[发明专利]无UBM的连接件的形成

说明书

技术领域

本发明涉及半导体领域，更具体地，本发明涉及一种无UBM的连接件的形成。

背景技术

集成电路由数以百万计的有源器件(诸如晶体管和电容器)组成。这些器件起初彼此相隔离，之后互连形成功能电路。典型的互连结构包括横向互连件，例如金属线(引线)，以及垂直互连件，例如通孔和接触件。互连结构越发确定了对目前集成电路的性能和密度的制约。

在互连结构的顶部上，接合焊盘或者金属凸块被形成并暴露于相应的芯片的表面。为了将芯片与封装衬底或其他管芯相连接，经由接合焊盘/金属凸块形成电连接件。可由引线接合或者倒装芯片接合形成电连接件。

目前，晶圆级芯片规模封装(WLCSP)因其低成本和相对简单的工艺而被广泛使用。在典型的WLCSP中，在金属层上形成互连结构，之后是凸块下金属化层(UBM)的形成，以及焊料球的设置和回流。

用于形成UBM的成本通常较高。然而，因为去掉UBM会造成一些问题，并且由此形成的封装件可能无法通过可靠性测试，所以不能省略UBM的形成。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种器件，包括：衬底；金属焊盘，位于所述衬底上方；钝化层，所述钝化层的一部分位于所述金属焊盘上方；后钝化互连件(PPI)，与所述金属焊盘电连接，其中，所述PPI的一部分位于所述金属焊盘和所述钝化层上方；聚合物层，位于所述PPI上方；第一焊料球，位于所述PPI上方，其中，所述焊料球的一部分延伸至所述聚合物层中；以及复合物，包括与所述第一焊料球和所述聚合物层邻接的第一部分，其中，所述复合物包含焊剂和聚合物。

在该器件中，所述第一焊料球与所述PPI物理接触。

在该器件中，还包括：第二焊料球，所述第二焊料球的一部分位于所述聚合物层上方，其中，所述第一焊料球和所述第二焊料球是相邻的焊料球；以及所述复合物的第二部分，与所述第二焊料球相接触，其中，所述复合物的第一部分和所述复合物的第二部分是不连续的部分，不存在将所述第一部分与所述第二部分连接的所述复合物的一部分。

在该器件中，还包括：第二焊料球，所述第二焊料球的一部分位于所述聚合物层上方，其中，所述第一焊料球和所述第二焊料球是相邻的焊料球；并且其中，所述复合物从所述第一焊料球至所述第二焊料球连续地延伸。

在该器件中，所述复合物的一部分位于由所述PPI、所述聚合物层、和所述第一焊料球限定出的区域中。

在该器件中，还包括：封装元件，与所述第一焊料球相接合，其中，所述封装元件选自基本上由器件管芯、封装衬底、和印刷电路板(PCB)所构成的组。

在该器件中，所述复合物的顶面低于所述焊料球的顶面。

根据本发明的另一方面，提供了一种器件，包括：衬底；金属焊盘，位于所述衬底上方；钝化层，所述钝化层的一部分位于所述金属焊盘上方；后钝化互连件(PPI)，与所述金属焊盘电连接，其中，所述PPI的一部分位于所述金属焊盘和所述钝化层上方；聚酰亚胺层，位于所述PPI上方；第一焊料球，位于所述PPI上方并且与所述PPI物理接触，其中，所述第一焊料球的一部分延伸至所述聚酰亚胺层中；以及复合物，包含焊剂和聚合物，其中，所述复合物延伸至所述聚酰亚胺层的顶面上方，并且与所述第一焊料球和所述聚酰亚胺层物理接触。

在该器件中，所述复合物中的所述聚合物包括环氧树脂。

在该器件中，所述第一焊料球和所述PPI之间的界面与所述聚酰亚胺层的底面齐平。

在该器件中，还包括：第二焊料球，所述第二焊料球的一部分位于所述聚酰亚胺层上方，其中，所述第一焊料球和所述第二焊料球是相邻的焊料球；以及所述复合物的一部分与所述第二焊料球相接触，其中，所述复合物与所述第一焊料球相接触的部分和所述复合物与所述第二焊料球相接触的部分是彼此不相连接的不连续的部分。

在该器件中，还包括：第二焊料球，所述第二焊料球的一部分位于所述聚酰亚胺层上方，其中，所述第一焊料球和所述第二焊料球是相邻的焊料球；并且其中，所述复合物从所述第一焊料球至所述第二焊料球连续地延伸。

在该器件中，所述复合物的一部分位于由所述PPI、所述聚合物层、和所述第一焊料球所限定的区域中。

在该器件中，所述复合物的顶端低于所述第一焊料球的顶端。