发明名称 具有相容电终端之装置,及其制造方法
摘要 揭露一种装置,其包括一导电体、及一形成于导电体上之导电性相容凸块,相容凸块包括一可焊性帽盖层及一定位于可焊性帽盖层与导电体之间之导电性相容体,相容体将可焊性帽盖层耦合于导电体。导电体例如可为装置之一输入/输出(I/O)垫块,且相容凸块可形成于装置之一电终端。相容体形成一机械式挠性之导电性路径于可焊性帽盖层与导电体之间。当承受一施加于可焊性帽盖层与导电体之间之力时,相容凸块即弹性变形,以容许相容凸块形成装置与一外部元件之间之一极稳定性连接。本发明亦提出相容凸块、及制造相容凸块之方法之多项实施例。
申请公布号 TW567604 申请公布日期 2003.12.21
申请号 TW091119395 申请日期 2002.08.27
申请人 道康宁公司 发明人 迈可A 路兹
分类号 H01L23/522 主分类号 H01L23/522
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种具有相容电终端之装置,包含:一导电体;及一导电性相容凸块,系形成于导电体上,其中相容凸块包含:一导电性之可焊性帽盖层,包含选自以:铅、锡、镉、铟、铋、镓、铜、银、铂、钯、及镍所组成族群中之至少一金属;及一导电性之相容体,系定位于可焊性帽盖层与导电体之间,其中相容体将可焊性帽盖层电耦合于导电体。2.如申请专利范围第1项之装置,其中相容体形成一挠性之导电性路径于可焊性帽盖层与导电体之间。3.如申请专利范围第1项之装置,其中当相容凸块承受一施加于可焊性帽盖层与导电体之间之力时,相容凸块之形状即自一原始形状变成一变化形状,及其中当施力去除时,相容凸块之形状实质上回复到原始形状。4.如申请专利范围第1项之装置,其中相容体包含一聚合物基质之材料。5.如申请专利范围第4项之装置,其中聚合物基质之材料系选自以:环氧树脂、矽酮、聚醯亚胺、丙烯酸酯聚合物、及丙烯酸酯共聚物所组成之族群中。6.如申请专利范围第4项之装置,其中相容体进一步包含选自以:银、金、钯所组成族群中之至少一填料,其中至少一填料用于增加相容体之导电率。7.如申请专利范围第1项之装置,其中相容体具有一小于或等于约0.001欧姆-厘米之体积电阻系数。8.如申请专利范围第1项之装置,其中相容体具有一小于或等于约0.0001欧姆-厘米之体积电阻系数。9.如申请专利范围第1项之装置,其中相容体具有一小于或等于约8,000 MPa之杨氏系数。10.如申请专利范围第1项之装置,其中相容体具有一小于或等于约1,000 MPa之杨氏系数。11.如申请专利范围第1项之装置,其中可焊性帽盖层包含一合金,包括选自以:铅、锡、镉、铟、铋、及镓所组成族群中之至少二金属。12.如申请专利范围第1项之装置,其中导电体用于输送电力或一电力信号往或自装置,及其中相容凸块形成装置之一电力终端。13.如申请专利范围第1项之装置,其中导电体系装置之一输入/输出(I/O)垫块。14.如申请专利范围第1项之装置,其中相容体直接接触于可焊性帽盖层及导电体。15.一种具有相容电终端之装置,包含:一基板;复数输入/输出(I/O)垫块,系配置于基板之一表面上;及复数导电性相容凸块,其中各相容凸块形成于一不同之I/O垫块上及包含:一导电性之可焊性帽盖层,包含选自以:铅、锡、镉、铟、铋、镓、铜、银、铂、钯、及镍所组成族群中之至少一金属;及一导电性之相容体,系定位于可焊性帽盖层与一相对应I/O垫块之间,其中相容体将可焊性帽盖层电耦合于相对应I/O垫块。16.如申请专利范围第15项之装置,其中相容体形成一挠性之导电性路径于可焊性帽盖层与I/O垫块之间,以供相容凸块形成于其上。17.如申请专利范围第15项之装置,其中当相容凸块承受一施加于可焊性帽盖层与基板之间之力时,相容凸块之形状即自一原始形状变成一变化形状,及其中当施力去除时,各相容凸块之形状实质上回复到原始形状。18.如申请专利范围第15项之装置,其中相容体包含一聚合物基质之材料。19.如申请专利范围第18项之装置,其中聚合物基质之材料系选自以:环氧树脂、矽酮、聚醯亚胺、丙烯酸酯聚合物、及丙烯酸酯共聚物所组成之族群中。20.如申请专利范围第18项之装置,其中相容体进一步包含选自以:银、金、钯所组成族群中之至少一填料,其中至少一填料用于增加相容体之导电率。21.如申请专利范围第15项之装置,其中相容体具有一小于或等于约0.001欧姆-厘米之体积电阻系数。22.如申请专利范围第15项之装置,其中相容体具有一小于或等于约0.0001欧姆-厘米之体积电阻系数。23.如申请专利范围第15项之装置,其中相容体具有一小于或等于约8,000 MPa之杨氏系数。24.如申请专利范围第15项之装置,其中相容体具有一小于或等于约1,000 MPa之杨氏系数。25.如申请专利范围第15项之装置,其中可焊性帽盖层包含一合金,包括选自以:铅、锡、镉、铟、铋、及镓所组成族群中之至少二金属。26.如申请专利范围第15项之装置,其中装置之I/O垫块终止装置之电力及信号线,及其中相容凸块形成装置之电力终端。27.如申请专利范围第15项之装置,其中装置系一积体电路模型,及其中基板系一半导体基板。28.如申请专利范围第15项之装置,其中装置系一印刷电路板,及其中基板包含一塑胶材料。29.如申请专利范围第15项之装置,其中装置系一互连装置,及其中基板包含一陶质材料。30.如申请专利范围第15项之装置,其中可焊性帽盖层系可湿焊。31.如申请专利范围第15项之装置,其中相容体直接接触于可焊性帽盖层及相对应I/O垫块。32.一种形成一相容电终端于一导电体之上表面上之方法,包含:形成一导电性相容体于导电体之上表面上,以致于相容体电耦合于导电体;及形成一导电性可焊性帽盖层于相容体上,以致于可焊性帽盖层电耦合于相容体,其中可焊性帽盖层包含选自以:铅、锡、镉、铟、铋、镓、铜、银、铂、钯、及镍所组成族群中之至少一金属。33.如申请专利范围第32项之方法,其中导电性相容体之形成包含:形成一导电性相容体于导电体之上表面上,以致于相容体之一下侧表面直接接触于导电体之上表面,且相容体藉此电耦合于导电体。34.如申请专利范围第32项之方法,其中导电性相容体之形成包含:形成一导电性相容体于导电体之上表面上,以致于相容体电耦合于导电体,其中相容体之一外周边延伸至导电体之一外周边以外。35.如申请专利范围第32项之方法,其中导电性可焊性帽盖层之形成包含:形成一导电性可焊性帽盖层于相容体上,以致于可焊性帽盖层之一下侧表面直接接触于相容体之上表面,且可焊性帽盖层藉此耦合于相容体,其中可焊性帽盖层包含选自以:铅、锡、镉、铟、铋、镓、铜、银、铂、钯、及镍所组成族群中之至少一金属。36.一种形成一相容电终端于一导电体之上表面上之方法,包含:形成一导电性金属涂层于导电体之上表面上,以致于导电性金属电耦合于导电体,其中导电性金属涂层之一外周边延伸至导电体之一外周边以外,及其中导电性金属涂层系做为一黏接层或一障壁层;形成一导电性相容体于导电性金属涂层上,以致于相容体电耦合于导电性金属涂层;及形成一导电性可焊性帽盖层于相容体上,以致于可焊性帽盖层电耦合于相容体。37.如申请专利范围第36项之方法,其中导电性金属涂层之形成包含:形成一导电性金属涂层于导电体之上表面上,以致于导电性金属电耦合于导电体,其中导电性金属涂层之一外周边延伸至导电体之一外周边以外,及其中导电性金属涂层系做为一黏接层或一障壁层,及其中导电性金属涂层包含选自以:铬、铜、金、银、钛、及钨所组成族群中之至少一层金属。38.如申请专利范围第36项之方法,其中导电性可焊性帽盖层之形成包含:形成一导电性可焊性帽盖层于相容体上,以致于可焊性帽盖层电耦合于相容体,其中可焊性帽盖层包含选自以:铅、锡、镉、铟、铋、镓、铜、银、铂、钯、及镍所组成族群中之至少一金属。39.一种形成一相容电终端于一导电体之上表面上之方法,包含:形成一导电性相容体于导电体之上表面上,以致于相容体电耦合于导电体;形成一导电性金属涂层于相容体上,以致于导电性金属电耦合于相容体,其中导电性金属涂层之一外周边延伸至相容体之一外周边以外,及其中导电性金属涂层系做为一黏接层或一障壁层;及形成一导电性可焊性帽盖层于导电性金属涂层上,以致于可焊性帽盖层电耦合于导电性金属涂层。40.如申请专利范围第39项之方法,其中导电性金属涂层之形成包含:形成一导电性金属涂层于相容体上,以致于导电性金属电耦合于相容体,其中导电性金属涂层之一外周边延伸至相容体之一外周边以外,及其中导电性金属涂层系做为一黏接层或一障壁层,及其中导电性金属涂层包含选自以:铬、铜、金、银、钛、及钨所组成族群中之至少一层金属。41.如申请专利范围第39项之方法,其中导电性可焊性帽盖层之形成包含:形成一导电性可焊性帽盖层于导电性金属涂层上,以致于可焊性帽盖层电耦合于导电性金属涂层,其中可焊性帽盖层包含选自以:铅、锡、镉、铟、铋、镓、铜、银、铂、钯、及镍所组成族群中之至少一金属。42.一种形成一相容电终端于一导电体之上表面上之方法,包含:形成一第一导电性金属涂层于导电体之上表面上,以致于导电性金属电耦合于导电体,其中导电性金属涂层之一外周边延伸至导电体之一外周边以外,及其中导电性金属涂层系做为一黏接层或一障壁层;形成一导电性相容体于导电体之上表面上,以致于相容体电耦合于导电体;形成一第二导电性金属涂层于相容体上,以致于导电性金属电耦合于相容体,其中导电性金属涂层之一外周边延伸至相容体之一外周边以外,及其中导电性金属涂层系做为一黏接层或一障壁层;及形成一导电性可焊性帽盖层于第二导电性金属涂层上,以致于可焊性帽盖层电耦合于第二导电性金属涂层。43.如申请专利范围第42项之方法,其中第一导电性金属涂层之形成包含:形成一第一导电性金属涂层于导电体之上表面上,以致于导电性金属电耦合于导电体,其中导电性金属涂层之一外周边延伸至导电体之一外周边以外,及其中导电性金属涂层系做为一黏接层或一障壁层,及其中导电性金属涂层包含选自以:铬、铜、金、银、钛、及钨所组成族群中之至少一层金属。44.如申请专利范围第42项之方法,其中第二导电性金属涂层之形成包含:形成一第二导电性金属涂层于相容体上,以致于导电性金属电耦合于相容体,其中导电性金属涂层之一外周边延伸至相容体之一外周边以外,及其中导电性金属涂层系做为一黏接层或一障壁层,及其中导电性金属涂层包含选自以:铬、铜、金、银、钛、及钨所组成族群中之至少一层金属。45.如申请专利范围第42项之方法,其中导电性可焊性帽盖层之形成包含:形成一导电性可焊性帽盖层于第二导电性金属涂层上,以致于可焊性帽盖层电耦合于第二导电性金属涂层,其中可焊性帽盖层包含选自以:铅、锡、镉、铟、铋、镓、铜、银、铂、钯、及镍所组成族群中之至少一金属。图式简单说明:图1系一装置之一部分立体图,装置包括一基板及配置于基板表面上之复数导电性相容凸块,其中各相容凸块包括一导电性相容体及一导电性可焊性帽盖层;图2A为图1所示基板之一部分截面图,其中一输入/输出(I/O)垫块已形成于一部分基板之表面上;图2B为图2A所示基板之一部分截面图,其中图1之相容体已形成于I/O垫块之一上表面上;图2C为图2B所示基板之一部分截面图,其中图1之可焊性帽盖层已形成于相容体之一上表面上;图3A为图1所示基板之一部分截面图,其中图2A之I/O垫块已形成于一部分基板之表面上;图3B为图3A所示基板之一部分截面图,其中一导电性金属涂层已形成于I/O垫块之上及侧表面上;图3C为图3B所示基板之一部分截面图,其中图1之相容体已形成于导电性金属涂层之一上表面上;图3D为图3C所示基板之一部分截面图,其中图1之可焊性帽盖层已形成于相容体之一上表面上;图4A为图1所示基板之一部分截面图,其中图2A之I/O垫块已形成于一部分基板之表面上;图4B为图4A所示基板之一部分截面图,其中图1之相容体已形成于I/O垫块之一上表面上;图4C为图4B所示基板之一部分截面图,其中一导电性金属涂层已形成于相容体之一上表面上;图4D为图4C所示基板之一部分截面图,其中图1之可焊性帽盖层已形成于导电性金属涂层之一上表面上;图5A为图1所示基板之一部分截面图,其中图2A之I/O垫块已形成于一部分基板之表面上;图5B为图5A所示基板之一部分截面图,其中图3B之导电性金属涂层已形成于I/O垫块之上表面及侧表面上;图5C为图5B所示基板之一部分截面图,其中图1之相容体已形成于图3B之导电性金属涂层之上表面上;图5D为图5C所示基板之一部分截面图,其中图4C之导电性金属涂层已形成于相容体之上表面上;及图5E为图5D所示基板之一部分截面图,其中图1之可焊性帽盖层已形成于图4C之导电性金属涂层之上表面上。
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