[发明专利]倒装芯片电路装置和用于制造倒装芯片电路装置的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种倒装芯片电路装置和一种用于制造倒装芯片电路装置的方法。

背景技术

在倒装芯片装配技术中将例如单片半导体元件(芯片、裸芯片(Die))以其有效的接通侧直接装配和接通到电路载体——例如衬底或电路板——上。半导体元件的接触位置在此在无连接引线(引线键合)的情况下与电路载体上的接通面——例如印制导线接通。由此可实现小的面积需求。

为此，例如由金制成的钉头凸点(Stud-Bump)施加到半导体构件的接触位置上并且随后铺设到电路载体的印制导线上，其中，所述钉头凸点相当于由常规的球楔键合(Ball-Wedge-Bonden)方法形成的球形键合。然后，半导体构件被按压到电路载体上，从而在印制导线和钉头凸点部分地变形的情况下构造电连接。在借助非导电胶粘剂(NCA，非导电胶粘剂)的倒装芯片方法中，在挤压之前或者之后将粘合剂置于芯片和电路载体之间，所述粘合剂然后硬化。

尤其在电路载体的不平坦的表面——该表面过渡到印制导线的表面——的情况下，可能在压紧钉头凸点的情况下发生不可靠的电接触，因为基于不平坦性，局部不同的按压力发生作用。由此，印制导线可能由于其小的高度容易被破坏或者说机械变形，并且位于其下方的电路载体也可能塑性变形。此外，各个凸出的区域可能导致损坏或机械紧固；部件的可靠性下降。

此外，邻近的钉头凸点可以由制造决定地具有略微不同的形状或者轮廓。由此，碰触面——在所述碰触面上钉头凸点在挤压之后碰触到与它们对应的接通面——在其大小方面可以改变。钉头凸点也可以由制造决定地在横向方向上相对于分别对应的接通面错开，从而钉头凸点的一部分在挤压之后在接通面旁靠触在电路载体上，由此缩小碰触面；因此，邻近接触单元的过渡电阻或者接触电阻不同，由此可能损坏部件的功能性。

此外，原则上已知通过蚀刻在电路载体的表面中构造凹槽，以便构造处于较深处的接通面。

发明内容

根据本发明设置，在电路载体的第一表面中或者从所述第一表面离开地构造至少一个凹槽结构，该凹槽结构具有相对于第一表面处于较深处的盖面，其中，在盖面和第一表面之间分别布置有优选朝盖面逐渐缩细的、尤其倾斜的或者成梯级形的壳面。

在此，倾斜的壳面理解为这样的面，所述面至少局部地具有斜坡或者切线，所述斜坡或者切线相对于第一表面具有小于90°(垂直)和大于0°(平坦且相对于第一表面平行)的角度，即倾斜或弯折地延伸。此外，也能够构造阶梯形或者楼梯形的壳面。所述壳面例如能够在宏观上看起来倾斜或者弯折，但在微观上具有多个直角梯级。

第一表面尤其可以是电路载体的平坦的上侧；但是，所述第一表面也可以例如局部地通过涂层或所施加的材料限定，从而，所述凹槽结构从所施加的材料出发向下延伸。

为了构造一个或多个凹槽结构，电路载体的材料、优选陶瓷、硅或注塑的塑料以有利的方式在固定的区域中如此除去或改型，使得在电路载体中出现分别具有环绕的壳面或者侧壁的例如径向对称的、尤其金字塔(末端)形或者锥体(末端)形或者漏斗形的空隙，所述空隙从第一表面出发逐渐缩细、即朝盖面的方向汇合，所述盖面在金字塔形或锥形的情况下例如可以实施为尖端。凹槽结构可以视应用而定地例如伸入到电路载体中离第一表面大约30μm，其中，所述壳面相对于第一表面成例如大约45°弯折。因此，在剖面中，构造例如V形或U形的结构。

在本发明的范畴内，倒装芯片电路装置理解为在倒装芯片装配过程中构造的装置，也就是说，一个或多个布置在半导体构件的第二表面上的接触单元(例如钉头凸点)与对应于所述接触单元的、分别施加在凹槽结构上的接通面(例如印制导线或接触盘)通过朝位于优选垂直于所述表面的挤压方向的挤压相互电连接。在此，每一个接通面优选分别如此施加、例如汽化渗镀和电镀在凹槽结构的壳面上，即尤其在盖面和第一表面之间的区域中，使得它基本上具有凹槽结构的逐渐缩细的形状，即同样地具有弯折的壳面，所述弯折的壳面在尖端上或者盖面上汇合；因此，构成导电漏斗的形式。以下将这样的面称作为碰触面，在所述面上接触单元在挤压之后碰触到分别对应的接通面。

在挤压之前、期间或者之后使粘接剂到达电路载体和半导体构件之上或者之间，所述半导体构件优选在例如通过加热建立电连接之后硬化，从而两个电连接的部件也能够尽可能持久地机械式地粘牢。在此，粘接剂优选为非导电粘接剂，所述非导电粘接剂在挤压时被从碰触面的区域中挤出，从而确保良好的电连接。

根据本发明实现一些优点：