專利名稱：金屬接線端及其構造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及半導體集成電路制造技術領域，特別涉及一種金屬接線端及其構造方 法。
背景技術：
在完成所有硅片的制造和測試工藝后，芯片被從硅片上分離出來，并裝配到集成 電路管殼(Bump Chip Carrier, BCC)中，用細金屬導線將芯片表面的金屬壓點和提供芯片 電通路的引線框架內端互連，引線的外端露出BCC的外殼成為管腳，封裝好的芯片及其BCC 成為集成電路塊，并對集成電路塊進行表面裝貼，使其固定印刷電路板(Printed Circuit Board, PCB)上。圖1為現有技術中的集成電路塊的橫截面示意圖。硅片101通過粘合層102固定 在金屬銅框架上。在硅片101周圍的金屬銅框架表面有溝槽結構，該溝槽結構的開口為多 邊形，多數情況下是矩形，在少數情況下是五邊形或其他多邊形。在所述溝槽的內壁表面覆 蓋一層其他金屬，該金屬應當具有比銅強的化學穩(wěn)定性以及導電性，例如可以是金或者銀。 這一層金屬作為金屬接線端104。因此，金屬接線端104的開口與前述溝槽接口的開口相 同。導線103的一端連接硅片101，另一端焊接在金屬接線端104上。塑料層105覆蓋在金 屬銅框架的表面，并且包裹住硅片101、粘合層102、導線103以及接線端104，使上述部件與 空氣隔絕。而芯片的封裝過程如圖2a至圖2c所示。首先，在金屬銅框架上構造出溝槽，在所 述溝槽內壁沉積金屬接線端104，如圖2a所示，為了保證金屬接線端104與金屬銅框架之間 具有足夠的結合力強度，要求金屬接線端104的底部距金屬銅框架表面的距離至少為50微 米。然后將硅片101通過粘合層102固定在金屬銅框架上，導線103的一端連接硅片101， 另一端焊接在接線端104上，如圖2b所示。向硅片101所在區(qū)域澆注熔化狀態(tài)的塑料，塑 料將硅片101、粘合層102、導線103以及接線端104都包裹住，塑料凝固后形成塑料層105， 如圖2c所示。集成電路塊能夠固定在PCB上，主要依靠的是接線端104與PCB之間的結合力。 在運輸以及在后的加工工藝中，集成電路塊可能會受到一定大小的沿著金屬銅框架接線端 104與PCB結合表面方向的外力，而這可能會導致集成電路塊松動，甚至會影響到導線103 與接線端104之間連接的牢固性。

發(fā)明內容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于，提出一種金屬接線端及其構造方法，可以提高集成 電路塊與印刷電路板之間結合的牢固程度。本發(fā)明實施例提出的一種金屬接線端由金屬銅框架溝槽結構內壁覆蓋的一層非 銅的金屬材料構成，所述金屬接線端的開口為多邊形，金屬接線端至少有一邊的邊緣高于 所述金屬銅框架表面10微米至200微米。
所述高于金屬銅框架表面的金屬接線端邊緣與注塑工藝中熔化的塑料流動方向 平行。與注塑工藝中熔化的塑料流動方向垂直的金屬接線端邊緣的高度與所述金屬銅 框架相同。所述金屬接線端的底部與金屬銅框架表面的距離大于或等于50微米。本發(fā)明實施例還提出一種金屬接線端，所述金屬接線端由金屬銅框架溝槽結構內 壁覆蓋的一層金屬材料構成，所述金屬接線端的開口為多邊形，所述金屬銅框架在與所述 金屬接線端至少一邊的邊緣鄰接處具有凹陷結構，所述凹陷底部和與之鄰接的金屬接線端 邊緣的高度差為10微米至200微米。所述凹陷結構在與之鄰接的金屬接線端邊緣垂直方向的寬度大于100微米。與所述凹陷結構鄰接的金屬接線端邊緣與注塑工藝中熔化的塑料流動方向平行。較佳地，所述金屬接線端的底部與所述凹陷結構底部之間的距離大于或等于50 微米。本發(fā)明實施例還提出一種金屬接線端的構造方法，包括如下步驟在金屬銅框架表面構造溝槽結構，所述溝槽結構的開口為多邊形，在所述溝槽的 內壁表面覆蓋一層非銅的金屬材料作為金屬接線端；在金屬銅框架表面涂布光刻膠，對光刻膠進行顯影，去除與所述金屬接線端至少 一邊的邊緣鄰接的光刻膠；以所述光刻膠為掩膜對所述金屬銅框架進行蝕刻；去除余下的光刻膠。所述對所述金屬銅框架進行蝕刻的深度為10微米至200微米。所述金屬銅框架被蝕刻部分的底部距金屬接線端的底部的距離大于或等于50微米。所述被去除的光刻膠在與之鄰接的金屬接線端邊緣垂直方向上的寬度大于100 微米。從以上技術方案可以看出，采用本發(fā)明方案的金屬接線端的邊緣突出金屬銅框架 的表面，并深入到塑料層中。當塑料層受到外力時，金屬接線端的突出部分與塑料層之間會 產生沿著金屬銅框架表面方向且與外力方向相反的壓力來抵消一部分外力的影響，從而提 高集成電路塊與印刷電路板之間結合的牢固程度。


圖1為現有技術中的集成電路塊的橫截面示意圖；圖2a至圖2c為現有技術的芯片封裝方法示意圖；圖3為本發(fā)明實施例的一種集成電路塊的橫截面示意圖；圖4為本發(fā)明實施例的金屬接線端的兩種截面示意圖；圖5為向硅片所在區(qū)域澆注熔化狀態(tài)的塑料時的俯視圖；圖6為本發(fā)明實施例的一種構造金屬接線端的方法流程圖。
具體實施例方式針對現有技術中的金屬接線端與塑料層之間的粘合力不夠的問題，本發(fā)明的方案 是改變金屬接線端的結構，使得金屬接線端與塑料層之間的結合力大大增加。為使本發(fā)明 的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細闡述。本發(fā)明實施例的一種集成電路塊的橫截面如圖3所示，其中粗黑箭頭所示處，金 屬接線端104的邊緣伸出金屬銅框架的表面，而該突起部分深入塑料層105。如果塑料層 105受到沿著金屬銅框架表面方向的外力，金屬接線端的突出部分與塑料層之間會產生沿 著金屬銅框架表面方向且與外力方向相反的壓力來抵消一部分外力的影響，這樣就會顯著 增強集成電路塊和印刷電路板之間結合的牢固程度。圖4示出了本發(fā)明實施例的金屬接線端的兩種截面示意圖。其中圖4(a)的金屬 銅框架的上表面保持平坦，該金屬接線端結構的關鍵尺度是金屬接線端的邊緣與金屬銅框 架的表面之間的高度差A。A的范圍應當是10微米至200微米。并且，為了保證金屬接線 端104與金屬銅框架之間具有足夠的結合力強度，要求金屬接線端104的底部距金屬銅框 架表面的距離至少為50微米。圖4(b)中，金屬接線端的邊緣與金屬銅框架的表面高度差 為0，金屬銅框架在靠近金屬接線端的地方有一個凹陷結構，金屬接線端的邊緣與該凹陷結 構底部的高度差C和該凹陷結構的寬度B為關鍵尺度，其中C的范圍與前述關鍵尺度A的 范圍相當，也是10微米至200微米；而B的范圍是大于100微米。B的取值范圍不設上限， 這是因為如果B足夠大，圖4(b)的情況就趨近于圖4(a)。為了保證金屬接線端104與金屬 銅框架之間具有足夠的結合力強度，要求金屬接線端104的底部距金屬銅框架凹陷結構底 部距離至少為50微米。圖5示出了向硅片所在區(qū)域澆注熔化狀態(tài)的塑料時的俯視圖。由于本發(fā)明主要是 針對金屬接線端，因此省去了硅片、導線等部件。在俯視圖中，每一個金屬接線端區(qū)域用一 個矩形框或五邊形框(五邊形可以看作是缺了一個角的矩形)表示，金屬接線端的邊緣構 成了該矩形的四個邊。澆注塑料時，熔化的塑料總是沿著一定的方向(如圖5中箭頭所示方 向)流動直至覆蓋硅片及其周圍的金屬接線端，如果金屬接線端的四個邊緣都是突出金屬 銅框架的表面，熔化的塑料可能難以越過該邊緣流入金屬接線端的溝槽內，從而覆蓋住導 線與金屬接線端的連接點。因此可以選擇性地構造金屬接線端邊緣，使得與塑料流動方向 平行的邊緣突出，在圖5中用實線表示。一個金屬接線端有兩個與塑料流動方向平行的邊 緣，可以只對其中一個邊緣按照本發(fā)明的方案進行構造，另一個邊緣保持和現有技術一致。 而與塑料流動方向垂直的的邊緣如現有技術那樣是非突出的，在圖5中用虛線表示。圖6示出了本發(fā)明實施例的一種構造金屬接線端的方法流程圖，該方法是在現有 技術金屬接線端的加工工藝之后，增加如下步驟步驟601 在金屬銅框架表面涂布光刻膠；步驟602 對光刻膠進行顯影，去除與所述金屬接線端至少一邊的邊緣鄰接的光 刻膠。較佳地，根據注塑工藝中塑料的流動方向，確定與所述方向平行的金屬接線端邊緣， 去除所確定邊緣相鄰的寬度為B、長度與所述邊緣相同的光刻膠。B的取值大于100微米。步驟603 以所述光刻膠為掩膜，對所述金屬銅框架進行蝕刻，蝕刻深度為B。蝕刻 的反應氣體或液體不與構成金屬接線端的金屬發(fā)生反應。由于構成金屬接線端的金屬通常 為金或者銀，這一條件很容易滿足。較佳地，B的取值為10微米至200微米。所述金屬銅框架被蝕刻部分的底部距金屬接線端的底部的距離大于或等于50微米。步驟604 去除余下的光刻膠。
步驟605 對蝕刻質量進行檢查，其中包括檢查各項關鍵尺寸是否符合設計要求， 檢查合格則完成本流程。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
一種金屬接線端，所述金屬接線端由金屬銅框架溝槽結構內壁覆蓋的一層非銅的金屬材料構成，其特征在于，所述金屬接線端的開口為多邊形，金屬接線端至少有一邊的邊緣高于所述金屬銅框架表面10微米至200微米。
2.根據權利要求1所述的金屬接線端，其特征在于，所述高于金屬銅框架表面的金屬 接線端邊緣與注塑工藝中熔化的塑料流動方向平行。
3.根據權利要求2所述的金屬接線端，其特征在于，與注塑工藝中熔化的塑料流動方 向垂直的金屬接線端邊緣的高度與所述金屬銅框架相同。
4.根據權利要求1至3任一項所述的金屬接線端，其特征在于，所述金屬接線端的底部 與金屬銅框架表面的距離大于或等于50微米。
5.一種金屬接線端，所述金屬接線端由金屬銅框架溝槽結構內壁覆蓋的一層金屬材料 構成，其特征在于，所述金屬接線端的開口為多邊形，所述金屬銅框架在與所述金屬接線端 至少一邊的邊緣鄰接處具有凹陷結構，所述凹陷底部和與之鄰接的金屬接線端邊緣的高度 差為10微米至200微米。
6.根據權利要求5所述的金屬接線端，其特征在于，所述凹陷結構在與之鄰接的金屬 接線端邊緣垂直方向的寬度大于100微米。
7.根據權利要求5所述的金屬接線端，其特征在于，與所述凹陷結構鄰接的金屬接線 端邊緣與注塑工藝中熔化的塑料流動方向平行。
8.根據權利要求5、6或7所述的金屬接線端，其特征在于，所述金屬接線端的底部與所 述凹陷結構底部之間的距離大于或等于50微米。
9.一種金屬接線端的構造方法，包括如下步驟在金屬銅框架表面構造溝槽結構，所述溝槽結構的開口為多邊形，在所述溝槽的內壁 表面覆蓋一層非銅的金屬材料作為金屬接線端；在金屬銅框架表面涂布光刻膠，對光刻膠進行顯影，去除與所述金屬接線端至少一邊 的邊緣鄰接的光刻膠；以所述光刻膠為掩膜對所述金屬銅框架進行蝕刻；去除余下的光刻膠。
10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述對所述金屬銅框架進行蝕刻的深度 為10微米至200微米。
11.根據權利要求10所述的方法，其特征在于，所述金屬銅框架被蝕刻部分的底部距 金屬接線端的底部的距離大于或等于50微米。
12.根據權利要求9、10或11所述的方法，其特征在于，所述被去除的光刻膠在與之鄰 接的金屬接線端邊緣垂直方向上的寬度大于100微米。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種金屬接線端，所述金屬接線端由金屬銅框架溝槽結構內壁覆蓋的一層非銅的金屬材料構成，所述金屬接線端的開口為多邊形，金屬接線端至少有一邊的邊緣高于所述金屬銅框架表面10微米至200微米。本發(fā)明還公開了另一種金屬接線端以及金屬接線端的構造方法。本發(fā)明方案可以提高集成電路塊與印刷電路板之間結合的牢固程度。
文檔編號H01L23/48GK101989586SQ20091005583
公開日2011年3月23日 申請日期2009年8月3日 優(yōu)先權日2009年8月3日
發(fā)明者吳波, 曹程良, 蔡麗燕 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司