[发明专利]电学互连结构及其形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及电学互连结构以及形成电学互连结构的相关方法。

背景技术

结构间的连接通常不可靠的并且易发生失效。因此，在本领域中 需要克服至少一个上述的不足与局限。

发明内容

本法提供一种电学互连结构，该电学互连结构包括：包含第一导 电衬垫的第一衬底；包含第二导电衬垫的第二衬底；以及将所述第一 导电衬垫电学及机械连接到所述第二导电衬垫的互连结构，其中所述 互连结构包含无焊料金属芯结构，与所述无焊料金属芯结构的第一部 分直接机械接触的第一焊料结构，以及与所述无焊料金属芯结构的第 二部分直接机械接触的第二焊料结构，其中所述第一焊料结构将所述 无焊料金属芯结构的所述第一部分电学及机械连接到所述第一导电衬 垫，以及其中所述第二焊料结构将所述无焊料金属芯结构的所述第二 部分电学及机械连接到所述第二导电衬垫。

本发明提供一种电学结构，该电学结构包括：包含第一导电衬垫 的第一衬底；包含第二导电衬垫的第二衬底；以及将所述第一导电衬 垫电学及机械连接到所述第二导电衬垫的互连结构，其中所述互连结 构包含无焊料金属芯结构以及覆盖所述无焊料金属芯结构的整个外表 面的焊料层，其中所述整个外表面完全包围所述第一金属结构，其中 所述焊料层与所述无焊料金属芯结构的所述整个表面直接电学及机械 接触，以及其中所述焊料层将所述无焊料金属芯结构电学及机械连接 到所述第一导电衬垫及所述第二导电衬垫。

本发明提供一种用于形成电学结构的方法，该方法包括：提供包 含第一导电衬垫的第一衬底，包含第二导电衬垫的第二衬底，以及包 含无焊料金属芯结构的转移膜，其中所述无焊料金属芯结构具有圆柱 形状；在所述第一导电衬垫上形成第一焊料结构；在形成所述第一焊 料结构之后进行第一定位，即定位所述转移膜使得所述无焊料金属芯 结构的第一侧面与所述第一焊料结构接触；在所述第一定位之后进行 第一加热，即将所述无焊料金属芯结构加热到某一温度，其中该温度 足够以引起所述第一焊料结构熔化并形成所述无焊料金属芯结构的所 述第一侧面与所述第一导电衬垫之间的电学及机械连接；在所述第一 加热之后，将所述转移膜由所述无焊料金属芯结构上去除；在所述第 二导电衬垫上形成第二焊料结构；在形成所述第二焊料结构之后进行 第二定位，即定位包含所述无焊料金属芯结构的所述第一衬底使得所 述无焊料金属芯结构的第二侧面与所述第二焊料结构接触；以及在所 述第二定位之后进行第二加热，即将所述无焊料金属芯结构加热到某 一温度，其中该温度足够以引起所述第二焊料结构的焊料熔化并形成 所述无焊料金属芯结构的所述第二侧面与所述第二导电衬垫之间的电 学及机械连接，从而导致所述第一导电衬垫与所述第二导电衬垫之间 的电学及机械连接。

本发明提供一种用于形成电学结构的方法，该方法包括：提供包 含第一导电衬垫的第一衬底，包含第二导电衬垫的第二衬底，包含第 一腔体的第一转移衬底，以及具有球体形状的无焊料金属芯结构，其 中所述无焊料金属芯结构的直径小于所述第一腔体的直径；在所述第 一导电衬垫上形成第一焊料结构；将所述无焊料金属芯结构分发到所 述第一转移衬底内的所述第一腔体中；在所述分发之后进行第一定 位，即定位所述第一转移衬底使得所述无焊料金属芯结构的表面的第 一部分与所述第一焊料结构接触；在所述第一定位之后进行第一加 热，即将所述无焊料金属芯结构加热到某一温度，其中该温度足够以 引起所述第一焊料结构熔化并形成所述无焊料金属芯结构的所述表面 的所述第一部分与所述第一导电衬垫之间的电学及机械连接；在所述 第一加热之后，将所述第一转移衬底由所述无焊料金属芯结构上去 除；在所述第二导电衬垫上形成第二焊料结构；进行第二定位，即定 位包含所述无焊料金属芯结构的所述第一衬底使得所述无焊料金属芯 结构的所述表面的第二部分与所述第二焊料结构接触；以及在所述第 二定位之后进行第二加热，即将所述无焊料金属芯结构加热到某一温 度，其中该温度足够以引起所述第二焊料结构的焊料熔化并形成所述 无焊料金属芯结构的所述表面的所述第二部分与所述第二导电衬垫之 间的电学及机械连接，从而导致所述第一导电衬垫与所述第二导电衬 垫之间的电学及机械连接。