[发明专利]具有粗糙润湿和非润湿区的电子封装

说明书

技术领域

本发明涉及用于保持集成电路芯片的集成电路封装的制造。

背景技术

在一些集成电路封装中，基板可以安装一个或多个集成电路芯 片。在芯片和基板之间可以有底填(underfill)材料。有利地，该材 料填满芯片和基板之间的区域，但不会从其向外过量延伸。如此会对 封装部分的操作造成不良的影响。例如，当底填材料注入在集成电路 和基板之间时，它会趋于向外流动，产生从集成电路管芯下方向外延 伸的所谓材料舌状物(tongue of material)。

可以通过毛细流进行底填。为了实现高吞吐次数，可以形成对于 基板阻焊剂具有非常低的粘度和良好润湿性的底填物。此外，可以在 高温下对底填物进行分配。所有这些因素的结果是在封装的底填物分 配侧上留下了底填舌状物。该舌状物有效地增加了封装的覆盖区域 (footprint)。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的封装的放大截面图；

图2是图1所示的封装基板的上表面的一部分的显著放大的截面 图；以及

图3是另一实施例的放大截面图。

具体实施方式

在半导体集成电路封装中的一些应用中，希望具有这样一种基 板，其具有润湿和非润湿区域。更希望基板具有超可润湿性和超不可 润湿性的区域。换句话说，同一基板可以具有超疏水性的表面区域以 及半吸水性(wicking)和亲水性的表面区域。结果，可以严密控制 底填料和其它焊剂使其在基板上的有限区域中扩散。

在本发明的一些实施例中，可以将细小颗粒涂层施加在基板表面 上。例如，所述涂层可以是硅纳米棒，其在基板上生长并且延伸到高 达500纳米的高度。如果基板的上表面是相对亲水的，则表面粗糙的 纳米颗粒的存在用于极大地增加所谓的半吸水的表面的亲水性。相 反，如果同一表面是疏水性的，则它可以导致高度疏水性或极端非润 湿性的表面。

通常，高能(例如亲水)表面具有大于或等于70mN/m的表面能。 低能(憎水)表面具有小于或等于20mN/m的表面能。

参见图1，基板12具有使用焊球16以倒装芯片的设置方式安装 在其上的集成电路管芯14，所述焊球16用于将管芯14电连接和机 械连接到基板12。基板12可以具有向管芯14提供信号并将信号从 管芯14传送到外部器件的互连。

基板12的上表面可以具有外围区域22(例如22a和22b)，其可 以是高度非润湿性的和疏水性的。相反，管芯下方的区域24以及从 管芯下方稍微向上倾斜的区域可以是非常亲水和半吸水的。因此，例 如利用毛细力一旦在方向A注入的底填材料20从疏水性表面22a和 22b移开，并且散布在亲水性表面24上。因为表面22和24是半吸 水性的，所以增强了正常的润湿和非润湿效应。结果，减小了底填物 20通过沿与箭头A相反的方向向外延伸而形成舌状物的趋势。这样 可以实现较小的封装占用面积，在一些情况下，因为底填舌状物不耗 费基板表面。

参见图3，作为另一个例子，封装30可以包括基板36，其包括 诸如焊球的互连44。可以在基板36内找到电垂直通孔38，其连接到 水平金属化41以在通过互连44连接的外界和封装30内的集成电路 管芯32a、32b和32c之间传送信号。密封剂52可以包围管芯32a、 32b和32c。

可以通过键合引线56将管芯32a连接到基板36上的焊盘46。 可以通过水平金属化41将焊盘46连接到垂直通孔38，并最终向下 达到与互连44连接的焊盘43。以这种方式，可以在外部器件和管芯 32a之间进行通信。同样，键合引线48可以经由接触50连接到管芯 32b。可以以各种不同的方式提供与管芯32c的连接。可以通过管芯 附着粘合层34将管芯32c耦合到管芯32b。同样，可以通过管芯附 着粘合层34将管芯32b耦合到管芯32a。然而，也可以利用其它技 术将管芯紧固在一起。

在这种情况下，希望防止用于管芯附着34的粘合剂渗出。如果 管芯附着物渗出，则其可能污染用于键合引线接触的区域。因此，可 以将表面54处理成高度非润湿性的或超疏水性的。这些表面可以设 置在管芯32b的上表面和管芯32c的上表面上。