专利名称：用于在基板上生产包括集成电路的模块的方法和由此制造的集成模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在基板上生产包括集成电路管芯的模块的方法，并涉及一种包括安放在基板上的集成电路管芯的集成模块。
背景技术：
通常通过将管芯安放于基板上、以及通过倒装芯片技术等将安排在管芯上的集成接触垫接合到安排在基板上的相关联的接触垫，来进行多芯片模块和封装的制造，在多芯片模块和封装中，集成电路管芯(芯片)贴附到基板上以便为集成电路提供封装。在倒装芯片技术由于其受低成品率的损害而昂贵的同时，在自动化生产线中该安放与接合技术具有低的生产量，因为在管芯和基板上的集成接触垫必须与接合引线以串联方式互连，使得MCM或集成管芯封装的这种制造要求一个基本的时间(essential time)。
发明内容
本发明公开了以增加的成品率和减少的成本来生产一个集成模块，诸如多芯片模块或集成管芯封装。
另外，本发明公开一种用于使用常规的处理步骤生产集成模块的方法。
根据本发明的第一实施例，有一种用于在基板上生产包括集成电路管芯的模块的方法。该方法包括提供基板；在基板上提供包括导电通路和金属化接触垫的金属化层；将集成电路管芯安放于基板上，使得集成电路管芯的集成接触垫在基板上定位于该金属化接触垫附近，并选择性地涂敷导电膏使得在集成接触垫和金属化接触垫之间形成导电连接。
根据本发明的另一实施例，将导电膏提供为焊膏，其中在选择性地涂敷焊膏之后，进行回流处理，其中熔化焊膏并形成导电连接。
优选地，借助于印刷处理，尤其是丝网印刷处理来涂敷焊膏。
根据本发明的又一实施例，在安放到基板上之前使集成电路管芯变薄，以提供金属化层的金属化接触垫和集成电路管芯的集成接触垫的拉平(levelling)。
通常，可以规定提供有一厚度的金属化结构，以提供集成接触垫和金属化接触垫的上部表面的相同高度水平。
优选地，将变薄的或未变薄的集成电路安放到基板上的凹槽中。
优选地，通过用于将构成的焊料停止箔层叠到基板上的印刷处理、屏蔽涂层处理和层叠处理中的一种而在绝缘层中形成该凹槽。
而且，可以规定借助于胶剂和机械固定中的至少一种将集成电路管芯贴附到基板上。
根据本发明的再一实施例，提供一种集成模块，其包括具有用以提供与集成电路接触的集成接触垫的集成电路管芯、其上安放了集成电路管芯的基板、在基板上提供并包括导电通路和金属化接触垫的金属化结构，和涂敷到集成接触垫和金属化接触垫的导电膏，使得在集成接触垫和金属化接触垫之间提供导电连接，其中集成电路管芯的集成接触垫定位于金属化接触垫附近。
优选地，形成具有一厚度的金属化层以提供集成接触垫和金属化接触垫的上部表面的相同高度水平。
而且，可以规定在基板的凹槽中安放该集成电路管芯。
根据本发明的优选实施例，金属化包括淀积在基板上的构造的金属层。
以下参考图中示出的示范例子而更详细地描述本发明，在图中图1a至1e示出了用于生产根据本发明的第一实施例的集成模块的处理状态。
图2a-2e示出了根据本发明第二实施例的集成模块的处理状态。
具体实施例方式
图1a-1e示出了用于在基板1上生产包括集成电路管芯的集成模块的制造过程的处理状态。这种集成模块被称为多芯片模块(MCM)，其中贴附了多个集成电路管芯并连接至包括互连层的共用基板以提供电子系统模块。像集成模块一样，也可提供包括基板的器件封装，在基板上经由提供在基板上/中的再分配层来贴附并连接集成电路管芯。这种封装通常称为球栅阵列、针栅阵列、倒装芯片封装及其变体。
如在图1a中所示，提供基板1，其通常用作支撑体以承载和保护贴附于其上的集成电路管芯。而且，尤其在多芯片模块或器件封装的情况下，基板可包括一个或多个再分配层以提供在多个集成电路管芯之间和/或在一个集成电路管芯和基板的多个接触端口(例如，焊料凸起、引脚)之间的互连。为易于表示，在图中没有描述再分配层。基板1可由树脂、陶瓷和适合于用作用于集成电路管芯的基板的任何其它绝缘材料制成。
作为下一步，如图1b中所示，将构造的金属化层2淀积到基板1的表面上。通过淀积一金属层来形成金属化结构，该金属层通常包括如铝、铜和/或具有低电阻率并能够通过公知的工艺淀积的其它合适材料。例如，可通过构造的或无构造的金属箔等的溅射、电镀、层叠来提供金属化层2。
用公知的光刻和蚀刻的处理来构造金属化层2以形成导电通路和将与集成电路管芯上的相应接触垫互连的接触垫(区域)，以及限定用于安放集成电路管芯3的位置。
如图1c中所示，将集成电路管芯3安放在基板1上。构造金属化层2，使得其上将定位集成电路管芯3的基板1上的位置不承载金属结构，以允许将集成电路管芯3安放在基板1的表面上。集成电路管芯3包括提供电子和/或其它功能的集成电路，且其上提供有集成接触垫5。集成接触垫5通常借助于再布线层4与集成电路相连接，其中将集成接触垫5安排成与集成电路管芯3的边缘接近。
集成电路管芯3、集成电路管芯3的集成接触垫5和基板1的金属化接触垫都安排为接近且优选地它们的上部表面在相同的高度水平上，使得在接触垫5、6之间的间隙和接触垫之间的高度上的失配变小。将集成接触垫5和金属化接触垫6之间的距离制作得小，以允许将导电膏涂敷于它们各自的上部表面上和它们之间，而不引起与其它接触垫和导电通路的不希望的电性互连。
在下一步中，如在图1d的状态中示出的，导电膏被丝网印刷到如图1c中所示的布置上，使得导电膏选择性地淀积为从集成电路管芯3上的集成接触垫5延伸到基板1上的金属化接触垫6的带或迹线。
导电膏7可由焊膏或包括导电材料的任何其它的膏剂制成。例如使用丝网印刷处理来淀积导电膏。这可以通过在图1c的布置的表面上涂敷掩模和将导电膏7涂敷到掩模上并移除掩模来进行，使得导电膏7保留在图1c的布置表面由掩膜的孔口限定的位置上。
为了在集成电路管芯的集成接触垫和基板的金属化层的金属化接触垫之间提供可靠的导电互连，在用于硬化导电膏和为了获得导电膏与接触垫之间的可靠接触的处理中固化或熔化导电膏。在焊膏的情况下，应用其中加热焊膏以使其熔化并在集成接触垫5和金属化接触垫6之间提供焊料通路的回流处理。当然，以同样的方式，可形成在较大数量的金属化接触垫6和/或多个集成接触垫5之间的互连。
为了使集成接触垫5和金属化接触垫6的高度水平相等，可规定在将集成电路管芯3安放到基板1上之前，通过应用到集成电路管芯3背面侧的研磨方法，如CMP处理(化学机械抛光)来使集成电路管芯变薄。例如，可使集成电路管芯3为约75μm那样薄。而且，可以规定通过重复几次将金属化层2淀积到基板1表面上的步骤来使金属化层2更厚。
在回流处理中，由于焊料的表面张力，熔化的焊料不会在该布置的表面上扩散。在如图1e中示出的焊料凝固之后，在丝网印刷之前涂敷到其的横向结构基本上保持且提供集成接触垫5和金属化接触垫6的安全接触。由于接触垫5、6之间的距离制作得小，因此在其间建立了导电焊料通路。
在图2a至2e中，描述了用于制造根据本发明第二实施例的集成模块的方法的处理级。具有相同或相似功能的元件用相同的参考标记引用。
第二实施例的制造工艺与关于图1a至1e示出的实施例的不同在于，基板1被提供有适合于合并集成电路管芯3的凹槽10，其中凹槽的深度、集成电路管芯3的厚度和在基板1表面之上的金属化层2的高度都适合于提供接触垫5、6的表面的相同水平。基板1中的凹槽10可通过常规处理如光刻和蚀刻处理形成于基板1中。
而且，可规定将绝缘层，例如用于焊接的停止抗蚀剂8涂敷到构造为在其中限定用于安放集成电路管芯3的凹槽10的基板1的表面上，其中金属化层2和集成电路管芯3嵌入到停止抗蚀剂8上/中。由此在集成电路管芯3的边缘和金属化层2的金属化接触垫6的侧壁之间所产生的间隙9通过用于焊接的停止抗蚀剂8填充，使得没有焊料能够侵入到间隙9中，从而避免形成不希望的互连。停止抗蚀剂8的构造可通过平面丝网印刷处理以20μm厚度的停止抗蚀剂、通过掩蔽涂覆40μm厚度的停止抗蚀剂或通过层叠50μm至100μm厚度的焊接停止抗蚀剂箔来生产。
在实施例中，优选提供用于将集成电路管芯3固定到基板1上的胶剂(未示出)或机械固定，以使得在进行随后的导电膏的丝网印刷时在基板1上不发生集成电路管芯3的偶然移位或不希望的移动。丝网印刷集成接触垫和金属化接触垫之间的互连的处理使得集成电路管芯的接合废弃，并由此允许增加制造集成模块的成品率并降低制造成本。
权利要求
1.一种用于在基板上生产包括集成电路管芯的模块的方法，包括提供基板；在基板上提供包括导电通路和金属化接触垫的金属化层；将集成电路管芯安放到基板上，以使得集成电路管芯的集成接触垫定位在金属化接触垫的附近；和选择性地涂敷适合于在集成接触垫和金属化接触垫之间形成导电连接的导电膏。
2.根据权利要求1的方法，其中将导电膏提供为焊膏，其中在选择性地涂敷焊膏之后，进行其中焊膏熔化且形成导电连接的回流处理。
3.根据权利要求2的方法，其中借助于印刷处理来涂敷焊膏。
4.根据权利要求1的方法，其中在安放到基板上之前，使集成电路管芯变薄。
5.根据权利要求4的方法，其中提供具有一厚度的金属化层，以提供集成接触垫和金属化接触垫的上部表面的相同高度水平。
6.根据权利要求5的方法，其中将集成电路管芯安放到在基板上的凹槽中。
7.根据权利要求6的方法，其中通过用于将构造的焊料停止箔层叠到基板上的层叠处理、印刷处理、和掩蔽涂覆处理中的一个来形成凹槽。
8.根据权利要求1的方法，其中借助胶剂和机械固定中的至少一种将集成电路管芯贴附到基板上。
9.一种集成模块，包括集成电路管芯，具有集成接触垫以提供至集成电路的接触；基板，其上安放集成电路管芯；金属化层，提供于基板上且包括导电通路和金属化接触垫，其中集成电路管芯的集成接触垫定位在金属化接触垫的附近；和导电膏结构，涂敷到集成接触垫和金属化接触垫，以使得在集成接触垫和金属化接触垫之间提供导电连接。
10.根据权利要求9的集成模块，其中金属化层被形成为具有一厚度，以提供集成接触垫与金属化接触垫的上部表面的相同高度水平。
11.根据权利要求10的集成模块，其中将集成电路管芯安放在基板的凹槽中。
12.根据权利要求9的集成模块，其中金属化层包括淀积在基板上的构造的金属层。
全文摘要
本发明涉及一种用于在基板上生产包括集成电路管芯的模块的方法。提供基板，在基板上提供包括导电通路和金属化接触垫的金属化结构。将集成电路管芯安放到基板上，使得集成电路的集成接触垫定位在金属化接触垫的附近，和选择性地涂敷导电膏以使在集成接触垫和金属化接触垫之间形成导电连接。
文档编号H01L23/488GK1819131SQ20051013579
公开日2006年8月16日 申请日期2005年12月29日 优先权日2004年12月29日
发明者A·汉克, M·邓克尔 申请人:因芬尼昂技术股份公司