DE-102014118941-B4 - Bump-auf-Leitung (BAL)–Aufbau und Verfahren zur Ausbildung des BAL-Aufbaus

Abstract

Verfahren zur Ausbildung eines Bump-auf-Leitung-Aufbaus, im Folgenden BAL-Aufbau genannt, umfassend: Ausbilden einer Kontaktierungsleitung (18) auf einem Substrat (16); Erzeugen einer vergrößerten Benetzungsfläche (40) der Kontaktierungsleitung (18), wobei die vergrößerte Benetzungsfläche (40) mehrere Einbuchtungen (42) an nur einer Seitenwand (28) der Kontaktierungsleitung (18) umfasst; und Aufbringen von Lot (22) über der vergrößerten Benetzungsfläche (40) der Kontaktierungsleitung (18), um die Kontaktierungsleitung (18) elektrisch mit einer leitfähigen Säule (20) zu verbinden, wobei die mehreren Einbuchtungen (42) an nur einer Seitenwand (28) der Kontaktierungsleitung (18) vollständig von der leitfähigen Säule (20) abgedeckt werden.

Inventors

• Yen-Liang Lin
• Chen-Shien Chen
• Tin-Hao Kuo

Assignees

• TAIWAN SEMICONDUCTOR MANUFACTURING COMPANY, LTD.

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20141218

Priority Date

20131230

Claims (20)

1. Verfahren zur Ausbildung eines Bump-auf-Leitung-Aufbaus, im Folgenden BAL-Aufbau genannt, umfassend: Ausbilden einer Kontaktierungsleitung (18) auf einem Substrat (16); Erzeugen einer vergrößerten Benetzungsfläche (40) der Kontaktierungsleitung (18), wobei die vergrößerte Benetzungsfläche (40) mehrere Einbuchtungen (42) an nur einer Seitenwand (28) der Kontaktierungsleitung (18) umfasst; und Aufbringen von Lot (22) über der vergrößerten Benetzungsfläche (40) der Kontaktierungsleitung (18), um die Kontaktierungsleitung (18) elektrisch mit einer leitfähigen Säule (20) zu verbinden, wobei die mehreren Einbuchtungen (42) an nur einer Seitenwand (28) der Kontaktierungsleitung (18) vollständig von der leitfähigen Säule (20) abgedeckt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die mehreren Einbuchtungen (42) in einem Kammmuster ausgebildet sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die mehreren Einbuchtungen (42) eine quadratische Form, eine rechteckige Form, eine Halbkreisform, oder eine ovale Form aufweisen.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend: Aufbringen von Lot (22) über der vergrößerten Benetzungsfläche (40) der Kontaktierungsleitung (18), um die Kontaktierungsleitung (18) elektrisch mit der leitfähigen Säule (20) zu verbinden, derart dass eine Breite der Kontaktierungsleitung (18) innerhalb eines Umfangs der leitfähigen Säule (20) kleiner ist als ein Durchmesser der Kontaktierungsleitung (18).
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mehreren Einbuchtungen (42) in der Kontaktierungsleitung (18) eine Fläche aufweist, die durch das Lot (22) beim Aufschmelzen besetzt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die vergrößerte Benetzungsfläche (40) eine Endfläche (26) der Kontaktierungsleitung (18) umfasst.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die vergrößerte Benetzungsfläche (40) eine Endfläche (26) der Kontaktierungsleitung (18) und einen Abschnitt von beiden gegenüberliegenden Seitenwänden (28) der Kontaktierungsleitung (18) umfasst.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7 , das weiterhin ein Entfernen eines Abschnitts (38) der Kontaktierungsleitung (18) umfasst, um die vergrößerte Benetzungsfläche (40) zu erzeugen.
9. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7 , das weiterhin ein Entfernen eines Abschnitts (38) der Kontaktierungsleitung (18) umfasst, sodass eine Länge (L) der Kontaktierungsleitung (18) innerhalb einer Umgebung (32) der leitfähigen Säule (20) 20 % bis 100 % eines Durchmessers (R) der leitfähigen Säule (20) beträgt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9 , das weiterhin ein Ausrichten der leitfähigen Säule (20) umfasst, sodass sich eine Umgebung (32) der leitfähigen Säule (20) zumindest bis zu einem Ende (24) der Kontaktierungsleitung (18) erstreckt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9 , das weiterhin ein Ausrichten der leitfähigen Säule (20) umfasst, sodass eine Umgebung (32) der leitfähigen Säule (20) ein Ende (24) der Kontaktierungsleitung (18) überragt.
12. Bump-auf-Leitung-Verbindung, im Folgenden BAL-Verbindung genannt, für ein Package umfassend: eine Kontaktierungsleitung (18) auf einem Substrat (16), wobei die Kontaktierungsleitung (18) eine vergrößerte Benetzungsfläche (40), die mehrere Einbuchtungen (42) annur einer Seitenwand (28) der Kontaktierungsleitung (18) umfasst, aufweist; und ein Lotelement (22) auf der vergrößerten Benetzungsfläche (40) der Kontaktierungsleitung (18), das die Kontaktierungsleitung (18) und eine leitfähige Säule (20) elektrisch miteinander verbindet, wobei die mehreren Einbuchtungen (42) an nur einer Seitenwand (28) der Kontaktierungsleitung (18) vollständig von der leitfähigen Säule (20) abgedeckt werden.
13. BAL-Verbindung nach Anspruch 12 , wobei die mehreren Einbuchtungen (42) in einem Kammmuster ausgebildet sind.
14. BAL-Verbindung nach Anspruch 12 , wobei die mehreren Einbuchtungen (42) eine quadratische Form, eine rechteckige Form, eine Halbkreisform, oder eine ovale Form aufweisen.
15. BAL-Verbindung nach einem der Ansprüche 12 bis 14 , wobei eine Breite der Kontaktierungsleitung (18) innerhalb eines Umfangs der leitfähigen Säule (20) kleiner ist als ein Durchmesser der Kontaktierungsleitung (18).
16. BAL-Verbindung nach einem der Ansprüche 12 bis 15 , wobei die mehreren Einbuchtungen (42) in der Kontaktierungsleitung (18) eine Fläche haben, die durch das Lotelement (22) besetzt ist.
17. BAL-Verbindung nach einem der Ansprüche 12 bis 16 , wobei sich eine Umgebung (32) der leitfähigen Säule (20) zumindest bis zu einem Ende (24) der Kontaktierungsleitung (18) erstreckt.
18. BAL-Verbindung nach einem der Ansprüche 12 bis 16 , bei der die leitfähige Säule (20) ein Ende (24) der Kontaktierungsleitung (18) überragt.
19. BAL-Verbindung nach einem der Ansprüche 12 bis 18 , bei der die Kontaktierungsleitung (18) eine geringere Länge als eine benachbarte Leitung (30) in dem Package (12) hat.
20. BAL-Verbindung nach einem der Ansprüche 12 bis 19 , bei der das Lotelement (22) eine Endfläche (26) und gegenüberliegende Seitenwände (28) der Kontaktierungsleitung (18) kontaktiert.

Description

HINTERGRUND In einem Package oder einer Baugruppe, wie einem Flip-Chip-Package in der Größenordnung eines Chips (flip chip Chip Scale Package, fcCSP), wird eine integrierte Schaltung (integrated circuit, IC) oder ein Halbleiterplättchen über eine Bump-auf-Leitung (BAL)-Verbindung auf ein Substrat (z. B. eine Platine (printed circuit board, PCB) oder andere Träger integrierter Schaltungen) montiert. Die BAL-Verbindung wird über Löten hergestellt, um den Bump oder Höcker des IC elektrisch mit der Leitung des Substrates zu verbinden. Vor dem Hintergrund, dass immer kleinere Packages nachgefragt werden, werden häufig Versuche unternommen, um den Abstand zwischen benachbarten Bumps zu verringern, der auch als Bump Pitch oder Bump-Abstand bezeichnet wird. Ein Weg, den Bump-Abstand zu reduzieren, besteht darin, den Abstand zwischen benachbarten Metallleitungen zu reduzieren. Bedauerlicherweise kann die Abstandsreduzierung zwischen benachbarten Metallleitungen unerwünschte oder abträgliche Folgen haben. Zum Beispiel kann sich beim Ausbilden der BAL-Verbindung während des Aufschmelzens oder Reflows eine Lötbrücke bilden, wenn die benachbarten Metallleitungen zu eng aneinander angeordnet sind. Die Druckschrift US 2013 / 0 127 042 A1 offenbart eine BAL-Verbindung, die eine Kontaktierungsleitung auf einem Substrat, eine leitfähige Säule sowie ein Lötelement zwischen der Kontaktierungsleitung und der leitfähigen Säule aufweist, um die Kontaktierungsleitung elektrisch mit der leitfähigen Säule zu verbinden. Die Druckschrift US 2013 / 0 001 769A1 offenbart eine BAL-Struktur, bei der eine leitfähige Säule zwei Einbuchtungen 230A abdeckt, die jeweils an den gegenüberliegenden Seitenwänden einer Kontaktierungsleitung angeordnet sind. Die Druckschrift US 2011 / 0 074 024 A1 offenbart ebenfalls eine BAL-Struktur, wobei mehrere Einbuchtungen an beiden Seitenwänden einer Kontaktierungsleitung ausgebildet sind. Ein weiterer Stand der Technik zum Gegenstand der Erfindung ist in der Druckschrift US 2012 / 0 061 824 A1 zu finden. Die Erfindung sieht ein Verfahren zur Ausbildung eines BAL-Aufbaus nach Anspruch 1 und eine BAL-Verbindung nach Anspruch 12 vor. Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN Für ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden Offenbarung sowie ihrer Vorteile wird nun Bezug auf die folgenden Beschreibungen zusammen mit den beigefügten Zeichnungen genommen, in denen:1 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform eines Bump-auf-Leitung (BAL)-Aufbaus in einem Package (bei dem der Die oder das Halbleiterplättchen entfernt wurde) für eine einfachere Darstellung zeigt;2 eine Schnittansicht der Ausführungsform des BAL-Aufbaus von 1 entlang der Linie 2-2 zeigt;3 eine Schnittansicht der Ausführungsform des BAL-Aufbaus von 1 entlang der Linie 3-3 zeigt;4 bis 6 zusammen eine Ausführungsform eines Prozessablaufes zeigen, der zur Herstellung der Ausführungsform des BAL-Aufbaus der 1 bis 3 verwendet wird;7 bis 8 Einbuchtungen zeigen, die in der Kontaktierungsleitung der Ausführungsform des BAL-Aufbaus der 1 gebildet werden können;9 Abmessungen der leitfähigen Säule in Relation zu dem Kontaktierungsleitungsabschnitt unter der leitfähigen Säule zeigt;10 bis 11 einen Satz von Bildern zur Verfügung stellen, welche den vergrößerten Abstand zwischen dem Lotelement und der benachbarten Leitung in der Ausführungsform des BAL-Aufbaus der 1 gegenüber einer BAL-Verbindung zeigen; und12 bis 13 Ausführungsformen von Verfahren zur Herstellung des BAL-Aufbaus der 1 zeigen. Einander entsprechende Ziffern und Symbole in unterschiedlichen Figuren beziehen sich grundsätzlich auf entsprechende Teile, sofern es nicht anders angegeben ist. Die Figuren sind so gezeichnet, dass sie die relevanten Aspekte der Ausführungsformen deutlich zeigen, und sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet. AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG BEISPIELHAFTER AUSFÜHRUNGSFORMEN Herstellung und Verwendung der vorliegenden Ausführungsformen werden im Folgenden detailliert erläutert. Es sollte jedoch beachtet werden, dass die Offenbarung viele anwendbare erfinderische Konzepte zur Verfügung stellt, die in einer breiten Vielfalt konkreter Zusammenhänge ausgeführt werden können. Die erläuterten konkreten Ausführungsformen sind rein beispielhaft und beschränken nicht den Umfang der Offenbarung. Die vorliegende Offenbarung wird mit Bezug auf Ausführungsformen in einem konkreten Zusammenhang beschrieben, nämlich einem Package, das eine Bump-auf-Leitung (BAL)-Verbindung beinhaltet. Die Konzepte der Offenbarung können jedoch auch auf andere Packages, Verbindungsaufbauten oder Halbleiterstrukturen angewendet werden. Zusammen zeigen 1 bis 3 einen Bump-auf-Leitung (BAL)-Aufbau 10 für ein Package 12. Wie im Folgenden ausführlicher erläutert wird, bietet der BAL-Aufbau 10 zahlreiche Vergünstigungen und Vorteile gegenüber BAL-Aufbauten, die unter Verwendung anderer Ansätze gebildet sind. Beispielsweise kann mithilfe des BAL-Aufbaus 10