用于制作至少一个集成电路组件的互连或重定向线路的方法

专利名称：用于制作至少一个集成电路组件的互连或重定向线路的方法
用于制作至少一个集成电路组件的互连或重定向线路的方法本发明涉及用于制作集成电路组件的互连或重定向线路的方法以及这样得到的组件。本发明所涉及的组件能够采取各种形式来封装，例如采取电子盒、芯片卡的模块、特别是大容量存储卡格式的小电子物件、微SIM(用户标识模块)或插入式SIM、微型UICC(通用集成电路卡)、3FF格式的微SM或者采取M2M(机-机)类型的通信模块的形式。它们还可采取表面安装组件(CMS或SMD)的形式来封装。这些便携电子组件特别是在健康、银行业务、电信或身份控制(coiiLroio IdenLi Le )方面得到应用，并且优选地受到保护。在现有技术中，专利申请EP0901688 Al描述一种用于通过在集成电路芯片的有源面(face active)上沉积液体导电材料来制作集成电路电子组件的电触点的重定向的方法。首先在除了接触垫之外的整个有源表面之上制作一层绝缘体。重定向/互连导电轨线(conductrices de redirection/interconnexion)限定在芯片的有源表面(surfaceactive)中。由导电材料所制成的轨线从垫朝芯片外部定向。这个文献描述作为现有技术、嵌入ISO 7816卡格式的卡体中的芯片，其中芯片的有源面从表面向外定向并且露出(affleurant)。通过在芯片卡体的表面上以及部分在芯片的有源表面上沉积导电材料，来制作接触区和轨线。它们从垫延伸到芯片的周边，然后延伸到位于卡体表面上的接触区。本发明人提出改进

图1所示并且在研制过程中的方法。这种方法包括下列步骤: _ 在封装载板(substrate de conditionnement)上部分覆盖(enrobage partiel)或
固定至少一个芯片，从而提供在其有源面上具有电接触垫朝外部定向的芯片的有源面；
-在除了应用所需的接触垫之外的有源表面的全部或部分之上直接制作(在一个操作中)一层绝缘体。有利地但并非必要地，一些垫能够通过沉积绝缘层来掩蔽；
-以及制作至少部分在所述绝缘层之上从接触垫一直延伸到外部点(P)的导电重定向或互连轨线；
-绝缘层包括构成从芯片的有源表面的一个边缘一直延伸到载板表面(S)的桥的至少一部分。该方法是突出的，因为所述外部点位于并且建立于载板上，以及因为导电重定向或互连轨线一直延伸到载板上设置的点，从而留下桥。在实现期间，导电材料的轨线从垫朝芯片外部定向。如果其上沉积导电材料的载板的材料沿沉积的路径全部是不同的，和/或如果存在载板等级的差，则导电材料的这些沉积可能品质低劣(附着或精确)或者引起短路。这是因为诸如采取液体形式的墨之类的导电材料具有沿芯片/载板界面处的芯片边缘流动的倾向，其中具有过于邻近的两条线路或轨线之间的短路的风险。短路可在没有绝缘的芯片边缘发生。导电墨实际上可通过边缘与覆盖之间的毛细作用而流动。另外，90°梯级或台肩可引起导电材料的缺少，因为所有分配给梯级的墨由于重力而朝其底部集中，并且可引起电不连续性。梯级水平也可能逐个组件有所不同，即使同时具有相同性质。当前技术的缺点是要求用于防止采用绝缘材料来覆盖垫的高准确性。由此可减缓沉积速率。在一些情况下，绝缘材料的图案跟随相对芯片的有源表面的偏移而与垫重叠。本发明响应上述缺点并且提高沉积速率。更具体来说，本发明提出使在经过垫或互连之间的导电再分配线路(RDL)的直接沉积之前将载板的有源顶面上设置的有源和无源组件绝缘的步骤期间对准确性的要求为最小。优选地，本发明针对免于表面材料的表面形貌、表面抛光和/或物理或化学性质。在其原理中，本发明提出依赖与现有技术相比具有简化图案的绝缘层来准许芯片互连。绝缘层设置成跨芯片的至少一个边缘和载板，以使得它们重叠。绝缘层可在芯片之上延伸，从而重叠集成电路的芯片的两个边缘而没有覆盖互连垫。它可通过例如覆盖物的喷墨印刷、丝网印刷或喷涂之类的直写技术来沉积。这个层用作芯片的有源表面上的绝缘体以及集成电路的边缘与载板之间的桥，以使得特别降低梯级水平的差和各种材料之间的界面凹腔。与现有技术不同，不需要知道位于芯片同一侧的垫之间的间距以便在没有覆盖垫的情况下沉积绝缘体或者垫与芯片的直接边缘之间的间距。为此，本发明的主题是按照权利要求1所述的方法以及按照权利要求5所述的组件。该方法特别可适用于诸如集成电路(1C)、若干集成电路芯片的部件、2D和3D覆盖物、一些微机电(MEMS)系统或无源插入件之类的装置。附加特征是按照从属权利要求的权利要求主题。通过阅读以下描述和查看附图，其它特征和优点将更加显而易见，其中:
-图1示出本发明人所开发并且为了了解所解决的问题而给出的现有方法；它以平面图来示出组件；
-图2以平面图示出具有按照本发明的方法的第一实施例所得到的集成电路芯片的组
件；
-图3以平面图示出具有按照本发明的方法的第二实施例所得到的若干芯片的组件； -图4示出图3的截面A-A的局部视图。 附图中，附图之间的共同参考标号标明相同元件。图1所示的组件用作本发明的起始点。它可经由下列步骤来得到:
-在第一支承上有源面向下地沉积一个或多个芯片的部件；
-模制用于覆盖其支承上的部件的树脂，例如条，粘性或无粘性；
-去除支承，并且可选地转动以使得芯片的有源面外露；
-直接将绝缘材料涂敷到(优选地在单个操作中)除了接触垫5a、5b之外的芯片的整个表面；
-将导电材料或轨线涂敷到部件3，以便制作将芯片的接触垫5a连接到外部世界的接触区P。轨线从垫朝芯片外部延伸；
-可选地切割载板，以便隔离组件。备选地，覆盖可以是可选的，特别是在芯片极微细、例如10至50 μπι的情况下；部件可经由其背面直接沉积在载板上。载板可以是Kapton ;导电沉积可通过3D、具体来说通过丝网印刷来制作。又备选地，组件可如同前面所述的现有技术中一样嵌入载板中，从而使其有源面是可接近的并且在载板的表面上显露或者从其表面露出。这样得到的组件具有前面所述的缺点并且如下所述来解决。图2示出按照本发明的第一实施例、在具有集成电路芯片I的组件上制作的互连线路。这样所提供的组件包括将要互连或重定向的垫。它能够部分如以前一样、具体通过在载板4上固定或者部分覆盖至少一个芯片2来得到。转印或覆盖实现成使得提供朝外部定向的芯片的有源面8。集成电路组件使其电接触垫5a、5b设置在芯片的有源面上。按照本发明的方法还包括在有源表面上制作绝缘层6、16而没有覆盖接触垫。但是，与前一附图不同并且按照一个优选实施例，绝缘层16、26包括构成从芯片的有源表面的一个边缘20 —直延伸到载板表面4的桥的至少一部分。优选地，该层至少部分在芯片的有源表面之上以及部分在载板的表面之上延伸。每个芯片按其结构可存在若干绝缘层16。在这里，该层在单个操作中制作，从而避免垫的覆盖。导电重定向/互连轨线3至少部分在所述绝缘层之上从接触垫5 —直延伸到位于载板之上或上方的外部点P。在本例中，该层在芯片的中间部分之上、在芯片的两个相对侧上延伸，并且部分在载板4的表面S的芯片的任一侧上部分凸出。轨线一直延伸到由连接各垫的接触垫所形成的点P。有利地，区域通过与用于轨线的方法相同的方法来形成。优选地，电子芯片2属于具有分别设置成靠近芯片的有源面8的相对的边缘18和19的两行电接触垫5a、5b的类型。绝缘层16、26优选地采取在两行垫之间延伸的带或矩形16,26的形式来制作。带的纵向侧21、22设置在离垫行5a、5b某个距离。层的侧22、24在载板的表面之上延伸。这个层16具体与图1的层6的不同之处在于没有开口 28以及如下事实:它沉积在离垫某个距离，具有宽度比芯片表面要小的尺寸，并且与芯片的至少一个边缘以及与该芯片边缘相邻的载板的一个边缘重叠。因此，易于例如通过喷射材料或者丝网印刷，在芯片上形成绝缘层，而没有覆盖垫的风险。还避免由下列步骤所组成的方法:覆盖包括垫的芯片的全部表面，以及随后具体通过激光脉冲将其显现。另外，不需要准确地知道垫相互之间的间距以便定位绝缘层。按照一个特征,导电轨线3、13从垫5a、5b、15a、15b朝有源表面内部延伸，以便由绝缘层16、26的所述桥承载，一直到外部点P。具体来说，当垫分布在芯片周边时，出现这个特征。因此，连接垫的导电轨线没有冒着造成短路(在极靠近的垫之间或者在芯片边缘上通过导电材料的迁移)的风险而直接在芯片边缘上方经过。边缘上的短路可通过芯片18的边缘和载板的相邻壁所形成的界面处的毛细作用而发生。在这个应用中，所述的载板可具有有机或非有机类型，并且因此可扩展到柔性载板。对于特别是在无论是否具有薄载板的柔性电子器件中的应用，可使组件变薄。
图3中，组件包括在载板中部分覆盖并且相互远离的两个芯片2、12。芯片2的两个垫15a、15b与相应的芯片12的垫15a、15b的互连13通过导电材料13的轨线或焊道来实现。接触区还基本上如同图2中一样在芯片12上制作。先前，绝缘层16采取在两行垫之间延伸并且接合两个芯片的带形式来沉积。层16形成连接两个芯片的桥，在载板上位于芯片之间的区域中携带。设置在两个组件之间的这个带或者若干带可大致地构造并且界定在导电线路的通过所需的区域。带在这里仅覆盖两个芯片的两个靠拢边缘。存在备选方案，其中绝缘层可由若干部分组成或者可在若干段制作。一些接触垫在未使用时可被掩蔽。另一个带26设置在芯片12的边缘上，从而重叠这个边缘并且部分凸出到芯片12的有源表面上以及载板的表面上。这个桥26用于支承一直到点P的如图2所示的重定向轨线3，从而形成接触区。图4中，对应于截面A-A，芯片2比芯片12要厚，并且它们的覆盖物的表面S位于略微低于芯片的有源表面。在这种情况下，这个配置在各芯片的边缘具有本发明补偿或减低的梯级，从而允许导电线路的适当且可靠沉积。组件和芯片8的表面S可经过精整层的附加沉积或者除了预计用于与外部进行通信的接触区的至少部分之外的轨线的绝缘体的添加。本发明还可与极薄芯片配合用于平滑梯级。通过这种解决方案，图4中可见的梯级不再处于90°，而是按照所使用的绝缘体而减低。在导电墨的固化(聚合等)之后的结束时得到绝缘层与载板之间减小的斜率。这限制了导电墨沿边缘的流动以及梯级处的导电线路的不连续性的风险。聚合步骤可通过热或紫外线处理(直接或间接等)来得到。这个绝缘层可由有机或矿物材料组成。按照一个简化实施例，本发明可由下列步骤组成:将绝缘覆层刚好沉积在芯片的边缘周边以便减小与芯片和/或绝缘层的边缘对应的水平的差，或者部分在周边上。按照另一个实施例(未示出)，芯片具有基本上设置在芯片的有源面的中心的一行电接触垫；绝缘层在靠近芯片并且在芯片外部的有源面之上延伸，以及溢出到芯片的至少一侧直到载板的表面(S)。例如，该层包括设置在立柱(plot)的任一侧的两个矩形带，立柱基本上设置在中心。各带则能够在芯片的一侧、两侧或三侧之上延伸。重定向轨线沿带的方向从垫延伸，然后在由绝缘层所支承的同时通过芯片边缘之上，然后还仍然在层上的同时通过载板延伸并且离开垫。本发明的另一个优点源于通过绝缘层的等离子体处理或者通过绝缘体的表面与导电墨之间的化学相互作用的有利选择而对绝缘层与导电墨之间的附着的改进。因此，层、载板、绝缘体和墨的附着可总体改进并且相对直接沉积在载板上的导电层来稳定。绝缘体的化学性质可设计成使得其相容性在对可能的载板以及导电或半导电墨的化学性质的了解方面是尽可能广泛的。半导电和导电墨可以/必须在其化学性质方面没有经过修改，因为那会损害所寻求的电特性。因此，需要依赖为此所研制的现有技术的钝化层、例如Si3N4,它们在任何情况下照原样不是可沉积的，因为要求在框架中以极高温度的处理。另外，无论组件的钝化怎样，墨对绝缘体的行为始终是相同的。在UHF或UWB类型的组件的情况下，绝缘体具有电容率和厚度，使得布线(routage )与组件之间的电磁信号和电磁干扰降低。
因此，由于本发明以及与具有对具体可适用于芯片卡工业的准确性的较小要求的用于沉积导电再分配线路的技术相结合，有可能在集成电路芯片的有源表面上创建多层互连图案。因此，有可能替代半导体制造(前端)特定的或者在需要极准确的绝缘有机层的光刻是携带芯片的接触垫以供集成电路芯片垫的互连或再分配所需的“再造半导体晶圆”或嵌入芯片类型的技术中的现有技术步骤。下面示出本发明的其它优点。本发明还可应用于各种类型的载板，并且提供对芯片与载板之间、特别是聚合物载板上使用的芯片中的水平的偏移所引起的再分配线路的不连续性或断开的风险的解决方案。本发明还降低芯片与特别是设计有开口的图案的错误对齐的风险。本发明还与芯片的形状因子无关，并且与更多电解和非电解生长方法兼容。本发明还使得有可能避免因芯片相对绝缘体的沉积的错误相对对齐引起的任何污染或者绝缘体与垫的重叠。因此，当组件因例如多个芯片的封装而具有高或不平坦或者异质形貌时，特别推荐该解决方案。另外，这个解决方案提供材料沉积技术(喷墨印刷、气雾、丝网印刷、通过喷涂和印刷的涂层等)的选择方面的更大灵活性。本发明还具有避免芯片/载板表面上的界面处的裂纹的优点。这个界面可能是载板与芯片之间的机械膨胀的原因，并且可能是引起裂纹和导电断开的导电轨线处的机械张力的来源。在适用的情况下，导电轨线和/或绝缘层包括能够提供弹性的成分/组分或者弹性或弹性体基底。在某个程度上，例如，绝缘和导电沉积材料可在柔性载板上呈现弹性。作为举例，载板4的材料是环氧树脂。但是，诸如PC、PET、PEN、P1、PVC、FR4、SiNx、
S1、Si02、LCP)可适合。本例中的绝缘层是通过喷墨、喷射材料或喷涂所沉积的光敏丙烯酸树脂。半导体芯片的有源表面由二氧化硅SiO2、氮化硅Si3N4或聚酰亚胺来制成。由铝或铜所制成的立柱可选地覆盖有Au或Ni/Au凸出物。用于轨线和接触区的导电材料是基于微米或纳米的银微粒的墨。但是，可使用基于铝、铜、锡或金的墨。
权利要求
1.一种用于制作集成电路组件I上的互连线路(3)的方法，所述方法包括下列步骤: -将至少一个芯片(2)固定或部分覆盖在载板(4)上，以使得提供朝外部定向的所述芯片的有源面(8)，所述集成电路组件具有设置在所述芯片的有源面上的电接触垫(5a，5b，15a,15b)， -直接在所述有源表面上制作绝缘层(6，16)而没有覆盖所述接触垫或者可用于组件的应用的至少那些接触垫，所述绝缘层(16，26)包括构成从所述芯片的所述有源表面的一个边缘(20，40) —直延伸到所述载板的所述表面(S)的桥的至少一部分， -制作至少部分在所述绝缘层之上从所述接触垫(5a，5b，15a，15b) —直延伸到外部点(P)的导电重定向或互连轨线(3)， 其特征在于，所述导电重定向或互连轨线(3) —直延伸到所述载板上设置的所述点，从而留下所述桥。
2.根据前一权利要求所述的方法，其特征在于，所述芯片(2)具有基本上设置在所述芯片的所述有源面⑶的相对的边缘(18，19)附近的两行电接触垫(5a，5b)，以及所述绝缘层(16，26)采取在所述两行垫之间延伸的带或若干段的形式来制作。
3.根据前一权利要求所述的方法，其特征在于，所述导电轨线(3，13)从所述垫垫(5a，5b，15a，15b)朝所述有源表面内部延伸，以使得由绝缘层(16，26)的所述桥承载，一直到所述外部点(P)。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述芯片(2)具有基本上设置在所述芯片的所述有源面(8)的中心的一行电接触垫(5a，5b)，以及所述绝缘层(16，26)在靠近所述垫并且在所述垫外部的所述有源面之上延伸，并且溢出到直到所述载板的所述表面(S)的所述芯片的至少一侧之上。
5.一种组件，包括下列至少一个: -集成电路芯片(2)，固定或部分覆盖在载板(4)上，以使得提供朝外部定向的所述芯片的有源面(8)，所述组件具有设置在所述芯片的所述有源面上的电接触垫(5a，5b，15a，15b)； -绝缘层(6，16)，设置在所述有源面上而没有覆盖所述接触垫，所述绝缘层(4)包括构成从所述芯片的所述有源表面(8)的一个边缘(20，40) —直延伸到所述载板的所述表面(S)的桥的至少一部分，所述桥支承至少一个轨线； -导电重定向(3)或互连(13)轨线，至少部分在所述绝缘层出，16)之上从所述接触垫一直延伸到位于所述载板上的外部点(P)， 其特征在于，所述外部点位于并且建立于所述载板上，以及所述导电重定向或互连(3)轨线一直延伸到所述载板上的所述点，从而留下所述桥。
全文摘要
本发明涉及用于制作集成电路组件1的互连线路(3)的过程，所述过程包括下列步骤将至少一个芯片(2)固定或者部分封装到载板(4)上，使得芯片的有源侧(8)朝外部定向，所述集成电路组件具有放置在芯片的有源侧上的电接触垫(5a、5b、15a、15b)；直接制作有源区上的绝缘层(6、16)而没有覆盖接触垫；以及制作至少部分在所述绝缘层之上从接触垫(5)一直延伸到位于载板上的外部点(p)的导电重定向/互连线路(3)，绝缘层(16、26)包括形成从芯片的有源区的一个边缘(20、40)一直延伸到载板的表面(S)的桥的至少一部分。该过程的特征在于，所述外部点位于载板上，以及通过留下桥，导电重定向或互连轨线(3)一直延伸到载板上的所述点。本发明还涉及相应的组件。
文档编号H01L23/538GK103168348SQ201180052550
公开日2013年6月19日 申请日期2011年10月18日 优先权日2010年10月29日
发明者B.迪博瓦, R.科舒瓦 申请人:格马尔托股份有限公司