用于减小电子设备中的应力的器件和方法与流程

文档序号:12071464阅读:310来源:国知局
用于减小电子设备中的应力的器件和方法与流程

本申请要求共同拥有的于2014年9月26日提交的美国非临时专利申请No.14/498,230的优先权,该非临时专利申请的内容通过援引全部明确纳入于此。

II.领域

本公开一般涉及减小电子设备中的应力。

III.相关技术描述

技术进步已产生越来越小且越来越强大的计算设备。例如,当前存在各种各样的便携式个人计算设备,包括较小、轻量且易于由用户携带的无线计算设备,诸如便携式无线电话、个人数字助理(PDA)以及寻呼设备。更具体而言,便携式无线电话(诸如蜂窝电话和网际协议(IP)电话)可通过无线网络传达语音和数据分组。此外,许多此类无线电话包括被纳入于其中的其他类型的设备。例如,无线电话还可包括数码相机、数码摄像机、数字记录器以及音频文件播放器。同样,此类无线电话可处理可执行指令,包括可被用于访问因特网的软件应用,诸如web浏览器应用。如此,这些无线电话可包括显著的计算能力。

电子设备可包括无源组件(例如,集成无源器件(IPD))。IPD可包括金属层(例如,铜层)和电介质层(例如,聚酰亚胺层)。金属层、电介质层、和/或基板之间的热膨胀系数(CTE)的较大差异可向IPD添加应力,从而使IPD翘曲(例如,变形、弯曲、扭曲等等)。

IV.概览

引入了器件内(例如,管芯内)应力缓减区,以减小与热引发的机械应力相关联的翘曲,该机械应力与对器件(例如,半导体管芯或其他集成电路)的具有失配的热膨胀系数(CTE)的各层的加热和冷却相关。应力缓减区可位于(例如,半导体管芯或其他集成电路的)基板的各部分(例如,“应力域”)之间,其中每个应力域包括对应的电路系统。应力缓减区的各层可能不展现与电路系统的各层一样多的CTE失配,从而允许应力缓减区减小基板的应力域之间的应力。应力缓减区的一部分内的导电结构电耦合不同应力域的电路系统,以使得电信号能够在各电路系统之间被传达。

在特定实施例中,一种器件包括:与(例如,半导体管芯或其他集成电路的)基板的第一应力域相关联的(例如,所述第一应力域的、所述第一应力域内、或者形成在所述第一应力域上)第一电路系统,以及与(例如,所述半导体管芯或其他集成电路的)所述基板的第二应力域相关联的第二电路系统。所述器件包括在所述第一应力域与所述第二应力域之间的应力缓减区。所述应力缓减区包括将所述第一电路系统电耦合到所述第二电路系统的导电结构。

在另一特定实施例中,一种方法包括:形成与(例如,半导体管芯或其他集成电路的)基板的第一应力域相关联的第一电路系统以及与(例如,所述半导体管芯或其他集成电路的)所述基板的第二应力域相关联的第二电路系统。所述方法包括:在所述第一电路系统与所述第二电路系统之间形成应力缓减区。所述方法进一步包括:在所述应力缓减区内形成导电结构。所述导电结构将所述第一电路系统电耦合到所述第二电路系统。

在另一特定实施例中,一种器件包括:与(例如,半导体管芯或其他集成电路的)基板的第一应力域相关联的用于导电的第一装置。所述用于导电的第一装置可包括第一电路系统。所述器件包括:(例如,所述半导体管芯或其他集成电路的)所述基板的第二应力域内的用于导电的第二装置。所述用于导电的第二装置可包括第二电路系统。所述器件包括:在所述用于导电的第一装置与所述用于导电的第二装置之间的用于缓减应力的装置。所述用于缓减应力的装置包括:电耦合所述用于导电的第一装置和所述用于导电的第二装置的导电结构。

在另一特定实施例中,一种方法包括:接收包括与集成器件相对应的设计信息的数据文件。所述方法包括:根据所述设计信息来制造所述器件。所述集成器件包括:与(例如,半导体管芯或其他集成电路的)基板的第一应力域相关联的第一电路系统,与(例如,所述半导体管芯或其他集成电路的)所述基板的第二应力域相关联的第二电路系统,以及在所述第一应力域与所述第二应力域之间的应力缓减区。所述应力缓减区包括将所述第一电路系统电耦合到所述第二电路系统的导电结构。

由所公开的各实施例中的至少一个实施例提供的一个特定优点在于:与未纳入器件内应力缓减区的器件相比,可减小器件中由CTE失配引起的应力的量。例如,应力缓减区可减小施加于器件以及从其生成该器件的晶片的应力的量。减小应力的量以及由此减小翘曲的量可改善处理效率并改善器件的可测试性。减小应力的量还可改善包括该器件的电子设备的射频性能。

本公开的其他方面、优点和特征将在阅读了整个申请后变得明了,整个申请包括以下章节:附图简述、详细描述、以及权利要求书。

V.附图简述

图1是包括用于缓减应力的一个或多个应力缓减区的器件的特定实施例的示图的俯视图;

图2是沿图1的截面1-1取得的器件的一部分的横截面视图;

图3是沿图1的截面2-2取得的器件的一部分的横截面视图;

图4是应力缓解结构(SMS)的特定实施例的示图,该SMS包括在SMS的第一部分与SMS的第二部分之间的弯曲部;

图5是形成包括用于减小应力的一个或多个应力缓减区的器件的方法的特定实施例的流程图;

图6是包括包含一个或多个应力缓减区的器件的无线通信设备的特定解说性实施例的框图;以及

图7是用于制造包括一个或多个应力缓减区的器件的制造过程的特定解说性实施例的数据流图。

VI.详细描述

在本公开中给出了器件(例如,半导体管芯或其他集成电路)的特定实施例,其包括基板以及在基板的应力域之间的器件内(例如,管芯内)应力缓减区。这些器件可包括集成无源器件(IPD)和/或晶片级芯片规模封装(WLCSP)。然而,应当领会,在特定实施例中使用的概念和洞察可体现在各种上下文中。所给出的特定实施例仅仅是解说性的,并且不限定本公开的范围。

对具有与基板(例如,晶片或面板)不同的热膨胀系数(CTE)的器件层(例如,金属化层和电介质层)进行加热和冷却可产生热引发的机械应力。例如,在薄膜沉积期间,由于不同薄膜和基板的CTE失配而可能出现晶片翘曲。

参照图1,示出了器件(例如,半导体管芯或其他集成电路)100的特定实施例的俯视图,该器件100包括基板130以及在基板130的应力域之间的应力缓减区,并且示出了连接应力域的电路系统的导电结构。

如图1中所示,基板130可包括第一应力域(例如,应力域102)和第二应力域(例如,应力域104)。在一些实施例中,器件100可包括其他应力域。例如,如图1中所示,在一些实施例中,基板130可包括第三应力域106和第四应力域108。应力域是基板130的经历机械应力的区域或区划,该机械应力与对具有与基板130不同的热膨胀系数(CTE)的器件层(例如,金属化层和电介质层)的加热和冷却相关联。

如图1中所示,器件100包括与第一应力域102相关联的第一电路系统(例如,电路系统114)以及与第二应力域104相关联的第二电路系统(例如,电路系统116)。在一些实施例中,器件100可包括与其他应力域相关联的其他电路系统。例如,在一些实施例中,器件100可包括与第三应力域106相关联的第三电路系统(例如,电路系统118)以及与第四应力域108相关联的第四电路系统(例如,电路系统120)。例如,在图1中,第一电路系统114可与第一应力域102相关联,并且第二电路系统116可与第二应力域104相关联。第一电路系统114和第二电路系统116可包括一个或多个金属化层、顶部电介质层、以及一个或多个中间电介质层(IDL)。器件100的其他电路系统(例如,第三电路系统118和第四电路系统120)可包括一个或多个金属化层、顶部电介质层、以及一个或多个中间电介质层(IDL)。一个或多个中间电介质层可布置在一个或多个金属化层之间,并且可被配置成使一个或多个金属化层绝缘。顶部电介质层以及一个或多个中间电介质层可包括任何绝缘材料,诸如聚酰亚胺。一个或多个金属化层可包括任何导电金属,诸如铜(Cu)。一个或多个金属化层可被配置成传导电信号。一个或多个金属化层可相对较薄(例如,小于或等于50微米厚)。电介质层可在高温下被固化,并且由于金属化层和电介质层的CTE差异而可能与金属化层不同地收缩。作为结果,在固化之后的冷却之际,金属化层与电介质层之间可能出现机械应力。

在一些实施例中,可使用膜沉积工艺(诸如化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)(例如,旋涂或蒸镀)、和/或电镀)来形成金属层和金属间电介质层。可使用光刻可来形成金属层的图案。可以执行蚀刻工艺以移除不想要的材料。可采用平坦化工艺(诸如“回蚀”和化学机械抛光(CMP))来创建平坦表面。

器件100可包括切割道110。切割道110可由基板130形成。第一电路系统114、第二电路系统116、第三电路系统118、和/或第四电路系统120可形成在基板130上。基板130可由低损耗材料制成。例如,基板130可以是电介质或者宽带隙半导体(例如,玻璃、聚合物、和/或其组合或层叠)。低损耗材料可包括高绝缘性材料。在特定实施例中,器件100包括IPD并且基板130包括玻璃型基板。在另一特定实施例中,基板130包括硅型基板。在又一特定实施例中,作为解说性而非限定性示例,基板130可包括绝缘体上覆硅(SOI)基板、蓝宝石上覆硅(SOS)基板、高电阻率基板(HRS)、或者碳化硅(SiC)基板。基板130可小于或等于700微米厚。基板130可小于或等于500微米厚。

器件100可包括位于应力域102、104、106、和/或108中的一者或多者之间的应力缓减区112。例如,应力缓减区112可位于第一应力域102与第三应力域106之间、第一应力域102与第四应力域108之间、第二应力域104与第三应力域106之间、第二应力域104与第四应力域108之间、和/或第三应力域106与第四应力域108之间。可通过移除其间布置应力缓减区112的应力域的至少一个电介质层的至少一部分来形成应力缓减区112。例如,可从第一应力域102与第二应力域104之间的应力缓减区112的一部分中移除第一应力域102和/或第二应力域104中所包括的至少一个电介质层的一部分。可使用蚀刻工艺从应力缓减区112中移除电介质层。应力缓减区112可包括比第一应力域102和第二应力域104中的每一者更少的层,以减小第一应力域102与第二应力域104之间的域间应力。

一个或多个导电结构(例如,应力缓解结构(SMS))可形成在毗邻应力域之间的应力缓减区112中。每个SMS可电耦合该SMS位于其间的应力域的电路系统中的一者或多者,以使得可在电路系统之间传达电信号。例如,应力缓减区112可包括第一SMS 124、第二SMS 122、第三SMS 126、和/或第四SMS 128,第一SMS 124将第一应力域102的第一电路系统114电耦合到第二应力域104的第二电路系统116,第二SMS 122将第一应力域102的第一电路系统114电耦合到第三应力域106的第三电路系统118,第三SMS 126将第二应力域104的第二电路系统116电耦合到第四应力域108的第四电路系统120,第四SMS 128将第三应力域106的第三电路系统118电耦合到第四应力域108的第四电路系统120。SMS 122、124、126、和/或128中的每一者可包括与其间布置该SMS的应力域相同或不同数目的IDL。SMS 122、124、126、和/或128中的一者或多者可包括铝、铜、或者其组合。参照图3和4进一步描述了SMS的结构和材料。如参照图4进一步详细描述的,图1中所解说的SMS中的一者或多者可包括在导电结构的第一部分与SMS的第二部分之间的弯曲部。

虽然图1将器件100解说为具有四个应力域和相关联的电路系统,但是器件100可包括不同数目(例如,大于或小于四)的应力域。另外,器件100的应力缓减区、应力域、和/或电路系统可具有与图1中所解说的那些形状/几何尺寸不同的形状/几何尺寸。此外,器件100的应力域和/或电路系统可与图1中所解说的安排不同地来安排。此外,器件100可包括多个应力缓减区(例如,取决于应力域和/或电路系统的安排)。本领域技术人员将认识到,器件100不限于任何特定的切割几何尺寸、特定数目的应力域、特定的应力域几何尺寸、特定数目的电路系统、特定的电路系统层、特定的电路系统几何尺寸、特定的应力域安排、特定的电路系统安排、和/或特定数目的应力缓减区。例如,一装置可包括包含多个(例如,不连续)应力缓减区、大于或小于四个应力域、一个或多个非矩形应力域、和/或非均匀应力域和电路系统几何尺寸的管芯。

图1由此解说了器件100,器件100包括对应应力域(例如,应力域102、104、106、108)的一个或多个电路系统(例如,电路系统114、116、118和120),在应力域102、104、106、和/或108中的一者或多者之间的应力缓减区112,以及在应力缓减区112的至少一部分内的一个或多个导电结构(例如,SMS 122、124、126)。器件100(例如,应力缓减区和/或SMS)可减小器件内(例如,管芯内)应力,同时使得电信号能够在器件100内的各电路系统之间传递。

参照图2,示出了沿图1的器件100的截面1-1取得的应力缓减区的横截面视图。第一应力域202和第二应力域206可对应于图1的应力域102和104、应力域102和106、应力域106和108、和/或应力域104和108。

第一应力域202包括第一电路系统,该第一电路系统包括一个或多个电介质层(例如,210、214和218)、以及一个或多个金属化层(例如,金属化层212和216)。第一电路系统和第二电路系统可形成在基板208上。基板208可对应于图1的基板130。第一应力域202的第一电路系统可对应于图1的第一电路系统114。第二应力域206包括第二电路系统,该第二电路系统包括一个或多个电介质层(例如,210、214和218)、以及一个或多个金属化层(例如,金属化层212和216)。第二应力域206的第二电路系统可对应于图1的第二电路系统116。一个或多个金属化层210、214和218可被配置成传导电信号。一个或多个金属化层210、214和218中的一者或多者可小于或等于50微米厚。电介质层210、214和218可被配置成使一个或多个金属层212和216绝缘。电介质层218可以是顶部电介质层,并且电介质层210和214可以是层间电介质层(IDL)。一个或多个IDL 210和214可布置在一个或多个金属层212与216之间。电介质层210、214和218中的一者或多者可小于或等于15微米厚。顶部电介质层218以及一个或多个IDL 210和214可包括任何绝缘材料,诸如举例而言聚酰亚胺。一个或多个金属化层212和216可包括任何导电金属,诸如举例而言铜。基板208可对应于图1的基板130。

应力缓减区220可对应于图1的应力缓减区112的不包括导电结构的一部分。应力缓减区220可包括比第一应力域202和/或第二应力域204的层数更少的层,以减小第一应力域202与第二应力域204之间的域间应力。在一些实施例中,一个或多个电介质层210和214的至少第一部分位于第一应力域202中,并且一个或多个电介质层210和214的至少第二部分位于第二应力域204中。在一些实施例中,应力缓减区220不包括一个或多个电介质层210和214中的一者或多者。在一些实施例中,一个或多个电介质层210和214可包括聚酰亚胺层。在一些实施例中,应力缓减区220不包括一个或多个IDL 210和214和/或金属化层212和216。在一些实施例中,应力缓减区220可仅包括顶部电介质层218。在一些实施例中,顶部电介质层218是钝化层,并且被包括在第一应力域202、第二应力域204、以及应力缓减区220中。

因应力域202和204的多层的不同热膨胀导致的应力可被释放到应力缓减区220中。由此,可显著地减小图1的器件100的翘曲。

参照图3,示出了图1的器件100的包括应力缓减区320内的SMS 326的区域的横截面视图。图3的SMS 326可对应于图1的导电结构122、124、126和128。SMS 326可包括一个或多个金属化层(例如,金属化层322和324)以及在金属化层324之上的钝化层332。一个或多个金属化层322和324可互连第一应力域202和第二应力域204的一个或多个金属化层212和216。例如,SMS 326的金属化层322可将第一应力域202的金属化层212电耦合到第二应力域204的金属化层212。作为另一示例,SMS 326的金属化层324可电互连第一应力域202的金属化层216和第二应力域304的金属化层216。顶部电介质层218可以是与第一应力域202的顶部电介质层218以及第二应力域204的顶部电介质层218相同的材料。

参照图4,示出了器件400的一部分的俯视图,器件400的该部分包括第一应力域402的第一电路系统412、第二应力域406的第二电路系统414、第一和第二应力域之间的应力缓减区420、以及应力缓减区420内的导电结构(例如,SMS)422,该导电结构422在第一部分与第二部分之间具有弯曲部。第一电路系统412和第二电路系统414可分别对应于图1的第一电路系统114和第二电路系统116。第一应力域402和第二应力域406可分别对应于图1的第一应力域102和第二应力域104。应力缓减区420可对应于图1的应力缓减区112。SMS 422可分别对应于图1的SMS 122、124、126、和/或128中的任何一者或多者。

在图4中,SMS 422可包括根据如上面描述的SMS 326的堆叠来分层的材料堆叠。SMS 422在第一部分426与第二部分428之间包括弯曲部分424。弯曲部分424中的应力的方向可以不同于第一部分426和/或第二部分428中的应力的方向。例如,弯曲部分424中的应力的方向可对应于箭头434的方向,而第一部分426和第二部分428中的应力的方向可分别对应于箭头432和436的方向。弯曲部分424与第一和第二部分426和428的相交部分可形成弯曲部(例如,拐角)。SMS 422的弯曲部和弯曲部分424可通过防止来自第一应力域424的应力直接施加于第二应力域406和/或反之亦然来缓减应力。虽然解说了成角度的弯曲部,但还可以或者替换地实现曲线形的弯曲部。虽然SMS 422被解说为包括单个弯曲部分,但SMS可包括一个以上弯曲部分。

参照图5,示出了形成电子器件(诸如图1的电子器件100)的方法的第一解说性实施例的流程图,该电子器件包括在(例如,半导体管芯或其他集成电路的)基板的第一应力域与第二应力域之间的应力缓减区,其中该应力缓减区包括将第一应力域的第一电路系统电耦合到第二应力域的第二电路系统的导电结构(例如,SMS)。方法500的一个或多个操作可由集成到电子设备中的处理器来发起,如参照图7进一步描述的。

方法500包括:在502处,形成与(例如,半导体管芯或其他集成电路的)基板的第一应力域相关联的第一电路系统以及与(例如,半导体管芯或其他集成电路的)基板的第二应力域相关联的第二电路系统。第一电路系统可对应于图1的第一电路系统114,并且第二电路系统可对应于图1的第二电路系统116。在特定实施例中,电路系统114和116可布置在基板上。基板可对应于图1的基板130。如上面描述的,第一电路系统和第二电路系统包括一个或多个电介质层以及一个或多个金属化层。第一电路系统和第二电路系统的各层可使用膜沉积工艺来沉积,诸如化学气相沉积(CVD)工艺、旋涂工艺、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺、物理气相沉积(PVD)工艺、或原子层沉积(ALD)工艺,继之以化学机械平坦化(CMP)工艺。

方法500包括:在504处,在第一电路系统与第二电路系统之间形成应力缓减区。应力缓减区可对应于图1的应力缓减区112。可通过从第一电路系统与第二电路系统之间移除第一和第二应力域中的至少一个电介质层的至少一部分来形成应力缓减区。可使用蚀刻工艺来移除电介质层。可通过从第一应力域与第二应力域之间移除至少一个电介质层的一部分来形成应力缓减区。

方法500包括:在506处,在应力缓减区内形成导电结构。导电结构可将第一电路系统电耦合到第二电路系统。如上面描述的,导电结构包括一个或多个金属化层。导电结构的各层可使用膜沉积工艺来沉积,诸如化学气相沉积(CVD)工艺、旋涂工艺、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺、物理气相沉积(PVD)工艺、或原子层沉积(ALD)工艺,继之以化学机械平坦化(CMP)工艺。在一些实施例中,形成导电结构包括:通过在导电结构的第一部分与导电结构的第二部分之间形成弯曲部来形成应力缓解结构。

参照图6,描绘了无线通信设备的特定解说性实施例的框图并将其一般地标示为600。无线通信设备600包括处理器610(诸如数字信号处理器(DSP)),该处理器610耦合到存储器632(例如,随机存取存储器(RAM)、闪存、只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM)、电可擦式可编程只读存储器(EEPROM)、寄存器、硬盘、可移动盘、压缩盘只读存储器(CD-ROM)、或本领域中所知的任何其他形式的非瞬态存储介质)。存储器632可包括存储可由处理器610执行的指令662的存储介质。存储器632可存储处理器610可访问的数据666。

无线通信设备600包括器件664,该器件664包括器件内(例如,管芯内)应力缓减区。在解说性实施例中,器件664可对应于图1的器件100。例如,如图6中所描绘的,射频(RF)接口652可包括器件664。

图6还示出了耦合到处理器610和显示器628的显示控制器626。编码器/解码器(CODEC)634也可耦合到处理器610。扬声器636和话筒638可耦合到CODEC 634。图6还指示无线控制器640可耦合到处理器610并可经由RF接口652进一步耦合到天线642。

在特定实施例中,处理器610、显示控制器626、存储器632、CODEC 634以及无线控制器640被包括在系统级封装或片上系统设备622中。在特定实施例中,输入设备630和电源644耦合到片上系统设备622。此外,在特定实施例中,如图6中所解说的,显示器628、输入设备630、扬声器636、话筒638、RF接口652、无线天线642和电源644在片上系统设备622的外部。然而,显示器628、输入设备630、扬声器636、话筒638、RF接口652、天线642和电源644中的每一者可耦合到片上系统设备622的组件,例如接口或控制器。

上文公开的器件和功能性可被设计和配置在存储于计算机可读介质上的计算机文件(例如,RTL、GDSII、GERBER等)中。一些或全部此类文件可被提供给基于此类文件来制造器件的制造处理人员。结果得到的产品包括晶片,其随后被切割为管芯并被封装成芯片。芯片随后被集成到电子设备中,如参照图7进一步描述的。

参照图7,描绘了电子设备生产(例如,制造)过程的特定解说性实施例,并且将其一般标示为700。在制造过程700处(诸如在研究计算机706处)接收物理器件信息702。物理器件信息702可包括表示包括在第一应力域与第二应力域之间的应力缓减区(其中该应力缓减区包括将第一电路系统电耦合到第二电路系统的导电结构(例如,SMS))的电子器件(诸如图1的电子器件100)的至少一个物理性质的设计信息。例如,物理器件信息702可包括经由耦合到研究计算机706的用户接口704输入的物理参数、材料特性、以及结构信息。研究计算机706包括耦合到计算机可读介质(例如,非瞬态计算机可读介质)(诸如存储器710)的处理器708,诸如一个或多个处理核。存储器710可存储计算机可读指令,其可被执行以使处理器708变换物理器件信息702以遵循某一文件格式并生成库文件712。

在特定实施例中,库文件712包括至少一个包括经变换的设计信息的数据文件。例如,库文件712可包括被提供以供与电子设计自动化(EDA)工具720一起使用的半导体器件库,该半导体器件包括图1的器件100。

库文件712可在设计计算机714处与EDA工具720协同使用,设计计算机714包括耦合到存储器718的处理器716,诸如一个或多个处理核。EDA工具720可被存储为存储器718处的处理器可执行指令,以使得设计计算机714的用户能够使用库文件712来设计包括图1的电子器件100的电路。例如,设计计算机714的用户可经由耦合到设计计算机714的用户接口712来输入电路设计信息722。电路设计信息722可包括表示包括在第一应力域与第二应力域之间的应力缓减区(其中该应力缓减区包括将第一电路系统电耦合到第二电路系统的导电结构(例如,SMS))的电子器件(诸如图1的器件100)的至少一个物理性质的设计信息。为了解说,电路设计性质可包括特定电路的标识以及与电路设计中其他元件的关系、定位信息、特征尺寸信息、应力缓减区信息、SMS信息、互连信息、或表示半导体器件的物理性质的其他信息。

设计计算机714可被配置成变换设计信息(包括电路设计信息722)以遵循某一文件格式。为了解说,该文件格式可包括以分层格式表示关于电路布局的平面几何形状、文本标记、及其他信息的数据库二进制文件格式,诸如图形数据系统(GDSII)文件格式。设计计算机714可被配置成生成包括经变换的设计信息的数据文件,诸如包括描述包括在第一应力域与第二应力域之间的应力缓减区(其中该应力缓减区包括将第一电路系统电耦合到第二电路系统的导电结构(例如,SMS))的电子器件(诸如图1的电子器件100)的信息以及其他电路或信息的GDSII文件726。为了解说,数据文件可包括与片上系统(SOC)相对应的信息,该SOC包括包含在第一应力域与第二应力域之间的应力缓减区(其中该应力缓减区包括将第一电路系统电耦合到第二电路系统的导电结构(例如,SMS))的电子器件(诸如图1的器件100),并且还包括该SOC内的附加电子电路和组件。

可在制造过程728处接收GDSII文件726,以根据GDSII文件726中的经变换的信息来制造包括在第一应力域与第二应力域之间的应力缓减区(其中该应力缓减区包括将第一电路系统电耦合到第二电路系统的导电结构)的电子器件(诸如图1的器件100)。例如,器件制造过程可包括将GDSII文件726提供给掩模制造商730以创建一个或多个掩模,诸如用于与光刻处理联用的掩模,其被解说为代表性掩模732。掩模732可在制造过程期间被用于生成一个或多个晶片733,晶片733可被测试并被分成管芯,诸如代表性管芯736。管芯736包括一电路,该电路包括包含在第一应力域与第二应力域之间的应力缓减区(其中该应力缓减区包括将第一电路系统电耦合到第二电路系统的导电结构)的电子器件(诸如图1的器件100)。

管芯736可被提供给封装过程738,其中管芯736被纳入到代表性封装740中。例如,封装740可包括单个管芯736或多个管芯,诸如系统级封装(SiP)安排。封装740可被配置成遵循一个或多个标准或规范,诸如电子器件工程联合委员会(JEDEC)标准。

关于封装740的信息可被分发给各产品设计者(诸如经由存储在计算机746处的组件库)。计算机746可包括耦合到存储器750的处理器748,诸如一个或多个处理核。印刷电路板(PCB)工具可作为处理器可执行指令被存储在存储器750处,以处理经由用户接口744从计算机746的用户接收的PCB设计信息742。PCB设计信息742可包括经封装半导体器件在电路板上的物理定位信息,该经封装半导体器件对应于包括图1的器件100的封装740。

计算机746可被配置成变换PCB设计信息742以生成数据文件,诸如具有包括经封装半导体器件在电路板上的物理定位信息、以及电连接(诸如迹线和通孔)的布局等的数据的GERBER文件752,其中经封装半导体器件对应于包括图1的器件100的封装740。在其他实施例中,由经变换的PCB设计信息生成的数据文件可具有除GERBER格式以外的格式。

可在板组装过程729处接收GERBER文件752并且该GERBER文件752被用于创建PCB,诸如根据GERBER文件752内存储的设计信息来制造的代表性PCB 756。例如,GERBER文件752可被上传到一个或多个机器以执行PCB生产过程的各个步骤。PCB 756可填充有电子组件(包括封装740)以形成代表性印刷电路组装件(PCA)758。

可在产品制造过程760处接收PCA 758并将PCA 758集成到一个或多个电子设备中,诸如第一代表性电子设备762和第二代表性电子设备764。例如,第一代表性电子设备762、第二代表性电子设备764、或这两者可包括或对应于图6的无线通信设备600。作为解说性而非限定性示例,第一代表性电子设备762、第二代表性电子设备764、或这两者可包括通信设备、固定位置数据单元、移动位置数据单元、移动电话、蜂窝电话、卫星电话、计算机、平板设备、便携式计算机、或台式计算机。替换地或另外地,第一代表性电子设备762、第二代表性电子设备764、或这两者可包括其中集成了包括在第一应力域与第二应力域之间的应力缓减区(其中该应力缓减区包括将第一电路系统电耦合到第二电路系统的导电结构)的器件(诸如图1的电子器件100)的机顶盒、娱乐单元、导航设备、个人数字助理(PDA)、监视器、计算机监视器、电视机、调谐器、无线电、卫星无线电、音乐播放器、数字音乐播放器、便携式音乐播放器、视频播放器、数字视频播放器、数字视频盘(DVD)播放器、便携式数字视频播放器、存储或检索数据或计算机指令的任何其他设备、或者其组合。作为另一解说性而非限定性示例,电子设备762和764中的一者或多者可包括远程单元(诸如移动电话)、手持式个人通信系统(PCS)单元、便携式数据单元(诸如个人数据助理)、启用全球定位系统(GPS)的设备、导航设备、固定位置数据单元(诸如仪表读数装备)、或者存储或检索数据或计算机指令的任何其他设备、或其任何组合。尽管图7解说了根据本公开的教导的远程单元,但本公开并不限于这些所解说的单元。本公开的实施例可合适地用在包括具有存储器和片上电路系统的有源集成电路系统的任何设备中。

一种包括半导体器件(该半导体器件包括包含在第一应力域与第二应力域之间的应力缓减区(其中该应力缓减区包括将第一电路系统电耦合到第二电路系统的导电结构)的电子器件(诸如图1的器件100))的设备可以被制造、处理并纳入到电子设备中,如在解说性过程700中所描述的。关于图1-4所公开的实施例的一个或多个方面可被包括在各个处理阶段,诸如被包括在库文件712、GDSII文件726(例如,具有GDSII格式的文件)、以及GERBER文件728(例如,具有GERBER格式的文件)内,以及被存储在研究计算机706的存储器710、设计计算机714的存储器709、计算机746的存储器727、在各个阶段(诸如在板组装过程729处)使用的一个或多个其他计算机或处理器(未示出)的存储器处,并且还被纳入到一个或多个其他物理实施例中,诸如掩模732、管芯736、封装722、PCA 758、其他产品(诸如原型电路或设备(未示出))、或其任何组合。尽管描绘了从物理器件设计到最终产品的各个代表性生产阶段,然而在其他实施例中可使用较少的阶段或可包括附加阶段。类似地,过程700可由单个实体或由执行过程700的各个阶段的一个或多个实体来执行。

结合所描述的实施例,公开了一种器件,该器件包括:与(例如,半导体管芯或其他集成电路的)基板的第一应力域相关联的用于导电的第一装置,在该基板的第二应力域内的用于导电的第二装置,以及用于缓减应力的装置,其中用于缓减应力的装置位于用于导电的第一装置与用于导电的第二装置之间。用于缓减应力的装置可包括:电耦合用于导电的第一装置和用于导电的第二装置的导电结构。用于导电的第一装置可对应于图1的电路系统114。用于导电的第二装置可对应于图1的电路系统116。用于缓减应力的装置可对应于一个或多个应力缓减区(图1的112、图2的220、图3的320、和/或图4的420)。电耦合用于导电的第一装置和用于导电的第二装置的导电结构可对应于SMS结构(图1的122、124、126和/或128,图3的326,和/或图4的422)中的任何一者或多者。

尽管图1-7中的一个或多个图可能解说了根据本公开的教导的各系统、设备、和/或方法,但本公开不限于这些解说的系统、设备、和/或方法。本公开的各实施例可以合适地用在包括集成电路系统(包括存储器、处理器和片上电路系统)的任何设备中。

尽管图1-7中的一个或多个图可能解说了根据本公开的教导的各系统、设备、和/或方法,但本公开不限于这些解说的系统、设备、和/或方法。图1-7中任一者的如本文所解说或描述的一个或多个功能或组件可与图1-7中另一者的一个或多个其他部分相组合。因此,本文中所描述的任何单个实施例都不应被解释为是限定性的,并且可以合适地组合本公开的各实施例而不脱离本公开的教导。

技术人员将进一步领会,结合本文所公开的实施例来描述的各种解说性逻辑框、配置、模块、电路、和算法步骤可被实现为电子硬件、由处理器执行的计算机软件、或这两者的组合。各种解说性组件、框、配置、模块、电路、和步骤已经在上文以其功能性的形式作了一般化描述。此类功能性是被实现为硬件还是处理器可执行指令取决于具体应用和加诸于整体系统的设计约束。技术人员可针对每种特定应用以不同方式来实现所描述的功能性,但此类实现决策不应被解读为致使脱离本公开的范围。

结合本文所公开的实施例描述的方法或算法的各步骤可直接用硬件、由处理器执行的软件模块或这两者的组合来实现。软件模块可驻留在随机存取存储器(RAM)、闪存、只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM)、电可擦式可编程只读存储器(EEPROM)、寄存器、硬盘、可移动盘、压缩盘只读存储器(CD-ROM)、或本领域中所知的任何其他形式的非瞬态存储介质中。示例性的存储介质耦合到处理器以使该处理器能从/向该存储介质读写信息。在替换方案中,存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在专用集成电路(ASIC)中。ASIC可驻留在计算设备或用户终端中。在替换方案中,处理器和存储介质可作为分立组件驻留在计算设备或用户终端中。

提供前面对所公开的实施例的描述是为了使本领域技术人员皆能制作或使用所公开的实施例。对这些实施例的各种修改对于本领域技术人员而言将是显而易见的,并且本文所定义的原理可被应用于其他实施例而不会脱离本公开的范围。由此,本公开并非旨在被限定于本文所示出的实施例,而是应被授予与如由所附权利要求定义的原理和新颖性特征一致的最广的可能范围。

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