[发明专利]与线焊盘有关且降低高RF损耗镀覆影响的设备和方法

说明书

优先权要求

本申请要求于2011年3月3日提交的名称为“WIRE BOND PAD SYSTEM AND METHOD”的美国专利申请No.13/040,127以及于2011年3月3日提交的名称为“APPARATUS AND METHODS FOR REDUCING IMPACT OF HIGH RF LOSS PLATING”的美国专利申请No.13/040,137的优先权之权益，其每一个通过全文引用结合于此以作为本说明书的一部分。

技术领域

本发明总体上涉及集成电路布局和封装的领域，具体涉及用于封装射频（RF）集成电路（IC）布局和形成线焊盘的系统和方法。

背景技术

如集成电路（IC）制造领域的普通技术人员所知，硅或其它半导体晶片可制作成IC。IC焊接且电连接到具有电介质层和金属迹线的载体或衬底，并且为了使用而被封装。表面镀覆材料镀覆在铜迹线的顶层上以在IC和衬底之间提供电连接点，以允许IC与外界连接。传统上，镍/金（Ni/Au）已经是用于RFIC产品的标准表面镀覆材料，并且在一定情形下，RFIC被线焊到镀在衬底的表面上的Ni/Au线焊盘以形成RFIC与其封装的电连接。然而，金价的上涨提高了与Ni/Au表面镀覆有关的封装成本。

发明内容

所公开的系统和方法通过采用用于RFIC产品的镍/钯/金（Ni/Pd/Au）表面镀覆材料降低了RFIC封装的成本。为了降低成本，Ni/Pd/Au表面镀层中的金层薄于Ni/Au表面镀层中的金层。然而，Ni/Pd/Au具有的射频方块电阻远大于Ni/Au具有的射频方块电阻，这是由于薄钯和金层以及镍的铁磁性造成的。这会导致减小的有效电流片厚度和在RF信号上增大的电流聚集，并且在某些实施例中，对于通过Ni/Pd/Au镀覆表面的RF信号比通过Ni/Au镀覆表面的RF信号，会导致更大的RF损耗。这些损耗可影响产品的性能和产率。

所公开的进一步系统和方法降低了与RFIC的Ni/Pd/Au表面镀覆的低成本有关的RF损耗。在某些设计电路或布局的实施例中，线焊区域中的RF线/迹线表面、边缘和侧壁对于镀覆工艺是敞开的，并且因此镀覆有最终的Ni/Pd/Au表面。由于通过镀覆线焊区域的RF电流上的趋肤效应和涡流效应，主要的RF电流在迹线边缘以及镀覆线焊区域的侧壁流动。因为主要的RF电流在迹线边缘以及侧壁流动，镀覆的迹线边缘和侧壁对RF损耗贡献更大。为了降低RF损耗，某些实施例重构焊料掩模以覆盖线焊区域的迹线边缘和侧壁，使迹线边缘和侧壁无镀覆Ni/Pd/Au的最终表面。在线焊区域周围无Ni/Pd/Au镀覆的铜迹线边缘和侧壁在Ni/Pd/Au线焊盘周围提供了RF电流的低电阻通道，并且因此降低了与RFIC衬底的Ni/Pd/Au表面镀覆有关的RF信号损耗。

某些实施例涉及制造射频集成电路（RFIC）模块的方法，其包括提供具有至少一个铜迹线的衬底，铜迹线具有线焊表面。该方法还包括直接在该铜迹线的连接表面之上形成用于线焊盘的焊料掩模开口，线焊盘具有至少一个边缘和至少一个侧壁。该方法还包括直接在线焊盘的至少一个边缘和至少一个侧壁之上形成焊料掩模，用镍层镀覆铜迹线，用钯层镀覆镍层，以及用金层镀覆钯层，以形成镍/钯/金线焊盘。该镍/钯/金线焊盘具有至少一个边缘和至少一个侧壁无镍、钯和金层。

根据很多实施例，本发明涉及用于射频集成电路（RFIC）模块的线焊盘。线焊盘包括在铜迹线的线焊表面之上镀覆的镍层，该铜迹线形成在RFIC模块的衬底的上表面上。该线焊盘还包括镀覆在镍层之上的钯层和镀覆在钯层之上的金层。该线焊盘具有线焊区域、相邻于线焊区域的至少一个边缘以及相邻于至少一个边缘的至少一个侧壁，该至少一个边缘和至少一个侧壁无镍层、钯层和金层。

根据各种实施例，用于制造射频集成电路（RFIC）模块的设备包括用于提供具有至少一个铜迹线的衬底的装置，该铜迹线具有线焊表面，以及用于直接在铜迹线的连接表面之上形成用于线焊盘的焊料掩模开口的装置，该线焊盘具有至少一个边缘和至少一个侧壁。该设备还包括直接在线焊盘的至少一个边缘和至少一个侧壁之上形成焊料掩模的装置，用于以镍层镀覆铜迹线的装置，用于以钯层镀覆镍层的装置，以及用于以金层镀覆钯层的装置，以形成镍/钯/金线焊盘。该镍/钯/金线焊盘具有至少一个边缘和至少一个侧壁无镍、钯和金层。