[发明专利]用于芯片级封装的凸块

说明书

技术领域

本发明一般地涉及半导体领域，更具体地来说，涉及用于芯片级封装的凸块。

背景技术

随着各种电子元件(例如，晶体管、二极管、电阻器、电容器等)的集成度的不断提高，半导体产业经历了快速增长。在大多数情况下，这种集成度的提高来自于最小特征尺寸的持续缩小，从而允许更多的元件集成到给定的区域。随着近期对更小的电子器件的需求的增长，加剧了对更小和更有创造性的半导体管芯封装技术的需求。

随着半导体技术的发展，作为一种有效的替代，出现了基于芯片级或芯片尺寸封装的半导体器件，以进一步缩小半导体管芯的物理尺寸。在基于芯片级封装的半导体器件中，封装产生在由多种凸块提供接触件的芯片上。采用基于芯片级封装的半导体器件可以实现更高的密度。更进一步地，基于芯片级封装的半导体器件可以实现更小的形状系数，更有效益的成本支出，更高的性能和更低的功耗。

基于芯片级封装的半导体器件可以包括在半导体管芯的多个凸块下金属(UBM)开口上形成的多个焊球。焊球可以由锡、铅形成。在回流工艺之前，半导体器件在对准之后被拾取并放置在印刷电路板(PCB)上。因此，基于芯片级封装的半导体器件上的多个焊球与PCB板上的相应的焊盘对准。通过采用热空气流动和适当的压力，使焊球加热，然后融化从而将半导体器件与PCB板连接。芯片级封装技术具有一定的优势。芯片级封装的有益特征之一是芯片级封装技术可以降低制造成本。另一个基于芯片级封装的多芯片半导体器件的有益特征是通过将凸块夹置在半导体器件和PCB板之间来减少附加损耗。

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，提供了一个器件包括：半导体管芯；具有第一直径的第一凸块，所述第一凸块在所述半导体管芯上的第一区域上；以及具有第二直径的第二凸块，所述第二凸块在所述半导体管芯上的第二区域上，其中所述第二直径不同于所述第一直径。

在该器件中，所述第一直径大于所述第二直径。

在该器件中，所述第一区域是所述半导体管芯的内部区域；以及所述第二区域是所述半导体管芯的外部区域。

在该器件中，所述外部区域的宽度大约等于或小于所述内部区域的宽度的三分之一。

在该器件中，所述第一区域是所述半导体管芯的内部区域；以及所述第二区域是所述半导体管芯的角部。

在该器件中，所述第一凸块形成在所述第一凸块下金属结构上；以及所述第二凸块形成在所述第二凸块下金属结构上，其中所述第一凸块下金属结构不同于所述第二凸块下金属结构。

在该器件中，所述第二凸块下金属结构的直径大于第一凸块下金属结构的直径。

根据本发明的另一方面，提供了一个器件包括：半导体管芯；具有第一直径和第一高度的第一凸块，所述第一凸块在邻近所述半导体管芯的边缘处形成；以及具有第二直径和第二高度的第二凸块，所述第二凸块在不邻近所述半导体管芯的边缘处形成，其中所述第二凸块不同于所述第一凸块。

在该器件中，所述第一直径大于所述第二直径。

在该器件中，所述第一高度高于所述第二高度。

在该器件中，所述第一凸块形成在所述半导体管芯的外部区域上；以及所述第二凸块形成在所述半导体管芯的内部区域上。

在该器件中，所述外部区域的宽度大约等于或小于所述内部区域的宽度的三分之一。

在该器件中，所述第一凸块形成在所述半导体管芯的第一角部上；以及所述第二凸块形成在所述半导体管芯的内部区域上。

在该器件中，所述半导体管芯包括：衬底；层间介电层，所述层间介电层形成在所述衬底上；多个金属化层，所述多个金属化层形成在所述层间介电层的上方；钝化层，所述钝化层形成在所述多个金属化层的上方；聚合物层，所述聚合物层形成在所述钝化层上，其中，在所述聚合物层中形成再分布层。

根据本发明的又一方面，提供了一种结构包括：半导体管芯；具有第一直径的第一凸块下金属结构，所述第一凸块下金属结构形成在所述半导体管芯的外部区域上；以及具有第二直径的第二凸块下金属结构，所述第二凸块下金属结构形成在所述半导体管芯的内部区域上，其中所述第一凸块下金属结构不同于所述第二凸块下金属结构。

在该结构中，所述第二直径大于所述第一直径。

在该结构中，所述外部区域所具有的宽度大约等于或小于所述内部区域的宽度的三分之一。

该结构进一步包括：第一凸块，所述第一凸块形成在所述第一凸块下金属结构上；以及第二凸块，所述第二凸块形成在所述第二凸块下金属结构上。