[发明专利]新凸块结构

说明书

相关申请的交叉参考

本申请涉及于2011年2月25日提交的名称为“EXTENDING METALTRACES IN BUMP-ON-TRACE STRUCTURES”的美国申请第13/035,586号。本申请还涉及于2011年4月27日提交的名称为“REDUCED-STRESSBUMP-ON-TRACE(BOT)STRUCTURES”的美国申请第13/095,185号。将这两个美国申请的全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明大体上涉及半导体领域，更具体地来说，涉及一种凸块结构。

背景技术

凸块导线直连(Bump-on-Trace，BOT)结构已经用于倒装芯片封装件中，其中，金属凸块直接接合到封装基板中的较窄金属迹线上，而不是接合到金属焊盘上，金属凸块会比相应连接的金属迹线具有更大的宽度。BOT结构需要更小的芯片面积，并且BOT结构的制造成本相对较低。然而，存在与BOT结构相关的技术挑战。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的缺陷，根据本发明的一方面，提供了一种伸长的凸块结构，包括：铜层，以及焊料层；其中，所述伸长的凸块结构具有凹进区域，在所述焊料层回流之后，所述焊料层填充所述凹进区域。

在该伸长的凸块结构中，所述伸长的凸块结构进一步包括凸块底部金属(UBM)层。

在该伸长的凸块结构中，所述伸长的凸块结构具有两个端部和连接两个端部的中间部，其中，所述凹进区域位于所述中间部。

在该伸长的凸块结构中，所述伸长的凸块结构具有位于由中间部连接的所述两个端部处的两个半球的截面，其中，所述凹进区域位于所述中间部。

在该伸长的凸块结构中，所述中间部的第一宽度与所述两个端部的每个的第二宽度的比率在从约0.02至约0.5的范围内。

在该伸长的凸块结构中，所述伸长的凸块结构具有另一凹进区域，并且其中所述凹进区域与所述伸长的凸块结构的截面的面积比率等于或大于约0.01。

在该伸长的凸块结构中，所述凹进区域与所述伸长的凸块结构的截面的面积比率等于或小于约0.1。

在该伸长的凸块结构中，所述凹进区域的两个相邻壁具有等于或大于90°的夹角。

在该伸长的凸块结构中，所述凹进区域的表面是曲面。

在该伸长的凸块结构中，所述铜层是铜柱。

该伸长的凸块结构进一步包括：保护层，位于所述铜层和所述焊料层之间。

在该伸长的凸块结构中，所述伸长的凸块结构的最大长度与最大宽度的比率等于或大于约1.2。

在该伸长的凸块结构中，伸长的凸块和邻近的金属迹线之间的最小距离等于或大于约0.1μm。

根据本发明的另一方面，提供了一种凸块导线直连(BOT)结构，包括：第一工件，具有位于所述第一工件的表面上方的金属迹线；第二工件，具有伸长的金属凸块，其中，所述伸长的金属凸块具有凹进区域；以及焊料凸块，其中，所述焊料凸块与所述第一工件的所述金属迹线和所述第二工件的所述伸长的金属凸块接触，以形成所述BOT结构，其中，所述焊料凸块的焊料至少部分地填充所述凹进区域。

在该BOT结构中，所述伸长的金属凸块包括：铜柱和UBM层。

在该BOT结构中，所述伸长的金属凸块具有两个端部和连接所述两个端部的中间部，其中，所述凹进区域位于所述中间部中。

在该BOT结构中，所述凹进区域与所述伸长的凸块结构的截面的面积比率等于或小于约0.1。

在该BOT结构中，所述凹进区域的两个相邻壁具有等于或大于90°的夹角。

在该BOT结构中，所述凹进区域的表面是曲面。

根据本发明的又一方面，提供了一种具有凸块导线直连(BOT)结构的封装基板，包括：第一工件，具有位于所述第一工件的表面上方的金属迹线；第二工件，具有伸长的金属凸块，其中，所述伸长的金属凸块具有凹进区域，其中，所述伸长的金属凸块包括铜柱；以及焊料凸块，其中，所述焊料凸块与所述第一工件的所述金属迹线和所述第二工件的所述伸长的金属凸块接触，以形成所述BOT结构，其中，所述焊料凸块的焊料至少部分地填充所述金属凸块的所述凹进区域。

附图说明

为了更完整地理解实施例及其优点，现在将结合附图所进行的以下描述作为参考，其中：

图1A和图1B示出了根据实施例的封装结构的截面图。

图2A和图2B示出了根据一些实施例的凸块导线直连(BOT)区域的俯视图和截面图。