[发明专利]键合结构和方法

说明书

技术领域

本发明一般地涉及键合，并且更特别地，涉及无铅键合。

背景技术

半导体零件制造商在降低他们产品的制造成本的同时不断努力提高它们的性能。在半导体零件的制造中的成本密集领域是封装含有半导体器件的半导体芯片。正如本领域技术人员意识到的，分立的半导体器件和集成电路由半导体晶片制成，该半导体晶片然后被切单或被切割以产生半导体芯片。典型地，一个或多个半导体芯片使用焊料管芯附接材料来附接于支撑衬底(例如金属引线框)并且被封装于塑封料(mold compound)中以提供免受环境及物理应力的影响的保护。

使用焊料管芯附接材料将半导体芯片附接于支撑衬底的缺点是焊料典型地含有可能引起环境问题的铅。另一个缺点是用来促使含铅的焊料流动的热量充分高到致使半导体零件产生热应力。

因此，拥有减少了铅的使用并降低了热预算的键合结构以及键合元件的方法将是有利的。有利的是该键合结构及键合方法的实现是有成本和时间效益的。

附图说明

本发明通过结合附图来阅读后面的详细描述将会更好理解，在附图中相同的引用符号指示相同的元件，并且在附图中：

图1是示出根据本发明的实施例的用于形成纳米粒子预制件的方法的流程图；

图2是根据本发明的实施例的其中分配了纳米粒子备料(preparation)的模具；

图3是根据本发明的实施例的在处理纳米粒子之后的图2的模具；

图4是根据本发明的一种实施例的半导体零件在制造期间的截面图；

图5是图4的半导体零件在随后制造阶段的截面图；

图6是图5的半导体零件在随后制造阶段的截面图；

图7是根据本发明的另一种实施例的半导体零件在制造期间的截面图；

图8是根据本发明的另一种实施例的半导体零件在制造期间的截面图；

图9是示出根据本发明的实施例的用于制造半导体零件的方法的流程图；

图10是示出根据本发明的实施例的用于制造半导体零件的方法的流程图；

图11是根据本发明的一种实施例的半导体零件在制造期间的截面图；

图12是根据本发明的另一种实施例的半导体零件在制造期间的截面图；

图13是根据本发明的另一种实施例的半导体零件在制造期间的截面图；

图14是示出根据本发明的实施例的用于制造半导体零件的方法的流程图；

图15是根据本发明的一种实施例的半导体零件在制造期间的截面图；

图16是图15的半导体零件在随后制造阶段的截面图；

图17是根据本发明的一种实施例的半导体零件在制造期间的截面图；

图18是图17的半导体零件在随后制造阶段的截面图；

图19是根据本发明的另一种实施例的半导体零件的截面图；

图20是根据本发明的另一种实施例的半导体零件的截面图；以及

图21是根据本发明的另一种实施例的半导体零件的截面图。

具体实施方式

一般地，本发明提供了键合结构以及用于结构的无铅键合的方法。根据本发明的实施例，结构，例如半导体零件，通过提供纳米粒子备料并且压实(compact)该纳米粒子备料的方式来制造。纳米粒子备料可以包括纳米粒子，不同类型的纳米粒子的混合物，通过使纳米粒子悬浮于液体中而得到的纳米粒子，通过使不同类型的纳米粒子悬浮于液体中而得到的不同类型的纳米粒子的混合物等。可以将纳米粒子备料布置或施加于衬底(例如模具)以为压实作准备。纳米粒子可以通过对它们施加可能来自机械源或气动源的压力来压实并且压力可以静态地、动态地或动态地和静态地施加。在压实之后，纳米粒子结构可以被切割或形成为所需的形状和尺寸。作为选择，可以将纳米粒子备料压实于衬底(例如，引线框、印制电路板、陶瓷衬底、层压塑料衬底、夹子、纸层压板、塑料层压板、半导体晶片等)上。