专利名称：柔性导电互连的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及附着管芯(die)至封装件(package)的互连。
背景技术：
通常当固定管芯于有机衬底时，在附着组装工艺中，管芯中的层间电介质 (ELD)易于破碎。这种破碎是由于这样的事实，即较低介电常数的层间电介 质比绝大多数传统的ILD材料机械性更脆弱。
具体而言，现今的倒装芯片技术用焊点来提供衬底和硅管芯之间的机滅和 电连接。最严重的应力状况之一发生在芯片附着工艺中。应力产生于衬底和硅 管芯间膨胀系数不匹配的状况。硅，焊盘材料(pad material),和衬底材料比 管芯内部的层间电介质更强硬。
在芯片附着工艺中，产生于在温度变化中管芯和衬底的热膨胀系数不匹配 和焊接所需要的升高的温度的应力，通过焊点直接传递到管芯中。既然层间电 介质是管芯中最脆弱的材料，它可能受到损害。
发明内容
根据本发明的一些实施方案，导电聚合物可以用作附着管芯至封装件的互 连的一部分。导电聚合物可以用在封装件或管芯上。导电聚合物可以具有足够 的柔性以斷氏在管芯中的层间电介质层中的应力。
如在这里所用的，导电聚合物是一种具有电导率至少为1E6西门子每米 (S/m)以上或者电阻率不超过铜的一至两个数量级量值的聚合物。导电聚合 物的例子包括有机聚合物，共聚物，和共轭聚合物。具体的例子包括l^胺， 聚吡咯，聚噻吩(聚乙烯二氧噻吩，和聚(3-环己基噻吩))，聚(对亚苯基亚 乙烯基)，聚乙炔，聚(芴)聚萘和对棘硫。
在一些实施方案中，通过插入导电添加剂如 粒或金属纤维如铜或银纤 维，导电或不导电的聚合物可以变得导电或更加导电。在许多情况中，有机导 电聚合物具有离域(delocalized)的导带，通常包括产生没有定域态的能带结 构的芳香族单元。已被导入导带或价带中的电荷载流子显著地提升了导电能
力。
根据本发明的一些实施方案，理想的导电聚合物可以具有其表面法线方向
的大于7mm./N的挠度和在切线方向大于10mm./N的搬。
图1是本发明的一 个实 案的局部放大图； 图2是本发明的另一个实 案的局部放大亂 图3是本发明的另一个实施方案的局部放大图；以及 图4是根据本发明的一个实施方案的系统图。 具体实施方案
参考图1，根据本发明的一个实施方案，集成电路或管芯12可以固定于 衬底14。在本发明的一个实施方案中，集成电路12是包括焊料球22的倒装芯 片，以形成集成电路12和衬底14的表面安装连接。阻焊膜20可以环绕接触区域。
衬底14可以包括较低的金属或铜迹线16,,垂直的电连接或穿过介电 层18的通孔30耦合。介电层18,位于电通路的附近，可以由阻悍膜20覆盖。 穿过阻焊膜的开口为迹线16和焊料球22之间的电连，供空间。
在本发明的一个实施方案中， 一对金属焊盘26和24可以夹着插入的导电 聚合物28。在本发明的一个实施方案中焊盘26和24可以是铜。在这样的实施 方案中，通 L 30可以也由铜来形成，尽管也可以用其它材料。在一个实施方 案中导电聚合物28的厚度可以为约10至50微米。在一些实施方案中，焊盘26、 24和聚合物28的总阻抗可以是约5毫欧或更少。
作为图1中所示的布局的结果，肖辦得到皿线16到集成电路12的电导 通，与此同时提供缓冲给集成电路12。此缓冲产生于导电聚合物28相对于金 属的更大的柔性。此缓冲可以保护集成电路12内部的层间电介质避免失效。 这可能是减小机械负载和与缓冲相关的机械挤压的结果。导电聚合物的应用也 可以为集成电路12和衬底14之间的相应热膨胀留有余地，因为压力或张力可 以被吸收在聚合物28中。
参考图2,根据本发明的另一个实施方案，可以使用单独的一个金属焊盘 24与导电聚合物28a,在一些实施方案中，它可以更厚。通常，导电聚合物28 或28a可以比传统的用来形成互连的金属诸如铜更具有柔性。i!M用导电聚合物作为互连的一部分，可以减小集成电路中层间电介质内 的应力。在一些实施方案中，导电聚合物没有取代焊锡凸块，仅仅只是用来减 小应力的附加层。
聚合物28或28a的形成可以Sii多种不同的方法完成。在一个实 案 中，聚合物可以被丝网印刷。另一种可替换的方式是将聚合物旋涂在上面，接 着，用光亥鹏从不需要聚合物的地方除去聚合物。同样，可以用掩膜以便可以 淀积聚合物，之后除去掩膜。其它可能的技术包括溅射、浸渍、电镀、电子束 淀积、喷射和真空淀积。
作为另一种替换方式，会形成导电聚合物的单体可以与聚合催化剂混合以 形成分散体。 一种合适的聚合催化剂是Baytron C催化剂，它是甲苯磺酸铁m 盐和正丁炔醇，由德国Gostar的H.C.Starck GmbH出售。Baytron C催化剂是 商业上可获得的催化剂，用于Baytron M聚合物，即3， 4-乙烯二氧噻吩，是 由德国Gostar的H.C.Starck GmbH出售的单体。
一旦形成催化剂的分散体，多种技术可以用来施加聚合物，包括以上描述 的任何一种技术。在一些实施方案中，可以愈合或固化导电聚合物。固化可以 发生在每次导电聚合物层施加之后或者在整个导电聚合物涂层的施加之后。在 一些实施方案中，可以皿浸渍到电解液如磷酸和/或硫酸溶液中，然后对溶液 施加恒定电压直到电流减小到预定水平，来固化导电聚合物。
参考图3，集成电路管芯40的连接也可以如图3所示il^柔性导电聚合 物28a完成。例如，可以在如互驗其它金属线的导电鹏42上定錄性导 电聚合物28a。导电触点或焊盘24可以定义在聚合物28a上，而且例如M31焊 料球22可以对其进行适当连接。另外，除了这是与集成电路管芯连接的事实 外，前面的讨论等同地适用于本实施方案。钝化层44可以环绕激虫区域并且 覆盖迹线42。在一些情况下层44可以小于10微米厚。
参考图4,根据本发明的一个实施方案，集成电路10可以是处理器，如 例所示，它可以安装在诸如计算机的电子组件36中。处理器可以与包括总线 的板30耦合，它接着将处理器与其它器件如存储器32和输鳩出接口 34电
丰禺合。
这样，在一些实施方案中，板30可以与衬底14相对应。在其它实施方案 中，管芯可以是通过导电聚合物固定于衬底的处理器，可以封装管芯和衬底成
为集成电路封装件，之后安装其至例如印刷电路板的板上。然而，通常，可以
耦合衬底14至板30。其它的排布也是可以的。当然，基于处理器的系统的构 造和它的应用是极其多变的。例如，除了形成母板上的集成电路或其它元件， 本发明可以用在多种集成电路中，提及的一些例子包括存储集成电路，逻辑集 成电路，和通信电路。
通常，获得集成电路至板或其它衬底的表面安装，同时4顿相当低的介电 常数的材料，由于在处理集成电路和板的过程中热膨胀系数的不匹配，挤压， 和热的施加，它可能易于破碎，实施例将应用于这样的情况。
贯穿本说明书中的参照"一个实施方案"或"实施方案"意指与该实施 方案有关联的特定的特征、结构或者特性包括在围绕本发明内的至少一种实施 方式中。这样，短语"一个实施方案"或"在实施方案中"的出现不一定是指 同样的实施方案。另外，特定的特征，结构，或者特性可以存在于除了示出的 特定实施方案外的其它适当形式，并且所有的这些形式可以包含在本申请的权 利要求中。
尽管参照有限数目的实施方案描述本发明，本领域技术人员可以懂得大量 的由其而来的修改例和变形例。所附的权利要求意图覆盖所有的这些修改例和 变形例，只要是落入在本发明的确切精神和范围内。
权利要求
1、一种方法，其包括通过导电聚合物电耦合具有焊料球的集成电路至衬底。
2、 根据权利要求l的方法，包括在衬底上提供导电聚合物。
3、 根据权利要求2的方法，包括用所述焊料球耦合所述集成电路至所述衬底。
4、 根据权利要求3的方法，包括在所述导电聚合物上提供金属触点，所 述金属触点接触所述焊料球。
5、 根据权利要求4的方法，包括在所述导电聚合物下提供金属触点。
6、 根据权利要求5的方法，包括提供穿过所述衬底的通孔，所舰孔耦合至所述焊料球。
7、 根据权禾頓求l的方法，包括〗顿具有导电添加齐啲导电聚^1。
8、 根据权利要求1的方法，包括^ffi成形为导电的聚合物材料的导电聚合物。
9、 根据权利要求1的方法，包括使用具有至少1E6 S/m电导率的导电聚 合物进行的电耦合。
10、 根据权利要求1的方法，包括耦^成电路至衬底，所述集成电路包 括层间电介质。
11、 一种互连，包括 衬底；Sil焊料球表面安装在所述衬底上的管芯；以及 所述衬底包括其上固定有所述焊料球的导电聚合物。
12、 根据权利要求11的互连，包括位于所述导电聚合物的至少一面上的金属焊盘。
13、 根据权利要求ll的互连，包括位于所述聚合物的两面上的导电焊盘。
14、 根据权利要求11的互连，包括通孔和迹线，所MM L和所皿线电耦合至所述导电聚合物。
15、 根据权利要求ll的互连，其中所述导电聚合鹏括导电的聚^t)。
16、 根据权利要求11的互连，其中所述导电聚合物包括聚合物和在所述 聚合物中肖嫩使电流被所述导电聚合物导通的材料。
17、 根据权利要求11的互连，其中所述导电聚合物具有至少1E6 S/m的电导率。
18、 根据权利要求n的互连，其中所皿，装在集成电路封装件中。
19、 根据权利要求ll的互连，其中所述集成电路包括层间电介质。
20、 根据权利要求11的互连，其中所述导电聚合物具有其表面法线方向 的大于7mm每牛顿的挠度。
21、 一种衬底，包括 结构；在所述结构上的金属焊盘；以及 在所述结构和所述金属焊盘之间的导电聚合物。
22、 根据权利要求21的衬底，其中所述衬底是印刷电路板。
23、 根据权利要求21的衬底，其中所述衬底是用，成电路封装的衬底。
24、 根据权利要求21的衬底，包括位于所述导电聚合物的两面上的金属 焊盘。
25、 根据权利要求21的衬底，包括位于所述结构上的迹线和穿过所述结 构的通孔，所述通孔耦合至所，线和所述导电聚合物。
26、 根据权利要求21的衬底，其中所述导电聚合物具有至少1E6 S/m的电导率。
27、 根据权利要求21的衬底，其中所述导电聚合物具有其表面法线方向 的大于7mm每牛顿的挠度。
28、 根据权利要求21的衬底，其中所述导电聚合^a括导电的聚合物。
29、 根据权利要求21的衬底，其中所述导电聚合物包括聚合物和在所述 聚合物中育滩使电流被所述导电聚合物导通的材料。
30、 根据权利要求21的衬底，其中所述衬底是管芯。
全文摘要
柔性导电互连，包括由于工艺条件而易于失效的层间电介质的集成电路可通过借助导电聚合物上的焊料球将集成电路连接至衬底而得到保护。导电聚合物允许将电流导入或导出集成电路，并提供对包括机械挠动和热膨胀以及收缩的应力的缓冲。结果，可以使用相对较低的介电常数的材料作为集成电路中的层间电介质。
文档编号H01L23/48GK101106102SQ200710138509
公开日2008年1月16日 申请日期2007年6月27日 优先权日2006年6月27日
发明者F·华, J·马维蒂, L·莫斯利 申请人:英特尔公司