表面安裝芯片的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種表面安裝芯片，包括：在表面?zhèn)壬线B接到外部設(shè)備的第一焊盤和第二焊盤，其中，在頂視圖中，第一焊盤具有伸長的總體形狀，并且第二焊盤為點形焊盤，其不與第一焊盤對準。
【專利說明】表面安裝芯片
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及電子芯片領(lǐng)域。更具體地，本公開針對表面安裝(或倒裝芯片)芯片，即，包括在至少一個表面?zhèn)壬系碾娮舆B接焊盤的芯片，該電子連接焊盤旨在直接焊接到諸如印刷電路板或另一芯片之類外部設(shè)備的接觸區(qū)域。
【背景技術(shù)】
[0002]圖1A和圖1B示意性地顯示表面安裝芯片100。圖1A是頂視圖，并且圖1B是沿著圖1A的平面B-B的截面圖。芯片100包括襯底101 (例如半導體襯底)，在該襯底內(nèi)和在襯底之上形成一個或若干電子部件(未不出)。在表面(在所不不例中為上表面)的一側(cè)上，芯片100包括電子連接焊盤103 (在本示例中為4個焊盤)，該電子連接焊盤旨在直接焊接到外部設(shè)備(未示出)的接觸區(qū)域。每個焊盤103包括涂敷金屬105以及覆蓋涂敷金屬105的連接元件107，涂敷金屬105例如具有圓形形狀(在頂視圖中)，連接元件107諸如焊料凸塊或固化焊料滴。
[0003]當在外部設(shè)備中組裝時，芯片被放置成使得連接元件107抵靠外部設(shè)備的對應(yīng)接觸區(qū)域。之后，將組件加熱超過連接元件107的熔點以執(zhí)行焊接。
[0004]一些倒裝芯片組裝的芯片(例如一些分立部件芯片或一些微電池芯片)僅包括在它們表面?zhèn)壬系?、連接到外部設(shè)備的電子連接的兩個焊盤。
[0005]圖2A到圖2C示意性地顯示了表面安裝芯片200，其僅包括在它的表面?zhèn)?在所示示例中為上表面)上的、連接到外部設(shè)備的電子連接的兩個焊盤203。圖2A是頂視圖，并且圖2B和圖2C分別是沿著圖2A的平面B-B和平面C-C的截面圖。
[0006]為了機械穩(wěn)定性的緣故，焊盤203不是關(guān)于圖1描述的點形焊盤的類型，而是具有伸長的形狀(在頂視圖中)。每個焊盤203包括在襯底101的上表面?zhèn)壬闲纬傻纳扉L形狀的涂敷金屬205，以及覆蓋涂敷金屬205的伸長連接元件207。作為示例，涂敷金屬205包括由導電帶連接的兩個圓形焊區(qū)，以及由分別布置在兩個圓形焊區(qū)上的焊料膏的兩個焊料凸塊或兩個滴形成的連接元件207。退火之后，焊接材料分布在涂敷金屬205的整個表面上，并且連接元件207獲得包括基本呈直線的上邊緣的伸長形狀。
[0007]在所示的示例中，芯片200在頂視圖中具有總體矩形的形狀。焊盤203布置成平行于最短的芯片邊緣，分別鄰近兩個相對的短的芯片邊緣。焊盤203的長度與短的芯片邊緣的長度的數(shù)量級相同。
[0008]圖2的芯片200具有在倒裝時能夠在其連接焊盤203上處于均衡的位置的優(yōu)點，這使得其在外部設(shè)備中的組裝更容易。應(yīng)該特別注意，如果焊盤203是關(guān)于圖1描述的點形焊盤的類型，則芯片不能僅在兩個焊盤上穩(wěn)定。這使得在外部設(shè)備中的芯片組件的手持操作變得特別靈敏。進一步將會導致相對易碎的組件，并且因此導致不穩(wěn)定的最終設(shè)備。
[0009]然而，伸長焊盤的使用具有在頂視圖中焊盤所占用的表面面積比關(guān)于圖1描述的點形焊盤的類型所占用的表面面積更大的缺點。這都將更多地減少可用于形成部件的襯底表面面積。這進一步增加焊盤和襯底之間的雜散電容。實用新型內(nèi)容
[0010]一個實施方式提供一種表面安裝芯片，其僅包括在表面?zhèn)壬系?、連接到外部設(shè)備的兩個接觸焊盤，該芯片至少部分克服了現(xiàn)有芯片的一些缺點。
[0011]因此，一個實施例提供了一種表面安裝芯片，包括:在表面?zhèn)壬系倪B接到外部設(shè)備的第一焊盤和第二焊盤，其中，在頂視圖中，第一焊盤具有伸長的總體形狀，并且第二焊盤是點形焊盤，其不與第一焊盤對準。
[0012]根據(jù)一個實施方式，在頂視圖中，第一焊盤的最大尺度是第二焊盤的最大尺度的至少2倍。
[0013]根據(jù)一個實施方式，在頂視圖中，芯片具有矩形的總體形狀。
[0014]根據(jù)一個實施方式，第一焊盤基本上平行于兩個最短的芯片邊緣。
[0015]根據(jù)一個實施方式，第二焊盤到兩個最長的芯片邊緣近似等距。
[0016]根據(jù)一個實施方式，在頂視圖中，第一焊盤的最大尺度至少等于芯片的最小寬度的一半。
[0017]根據(jù)一個實施方式，在頂視圖中，第二焊盤的最大尺度小于芯片的最小寬度的百分之十。
[0018]根據(jù)一個實施方式，在頂視圖中，第一焊盤的外接矩形的最小寬度基本上等于第二焊盤的最大尺度。
[0019]根據(jù)一個實施方式，第一焊盤包括由導電帶互連的兩個導電凸塊或?qū)щ姷巍?br> [0020]根據(jù)一個實施方式，第二焊盤包括導電凸塊或?qū)щ姷巍?br> [0021]將在以下【具體實施方式】的非限制性描述中結(jié)合附圖詳細討論前述和其他特征以及優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1A和圖1B是先前描述的頂視圖和截面圖，其示意性地顯示表面安裝芯片的一個示例；
[0023]圖2A至圖2C是先前描述的頂視圖和截面圖，其示意性地顯示表面安裝芯片的一個示例；
[0024]圖3是示意性地顯示表面安裝芯片的一個實施方式的頂視圖；
[0025]圖4是示意性地顯示表面安裝芯片的一個備選實施方式的頂視圖；以及
[0026]圖5A至圖5C是不意性地顯不表面安裝芯片的另一備選實施方式的頂視圖和截面圖。
[0027]為了清楚起見，在不同的繪圖中相同的元件用相同的標號標示，并且進一步地，如通常在電子芯片的表示中那樣，各種繪圖并不成比例。
【具體實施方式】
[0028]圖3為一種頂視圖，其示意性地顯示表面安裝芯片的一個實施方式。圖3的芯片300包括襯底101 (例如半導體襯底)，在該襯底內(nèi)和在該襯底之上可以形成一個或若干電子部件(未示出)。在表面(在本示例中是上表面)的一側(cè)上，芯片300包括兩個電子連接焊盤300a和300b，該兩個電子連接焊盤旨在直接焊接到外部設(shè)備(未示出)的接觸區(qū)域。第一焊盤303a是伸長焊盤，例如關(guān)于圖2A至圖2C描述的類型的焊盤，并且第二焊盤303b是點形焊盤，例如關(guān)于圖1A和圖1B描述的類型的焊盤。
[0029]在所示的示例中，在頂視圖中，芯片300具有近似矩形的形狀，并且焊盤303a和303b分別布置為鄰近兩個最短的芯片邊緣。在該示例中，伸長焊盤303a布置成平行于短的芯片邊緣，即，在頂視圖中，伸長焊盤303a的最大尺度平行于短的芯片邊緣，并且點形焊盤303b布置成距兩個最長的芯片邊緣近似等距。
[0030]在一方面，由于焊盤303a和303b分別定義直線支撐邊緣或帶，并且支撐點不與邊緣對準，因此伸長焊盤和點形焊盤的組合使得芯片300在倒裝時能夠在其連接焊盤上處于均衡的穩(wěn)定位置；并且在另一方面，相對于具有關(guān)于圖2描述的類型的兩個伸長焊盤的芯片而言，減少了焊盤所占用的表面面積。焊盤303a和303b所提供的支撐穩(wěn)定性確保芯片在外部設(shè)備中簡單組裝，以及組件的良好機械阻性。焊盤所占用的表面面積的減少提高可用于形成部件的襯底表面面積，并且限制焊盤和襯底之間的雜散電容。芯片300的另一優(yōu)點在于:焊盤303a和303b之間的形狀差異使得更易區(qū)分兩個焊盤，并且避免部件偏置誤差。
[0031]作為示例，用于形成焊盤303a和303b的連接元件的焊料凸塊或滴具有大約范圍在75到150 μ m之間的直徑，并且伸長焊盤303a的長度大約范圍在200到350 μ m之間。
[0032]本領(lǐng)域技術(shù)人員有能力提供伸長焊盤303a和點形焊盤303b的提供上述優(yōu)點的其他布置。這使得考慮關(guān)于芯片部件的放置的約束和/或關(guān)于外部設(shè)備的連接區(qū)域的放置的約束。例如，伸長焊盤303a可以沿著不平行于芯片的邊緣的方向定向。然而，為了獲得期望機械穩(wěn)定性的效果，將確保伸長焊盤不與點形焊盤對準，即在頂視圖中，伸長焊盤的最大尺度沿著不跨點形焊盤的方向定向。
[0033]進一步地，伸長焊盤303a和點形焊盤303b可以具有除了關(guān)于圖3描述的形狀之外的其他形狀?？傮w而言，在本描述的上下文中，點形焊盤標示任何如下焊盤:在芯片倒裝并且焊盤駐留在平面表面上時(在焊盤被焊接到外部設(shè)備的接觸區(qū)域之前)，焊盤和該平面表面之間的接觸區(qū)域是一個點或近似一個點。也就是說，其最大尺度相較于芯片的尺度來說是微小的，例如，小于芯片的最小寬度的百分之十。在優(yōu)選的實施方式中，在頂視圖中，焊盤303b的最大尺度小于芯片的最小寬度的百分之十。進一步地，此處“伸長焊盤”意味著任何如下焊盤:在芯片倒裝并且焊盤駐留在平面表面上時(在焊盤焊接到外部設(shè)備的接觸區(qū)域之前)，焊盤和該平面表面之間的接觸區(qū)域不是一個點，即其包括由相較于芯片的尺度而言由不可忽略的距離分開的至少兩個點，例如，大于芯片的最小寬度的百分之五十的距離。在優(yōu)選的實施方式中，在頂視圖中，焊盤303a的最大尺度大于芯片的最小寬度的百分之五十。在頂視圖中，伸長焊盤303a的最大尺度優(yōu)選地是點形焊盤303b的最大尺度的至少2倍。進一步地，伸長焊盤303a的外接矩形的最小寬度優(yōu)選地基本上等于點形焊盤303b的最大尺度。進一步地，在頂視圖中，伸長焊盤303a的外接矩形的最大寬度優(yōu)選地為該同一矩形的最小寬度的至少2倍。
[0034]圖4是示意性地顯示表面安裝芯片的一個備選實施方式的頂視圖。圖4的芯片400包括與圖3的芯片300相同的元件，但與芯片300不同之處在于點形焊盤303b到兩個最長的芯片邊緣并非等距，而是位于鄰近芯片的一角。
[0035]圖5A至圖5C示意性地顯示表面安裝芯片的另一備選實施方式。圖5A是頂視圖，并且圖5B和圖5C分別是沿著圖5A的平面B-B和平面C-C的截面圖。圖5A到圖5C的芯片基本上由于其電子連接焊盤的形成而區(qū)別于圖3的芯片300。芯片500包括伸長焊盤503a和點形焊盤503b，伸長焊盤503a和點形焊盤503b基本布置在與圖3的芯片300的伸長焊盤303a和點形焊盤303b相同的芯片的位置上。焊盤503a和503b各自包括形成在襯底101的上表面?zhèn)壬系耐糠蠼饘?，涂敷金屬分別是505a、505b。作為示例，在頂視圖中，涂敷金屬505a具有矩形帶部分的形狀，并且涂敷金屬505b具有近似正方的形狀，該正方的形狀有等于涂敷金屬503a的最小寬度的邊長。涂敷金屬505a和505b各自被連接元件507a、507b覆蓋。例如通過焊料材料的局部電沉積或通過篩網(wǎng)的焊料膏的沉積以覆蓋涂敷金屬的整個表面的層的形式直接制造連接元件507a和507b。
[0036]已經(jīng)描述本實用新型的【具體實施方式】。本領(lǐng)域技術(shù)人員易于想到各種變換、修改以及改進。特別地，為了在外部設(shè)備中的芯片組件上加強機械強度和降低短路風險，可以將芯片連接焊盤部分地嵌入保護樹脂層中，該保護樹脂層以略小于焊盤的高度的厚度覆蓋整個芯片上表面。作為一種補充或變體，還可以在不包括連接到外部設(shè)備的焊盤的芯片側(cè)上以及在多個芯片側(cè)上提供保護樹脂層。
[0037]在上文已描述具有不同變體的各種實施方式。應(yīng)該注意，在不表現(xiàn)創(chuàng)造性步驟的前提下本領(lǐng)域技術(shù)人員可以組合各種實施方式和變體的各種元件。
[0038]這樣的變換、修改、以及改進被認為是本公開的一部分，并且被認為在本實用新型的精神和范圍之內(nèi)。據(jù)此，前述描述僅是作為示例，并不被認為是限制性的。本實用新型僅由所附權(quán)利要求及其等同物進行限定。
【權(quán)利要求】
1.一種表面安裝芯片，其特征在于，包括在表面?zhèn)壬系膬H兩個焊盤，具有伸長的形狀的第一焊盤，以及第二點形焊盤。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面安裝芯片，其特征在于，在頂視圖中，所述第一焊盤的最大尺度是所述第二焊盤的最大尺度的至少2倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面安裝芯片，其特征在于，在頂視圖中，所述芯片具有矩形的總體形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的表面安裝芯片，其特征在于，所述第一焊盤基本上平行于兩個最短芯片邊緣。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的表面安裝芯片，其特征在于，所述第二焊盤距兩個最長芯片邊緣近似等距。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面安裝芯片，其特征在于，在頂視圖中，所述第一焊盤的最大尺度至少等于所述芯片的最小寬度的一半。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面安裝芯片，其特征在于，在頂視圖中，所述第二焊盤的最大尺度小于所述芯片的最小寬度的百分之十。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面安裝芯片，其特征在于，在頂視圖中，所述第一焊盤的外接矩形的最小寬度基本上等于所述第二焊盤的最大尺度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面安裝芯片，其特征在于，所述第一焊盤包括由導電帶互連的兩個導電凸塊或滴。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面安裝芯片，其特征在于，所述第二焊盤包括導電凸塊或滴。
【文檔編號】H01L23/488GK203491250SQ201320475432
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月2日
【發(fā)明者】O·奧里, C·勒科克 申請人:意法半導體(圖爾)公司, 法國國立圖爾大學