路管芯3安放在基板1的表面上。集成電路管芯3包括提供電子和/或其它功能的集成電路，且其上提供有集成接觸墊5。集成接觸墊5通常借助于再布線層4與集成電路相連接，其中將集成接觸墊5安排成與集成電路管芯3的邊緣接近。
集成電路管芯3、集成電路管芯3的集成接觸墊5和基板1的金屬化接觸墊都安排為接近且優(yōu)選地它們的上部表面在相同的高度水平上，使得在接觸墊5、6之間的間隙和接觸墊之間的高度上的失配變小。將集成接觸墊5和金屬化接觸墊6之間的距離制作得小，以允許將導(dǎo)電膏涂敷于它們各自的上部表面上和它們之間，而不引起與其它接觸墊和導(dǎo)電通路的不希望的電性互連。
在下一步中，如在圖1d的狀態(tài)中示出的，導(dǎo)電膏被絲網(wǎng)印刷到如圖1c中所示的布置上，使得導(dǎo)電膏選擇性地淀積為從集成電路管芯3上的集成接觸墊5延伸到基板1上的金屬化接觸墊6的帶或跡線。
導(dǎo)電膏7可由焊膏或包括導(dǎo)電材料的任何其它的膏劑制成。例如使用絲網(wǎng)印刷處理來(lái)淀積導(dǎo)電膏。這可以通過(guò)在圖1c的布置的表面上涂敷掩模和將導(dǎo)電膏7涂敷到掩模上并移除掩模來(lái)進(jìn)行，使得導(dǎo)電膏7保留在圖1c的布置表面由掩膜的孔口限定的位置上。
為了在集成電路管芯的集成接觸墊和基板的金屬化層的金屬化接觸墊之間提供可靠的導(dǎo)電互連，在用于硬化導(dǎo)電膏和為了獲得導(dǎo)電膏與接觸墊之間的可靠接觸的處理中固化或熔化導(dǎo)電膏。在焊膏的情況下，應(yīng)用其中加熱焊膏以使其熔化并在集成接觸墊5和金屬化接觸墊6之間提供焊料通路的回流處理。當(dāng)然，以同樣的方式，可形成在較大數(shù)量的金屬化接觸墊6和/或多個(gè)集成接觸墊5之間的互連。
為了使集成接觸墊5和金屬化接觸墊6的高度水平相等，可規(guī)定在將集成電路管芯3安放到基板1上之前，通過(guò)應(yīng)用到集成電路管芯3背面?zhèn)鹊难心シ椒?，如CMP處理(化學(xué)機(jī)械拋光)來(lái)使集成電路管芯變薄。例如，可使集成電路管芯3為約75μm那樣薄。而且，可以規(guī)定通過(guò)重復(fù)幾次將金屬化層2淀積到基板1表面上的步驟來(lái)使金屬化層2更厚。
在回流處理中，由于焊料的表面張力，熔化的焊料不會(huì)在該布置的表面上擴(kuò)散。在如圖1e中示出的焊料凝固之后，在絲網(wǎng)印刷之前涂敷到其的橫向結(jié)構(gòu)基本上保持且提供集成接觸墊5和金屬化接觸墊6的安全接觸。由于接觸墊5、6之間的距離制作得小，因此在其間建立了導(dǎo)電焊料通路。
在圖2a至2e中，描述了用于制造根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的集成模塊的方法的處理級(jí)。具有相同或相似功能的元件用相同的參考標(biāo)記引用。
第二實(shí)施例的制造工藝與關(guān)于圖1a至1e示出的實(shí)施例的不同在于，基板1被提供有適合于合并集成電路管芯3的凹槽10，其中凹槽的深度、集成電路管芯3的厚度和在基板1表面之上的金屬化層2的高度都適合于提供接觸墊5、6的表面的相同水平?；?中的凹槽10可通過(guò)常規(guī)處理如光刻和蝕刻處理形成于基板1中。
而且，可規(guī)定將絕緣層，例如用于焊接的停止抗蝕劑8涂敷到構(gòu)造為在其中限定用于安放集成電路管芯3的凹槽10的基板1的表面上，其中金屬化層2和集成電路管芯3嵌入到停止抗蝕劑8上/中。由此在集成電路管芯3的邊緣和金屬化層2的金屬化接觸墊6的側(cè)壁之間所產(chǎn)生的間隙9通過(guò)用于焊接的停止抗蝕劑8填充，使得沒(méi)有焊料能夠侵入到間隙9中，從而避免形成不希望的互連。停止抗蝕劑8的構(gòu)造可通過(guò)平面絲網(wǎng)印刷處理以20μm厚度的停止抗蝕劑、通過(guò)掩蔽涂覆40μm厚度的停止抗蝕劑或通過(guò)層疊50μm至100μm厚度的焊接停止抗蝕劑箔來(lái)生產(chǎn)。
在實(shí)施例中，優(yōu)選提供用于將集成電路管芯3固定到基板1上的膠劑(未示出)或機(jī)械固定，以使得在進(jìn)行隨后的導(dǎo)電膏的絲網(wǎng)印刷時(shí)在基板1上不發(fā)生集成電路管芯3的偶然移位或不希望的移動(dòng)。絲網(wǎng)印刷集成接觸墊和金屬化接觸墊之間的互連的處理使得集成電路管芯的接合廢棄，并由此允許增加制造集成模塊的成品率并降低制造成本。
權(quán)利要求
1.一種用于在基板上生產(chǎn)包括集成電路管芯的模塊的方法，包括提供基板；在基板上提供包括導(dǎo)電通路和金屬化接觸墊的金屬化層；將集成電路管芯安放到基板上，以使得集成電路管芯的集成接觸墊定位在金屬化接觸墊的附近；和選擇性地涂敷適合于在集成接觸墊和金屬化接觸墊之間形成導(dǎo)電連接的導(dǎo)電膏。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中將導(dǎo)電膏提供為焊膏，其中在選擇性地涂敷焊膏之后，進(jìn)行其中焊膏熔化且形成導(dǎo)電連接的回流處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中借助于印刷處理來(lái)涂敷焊膏。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在安放到基板上之前，使集成電路管芯變薄。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中提供具有一厚度的金屬化層，以提供集成接觸墊和金屬化接觸墊的上部表面的相同高度水平。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中將集成電路管芯安放到在基板上的凹槽中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中通過(guò)用于將構(gòu)造的焊料停止箔層疊到基板上的層疊處理、印刷處理、和掩蔽涂覆處理中的一個(gè)來(lái)形成凹槽。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中借助膠劑和機(jī)械固定中的至少一種將集成電路管芯貼附到基板上。
9.一種集成模塊，包括集成電路管芯，具有集成接觸墊以提供至集成電路的接觸；基板，其上安放集成電路管芯；金屬化層，提供于基板上且包括導(dǎo)電通路和金屬化接觸墊，其中集成電路管芯的集成接觸墊定位在金屬化接觸墊的附近；和導(dǎo)電膏結(jié)構(gòu)，涂敷到集成接觸墊和金屬化接觸墊，以使得在集成接觸墊和金屬化接觸墊之間提供導(dǎo)電連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的集成模塊，其中金屬化層被形成為具有一厚度，以提供集成接觸墊與金屬化接觸墊的上部表面的相同高度水平。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的集成模塊，其中將集成電路管芯安放在基板的凹槽中。
12.根據(jù)權(quán)利要求9的集成模塊，其中金屬化層包括淀積在基板上的構(gòu)造的金屬層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在基板上生產(chǎn)包括集成電路管芯的模塊的方法。提供基板，在基板上提供包括導(dǎo)電通路和金屬化接觸墊的金屬化結(jié)構(gòu)。將集成電路管芯安放到基板上，使得集成電路的集成接觸墊定位在金屬化接觸墊的附近，和選擇性地涂敷導(dǎo)電膏以使在集成接觸墊和金屬化接觸墊之間形成導(dǎo)電連接。
文檔編號(hào)H01L23/488GK1819131SQ20051013579
公開(kāi)日2006年8月16日 申請(qǐng)日期2005年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月29日
發(fā)明者A·漢克, M·鄧克爾 申請(qǐng)人:因芬尼昂技術(shù)股份公司