[发明专利]用于集成电路封装的可变尺寸的焊料凸点结构

说明书

技术领域

本发明的实施例总地涉及制造和表面安装集成电路封装。

背景技术

集成电路（IC）制造是包括诸如图案化、沉积、蚀刻以及金属化的工艺的多步骤序列。典型地，在最后的处理步骤中，产生的IC裸片（die）被分开并且封装。IC封装服务于数个目的，包括给电接口提供裸片、提供可通过其从裸片移除热量的热介质和/或在随后的使用和处置期间为裸片提供机械保护。

一种类型的IC封装技术被称为“倒装芯片（flip chip）”封装。在倒装芯片封装中，在金属化工艺完成之后，将焊料凸点结构（例如焊料球、焊盘等）沉积在裸片上，并且将裸片与晶片（例如经由切割、切削等）分开。裸片随后被倒置并且置于衬底上，使得焊料凸点与形成在衬底上的电连接对齐。经由焊料回流过程施加热量以重熔（re-melt）焊料凸点并且将裸片附接（attach）到衬底。可进一步利用非导电粘合剂对裸片/衬底组件进行底部填充来加固裸片和衬底之间的机械连接。

IC制造技术已使得能够生产具有越来越高的晶体管密度的较大尺寸的裸片。结果，IC封装技术已面临需要提供支持必要数目的电连接的封装的挑战。一般而言，随着裸片的尺寸和到裸片的电连接的数目增加，封装的尺寸增加。进一步地，随着封装尺寸增加，裸片和封装材料的热性质成为更重要的因素。

裸片和封装材料的一个相关的热性质是热膨胀系数（CTE）。在倒装芯片封装中，例如，在焊料回流过程期间，裸片在升高的温度下附接到衬底。一旦冷却，裸片的CTE和衬底的CTE之间的失配可能导致衬底翘曲（warp），这降低了IC封装的平面性并且妨碍利用IC封装形成电连接。此外，IC封装的翘曲可能影响在裸片和衬底之间设置的电连接。此外，经历显著翘曲的IC封装可能因为在规范要求之外而被丢弃。

因此，本领域存在对于补偿IC封装的IC裸片与其它部件之间的CTE失配的更有效方式的需要。

发明内容

本发明的一个实施例提出了包括衬底、集成电路裸片、第一多个焊料凸点结构以及第一多个可变尺寸的焊料凸点结构的集成电路封装。第一多个焊料凸点结构将集成电路裸片电耦连到衬底。第一多个可变尺寸的焊料凸点结构布置在衬底的底面上。第一多个可变尺寸的焊料凸点结构的尺寸被调节(sized to)为与集成电路封装的底座面实质上共面。

进一步的实施例提供用于制造集成电路封装的方法和用于表面安装集成电路封装的方法。

所公开的技术的一个优势在于，可变尺寸的焊料凸点结构和可变焊膏体积可以用来挽救原本将因为在共面性规范之外而被丢弃的IC封装。可以校正这些IC封装的共面性，并且产生的IC封装可以成功地被表面安装到电路板或其它类型的衬底，这提高了IC封装产量。

附图说明

因此，可以详细地理解本发明的上述特征，并且可以参考实施例得到对如上面所简要概括的本发明更具体的描述，其中一些实施例在附图中示出。然而，应当注意的是，附图仅示出了本发明的典型实施例，因此不应被认为是对其范围的限制，本发明可以具有其他等效的实施例。

图1A和1B示出了具有常规配置的常规集成电路封装的示意图；

图2A和2B示出了根据本发明的实施例的、具有可变尺寸的焊料凸点结构的集成电路封装；

图3A和3B示出了根据本发明的实施例的、布置在应用到电路板的可变焊膏体积上的集成电路封装；

图4是示出了根据本发明的实施例的用于制造集成电路封装的方法的流程图；以及

图5是示出了根据本发明的实施例的用于表面安装集成电路封装的方法的流程图。

具体实施方式

在下面的描述中，将阐述大量的具体细节以提供对本公开更透彻的理解。然而，本领域的技术人员应该清楚，本公开可以在没有一个或多个这些具体细节的情况下得以实施。

图1A和1B示出了具有常规配置的集成电路（IC）封装100的示意图。常规IC封装100包括裸片110、衬底120、第一多个焊料球130以及第二多个焊料球140。第一多个焊料球130将裸片110机械地和电气地耦连到衬底120并且在裸片110和衬底120之间提供电连接。第二多个焊料球140将常规IC封装100机械地和电气地耦连到电路板（未示出）并且在常规IC封装100和电路板之间提供电连接。