具有防开裂结构的半导体装置的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请案含有与同时申请的标题为“具有防开裂结构的半导体封装(semiconductorpackageshavingcrack-inhibitingstructures)”的美国专利申请案有关的主题。公开内容以引用的方式并入本文中的相关申请案转让于美光科技公司(microntechnology,inc.)，且通过代理人案号010829-9365.us00识别。

本发明技术大体上涉及具有防开裂结构的半导体装置，且更具体地说涉及具有环型通孔金属结构的半导体装置，所述金属结构形成于所述半导体装置的结合衬垫下方。

背景技术：

包含存储器芯片、微处理器芯片和成像器芯片的封装半导体裸片通常包含安装在衬底上且包覆于保护性覆盖物中的半导体裸片。半导体裸片可包含功能特征，例如存储器单元、处理器电路和成像器装置，以及电连接到所述功能特征的结合衬垫。结合衬垫可电连接到保护性覆盖物外部的端子，以允许半导体裸片连接到更高层级电路。

在一些半导体封装中，半导体裸片的结合衬垫可经由热压缩结合操作电耦合到衬底，其中导电支柱形成于结合衬垫上且经由安置于导电支柱与衬底之间的结合材料耦合到衬底。为了将结合材料附接到衬底，将半导体封装加热以加热和回焊结合材料。然而，加热半导体封装和/或随后冷却半导体封装会引发半导体裸片与衬底之间的显著机械应力，原因在于这些组件的热膨胀系数的失配。应力经常会引发在结合衬垫中的一或多个附近的半导体裸片的开裂，这可使半导体封装不能操作。

技术实现要素：

在一个方面中，本申请案提供一种半导体装置，其包括：衬底，其包含电路元件；以及金属化结构，其在所述衬底上方，其中所述金属化结构包含：绝缘材料；结合衬垫，其从所述绝缘材料暴露且电耦合到所述电路元件中的至少一个；以及防开裂结构，其定位于所述结合衬垫下方在所述结合衬垫与所述衬底之间，其中所述防开裂结构包含(a)大体上平行于所述结合衬垫延伸的金属层，和(b)在所述金属层与所述结合衬垫之间延伸的障壁部件。

在另一方面中，本申请案进一步提供一种半导体封装，其包括：封装衬底；半导体裸片，其包含形成于半导体衬底上方的金属化结构，其中所述金属化结构包含(a)电耦合到所述半导体衬底的结合衬垫，和(b)定位于所述结合衬垫下方在所述结合衬垫与所述半导体衬底之间的防开裂结构；以及导电互连件，其将所述封装衬底电耦合到所述结合衬垫中的对应者，其中所述防开裂特征中的个别者包含第一障壁部件和第二障壁部件，所述第一障壁部件横向定位于所述导电互连件中的对应一者的占据面积外部，且所述第二障壁部件横向定位于所述导电互连件中的所述对应一者的所述占据面积内部。

在再一方面中，本申请案进一步提供一种半导体装置，其包括：半导体衬底；金属化结构，其在所述半导体衬底上方，其中所述金属化结构包含：绝缘材料；结合衬垫，其从所述绝缘材料暴露且电耦合到所述半导体衬底；以及防开裂结构，其定位于所述结合衬垫下方在所述结合衬垫与所述衬底之间，其中所述防开裂结构包含从所述结合衬垫朝向所述半导体衬底竖直延伸的障壁部件，且其中所述障壁部件未电耦合到所述半导体衬底。

附图说明

参照附图可以更好地理解本发明技术的许多方面。图中的组件不一定按比例绘制。实际上，重点是清楚地说明本发明技术的原理。

图1a和1b是在根据本发明技术的实施例的制造方法中的各个阶段的半导体封装的侧视横截面图。

图2a是在图1a和1b中示出且具有根据现有技术配置的金属化结构的半导体封装的一部分的放大侧视横截面图。

图2b根据现有技术配置的图2a中所示的半导体封装的部分的仰视横截面图。

图3a是在图1a和1b中示出且具有根据本发明技术的一实施例配置的金属化结构的半导体封装的一部分的放大侧视横截面图。

图3b是根据本发明技术的实施例配置的图3a中示出的半导体封装的部分的仰视横截面图。

图4-6是根据本发明技术的其它实施例配置的在图3a中示出且具有金属化结构的半导体封装的部分的仰视横截面图。

图7是包含根据本发明技术的实施例配置的半导体装置或封装的系统的示意图。

具体实施方式

下文描述半导体装置的若干实施例和相关联系统和方法的具体细节。本领域的技术人员将认识到，本文所描述的方法的合适阶段可在晶片级或在裸片级执行。因此，取决于其使用情境，术语“衬底”可以指晶片级衬底或经单分的裸片级衬底。此外，除非情境另有指示，否则可使用常规的半导体制造技术来形成本文中所揭示的结构。举例来说，可使用化学气相沉积、物理气相沉积、原子层沉积、电镀、无电电镀、旋涂和/或其它合适的技术沉积材料。类似地，举例来说，可使用等离子蚀刻、湿式蚀刻、化学-机械平坦化或其它合适的技术移除材料。相关领域的技术人员还将理解，本技术可具有额外实施例，且本技术可在没有下文参考图1a-7所描述的实施例的细节中的若干个的情况下实践。

在下文描述的实施例的若干个中，半导体装置可包括包含电路元件的半导体衬底，以及至少部分地形成于衬底上方的金属化结构(例如，后段生产线(beol)结构)。所述金属化结构可包含电耦合到电路元件的结合衬垫。更确切地说，所述金属化结构可包含将结合衬垫电耦合到电路元件的一或多层导电材料以及至少部分地包围导电材料的一或多层绝缘材料。在一些实施例中，绝缘材料包括机械脆弱的材料，例如低κ电介质材料，其可由于机械应力而对开裂或其它机械和/或电学故障敏感，所述机械应力例如由将半导体装置直接附接到封装衬底引起的热机械应力。因此，金属化结构可进一步包含防开裂结构，所述防开裂结构定位于结合衬垫中的一些或全部下方且经配置以防止或延缓裂缝通过绝缘材料的传播。在一些实施例中，所述防开裂结构包含(i)大体上平行于对应结合衬垫延伸的金属层，和(ii)在金属层与对应结合衬垫之间竖直延伸的障壁部件。在一些实施例中，障壁部件是成形为环状形状的金属壁。所述防开裂结构可减少例如在实行热压缩结合(tcb)操作以将半导体装置的结合衬垫紧固到封装衬底之后在结合衬垫周围的机械故障的可能性。

本文揭示许多具体细节以提供本发明技术的实施例的详尽且有用的描述。然而，所属领域的技术人员将理解所述技术可具有额外实施例且所述技术可在没有下文参考图1a-7描述的实施例的若干细节的情况下实践。举例来说，已经省略此项技术中众所周知的半导体装置和/或封装的一些细节以免混淆本发明技术。一般来说，应理解，除了本文中所揭示的那些具体实施例之外的各种其它装置和系统可在本发明技术的范围内。

如本文所使用，术语“竖直”、“橫向”、“上部”、“下部”、“上方”和“下方”可以鉴于图中示出的定向而指代半导体装置中的特征的相对方向或位置。举例来说，“上部”或“最上部”可以指比另一特征更接近页面的顶部定位的特征。然而，这些术语应广泛地理解为包含具有其它定向的半导体装置，所述定向例如倒置或倾斜定向，其中顶部/底部、上面/下面、上方/下方、向上/向下，和左侧/右侧可取决于定向而互换。

图1a和1b是在根据本发明技术的实施例的制造方法的各个阶段的半导体封装100(“封装100”)的侧视横截面图。更确切地说，图1a和1b分别说明在热压缩结合(tcb)操作的开始和结束时的封装100。一起参考图1a和1b，封装100可包含半导体裸片110，所述半导体裸片由封装衬底102承载且经由多个互连件104电耦合到封装衬底102。

在所说明的实施例中，半导体裸片110包含半导体衬底112(例如，硅衬底、砷化镓衬底、有机层压物衬底等)，所述半导体衬底具有第一侧/表面113a和与第一侧113a相对的第二侧/表面113b。半导体衬底112的第一侧113a可为包含一或多个电路元件114(例如，导线、迹线、互连件、晶体管等；示意性地示出)的作用侧，所述一或多个电路元件形成于第一侧113a中和/或上。电路元件114可包含例如存储器电路(例如，动态随机存储器(dram)或其它类型的存储器电路)、控制器电路(例如，dram控制器电路)、逻辑电路和/或其它电路。在其它实施例中，半导体衬底112可为“坯料”衬底，坯料衬底不包含集成电路组件且由例如结晶、半结晶和/或陶瓷衬底材料形成，这些材料例如硅、多晶硅、氧化铝(al2o3)、蓝宝石和/或其它合适的材料。在所说明的实施例中，半导体裸片110进一步包含形成于半导体衬底112的第一侧113a的至少一部分上方的金属化结构116。如下文参考图2a更详细描述，金属化结构116可包含一或多个电介质层、金属层、互连件、通孔等，且经配置以将电路元件114电耦合到互连件104。

封装衬底102可包含再分布层、中介层、印刷电路板、电介质间隔件、另一半导体裸片(例如，逻辑裸片)，或另一合适的衬底。封装衬底102可进一步包含电连接器103(例如，焊料球、导电凸块、导电支柱、导电环氧树脂和/或其它合适的导电元件)，其电耦合到封装衬底102且经配置以将封装100电耦合到外部装置或电路(未示出)。

在所说明的实施例中，半导体衬底112的第一侧113a面对封装衬底102(例如，在直接芯片附接(dca)配置中)。在其它实施例中，半导体裸片110可不同地布置。举例来说，半导体衬底112的第二侧113b可面对封装衬底102，且半导体裸片110可包含一或多个tsv，所述tsv延伸通过半导体衬底112以将电路元件114电耦合到互连件104。此外，虽然图1a和1b中示出仅单个半导体裸片110，但在其它实施例中封装100可包含堆叠于半导体裸片110上和/或上方的一或多个额外半导体裸片。

在所说明的实施例中，互连件中的个别互连件包含(i)第一导电特征(例如，导电支柱106)，其电连接到半导体裸片110的金属化结构116，和(ii)结合材料108，其形成于导电支柱106与封装衬底102之间。在一些实施例中，第二导电特征(例如，导电衬垫)可形成于封装衬底102上，且结合材料108可形成于第二导电特征与导电支柱106之间。导电支柱106可以由例如铜、镍、金、硅、钨、导电环氧树脂其组合等任何合适导电材料形成，且可使用电镀、无电电镀或其它合适的工艺形成。在一些实施例中，互连件104还可包含形成于导电支柱106的末端部分上方的障壁材料(未图示；例如，镍、基于镍的金属间质和/或金)。障壁材料可促进结合和/或防止或至少防止用于形成导电支柱106的铜或其它金属的电迁移。虽然图1a和1b中说明六个互连件104，但封装100可包含更小或更大数目的互连件104。举例来说，封装100可包含排列于半导体裸片110与封装衬底102之间的数十、数百、数千、或更多个互连件104。

在一些实施例中，封装100可进一步包含形成于封装衬底102上方和/或至少部分地在半导体裸片110周围的底部填充物或模制材料。在一些实施例中，封装100可包含其它组件，例如外部散热器、壳体(例如，导热壳体)、电磁干扰(emi)屏蔽组件等。

在图1a中，说明在tcb操作的开始的封装100，其中加热已造成互连件104中的结合材料108回焊且将导电支柱106电连接到封装衬底102。在一些实施例中，可将封装100加热到200℃或更高(例如，超过约217℃)以回焊结合材料108。在tcb操作期间，施加压缩力以将互连件104紧固到封装衬底102。在图1b中，说明在tcb操作的完成时，在已施加压缩力之后且在冷却封装100(例如，到约25℃)之后的封装100。通过在此时冷却封装100，结合材料108可固化，从而将半导体裸片110紧固到封装衬底102。

如图1b中所示，所说明tcb操作的一个缺陷是封装100的冷却会造成半导体裸片110和封装衬底102相对于彼此翘曲或弯曲，这会将机械(例如，热机械)应力引入到封装100中(例如，芯片封装交互(cpi)应力)。举例来说，半导体裸片110可具有与封装衬底102的热膨胀系数(cte)不同的cte，且这些组件之间的cte失配会使其在封装100的冷却和/或加热期间相对于彼此翘曲。在一些实施例中，半导体裸片110的cte低于封装衬底102的cte。因此，如图1b中所示，封装衬底102在冷却之后可具有翘曲的非平面形状。在其它实施例中，半导体裸片110或半导体裸片110和封装衬底102两者在冷却之后可具有非平面翘曲形状。如图1b中进一步示出，半导体裸片110与封装衬底102之间的cte失配可对互连件104横向施加应力和弯曲。这会造成裂缝在金属化结构116内形成和传播，这会带来封装100内的机械和/或电学故障。

更确切地说，图2a是根据现有技术配置的图1a和1b中示出的封装100的一部分的放大侧视横截面图。如图2a中所示，金属化结构116包含多个导电层222(例如，金属化层；个别地标记为第一到第三导电层222a-222c)，其至少部分地由绝缘材料224包围。一般来说，金属化结构116可作为后段生产线(beol)制造工艺的部分形成，如此项技术中已知。举例来说，绝缘材料224可包含多个层，且绝缘材料224的层和导电层222可叠加地建置(例如，安置)于半导体衬底112的作用第一侧113a上。导电层222可由例如铜、钨、铝、金、氮化钛、钽等导电材料形成，且可包含多于或少于图2a中所示出的三个层(例如，两个层、四个层、五个层、多于五个层等)。导电层222经配置以将电路元件114(图1a和1b)耦合到互连件104中的对应者。在所说明的实施例中，举例来说，第三导电层222c可具有第一表面221a(与第二表面221b相对)，其至少部分地从其中的开口226处的绝缘材料224暴露，且界定半导体裸片110的结合衬垫225。互连件104中所说明的一个的导电支柱106附接且电耦合到结合衬垫225的第一表面221a。

绝缘材料224可包括相同或不同的钝化、电介质或其它合适绝缘材料的一或多个层。举例来说，绝缘材料224可包括氧化硅、氮化硅、多晶硅氮化物、多晶硅氧化物、原硅酸四乙酯(teos)等。在一些实施例中，绝缘材料224可至少部分地包括具有相对于氧化硅较小的介电常数的电介质材料(“低κ电介质材料”)。此类低κ电介质材料可包含掺杂氟的二氧化硅、掺杂碳的二氧化硅、多孔二氧化硅、有机聚合电介质、硅基聚合电介质等。特别地，低κ电介质材料可增加封装100的性能，但与常规(例如，较高κ)电介质材料相比可能机械上脆弱。

因此，绝缘材料224可相对地更容易发生机械故障(例如，开裂、剥离等)，原因在于与封装100的其它部分/组件相比因封装100的扭曲引起的机械应力。举例来说，如图2a中所示，绝缘材料224可包含对应力引起的机械故障最敏感的区223。区223(i)紧邻于结合衬垫225且(ii)在结合衬垫225与第二导电层222b之间延伸且将它们电隔离。因此，金属化结构116不包含电耦合到结合衬垫225正下方(例如，在结合衬垫225与半导体衬底112之间的结合衬垫225下方)的结合衬垫225且可提供区223中的额外机械强度的任何导电结构，例如竖直延伸的通孔。

图2b是穿过绝缘材料224的区223取得的图2a中所示的封装100的部分的顶视横截面图。图2b中示意性地示出结合衬垫225和导电支柱106的占据面积。如图所示，导电支柱106可具有大体上长椭圆形横截面形状，包含(i)相对的第一和第二侧部分228a和228b，和(ii)相对的第三和第四侧部分229a和229b。在其它实施例中，导电支柱106可具有其它横截面形状，例如直线、多边形、圆形、不规则等。一起参考图2a和2b，导电支柱106在由箭头x指示的方向上(例如，在大体上从第一侧部分228a朝向第二侧部分228b的方向上)受应力、弯曲、倾斜、翘曲等。因此，导电支柱106可赋予(i)第一侧部分228a下方的金属化结构116上(例如，结合衬垫225和绝缘材料224上)的相对高拉伸应力，以及(ii)第二侧部分228b下方的相对高压缩应力。

由导电支柱106引起的机械应力可造成裂缝在例如紧邻结合衬垫225且因此经受最大应力的区223中的相对机械较弱的绝缘材料224中形成。举例来说，如图2a和2b中所示，一或多个裂缝227可传播通过绝缘材料224。预期裂缝227中的任一者将大体上(i)起源于第一侧部分228a处或附近(例如，在第一侧部分228a附近的导电支柱106的占据面积的横向外部或内部)的绝缘材料224中，以及(ii)在由箭头x指示的方向上从接近的第一侧部分228a(例如，高拉伸应力区)朝向第二侧部分228b(例如，高压缩应力区)横向传播。此外，预期裂缝227中的任一者可竖直延伸朝向、进入和/或经过导电层222a、b。然而，如所属领域的技术人员将理解，赋予金属化结构116的特定应力和任何所得裂缝的传播模式将取决于导电支柱106和金属化结构116的特定配置(例如，尺寸、形状、材料成分等)。在一些实施例中，举例来说，裂缝可在大体上在第三与第四侧部分229a、b之间延伸的方向上和/或在从第二侧部分228b朝向第一侧部分228a的方向上传播。绝缘材料224的开裂可造成半导体裸片110的机械和/或电学故障，从而使封装完全或部分地不能操作。在一些实例中，举例来说，导电支柱106可完全或部分地从金属化结构116伸出。

图3a是在图1a和1b中示出且具有根据本发明技术的一实施例配置的金属化结构316的封装100的一部分的放大侧视横截面图。金属化结构316可包含大体上类似于上文参考图1a-2b详细地描述的金属化结构116的特征。举例来说，金属化结构316包含导电层222和绝缘材料224。同样，第三导电层222c在绝缘材料224的开口226中部分地暴露且界定结合衬垫225。然而，在所说明的实施例中，金属化结构316还包含定位于结合衬垫225下方在结合衬垫225与半导体衬底112之间的阻止开裂或防开裂结构330(“结构330”)。在所说明的实施例中，结构330包含(i)导电(例如，金属)层332和(ii)多个障壁或部件334(个别地标记为第一至第四障壁部件334a-334d)。结构330经配置以防止、阻挡和/或延缓裂缝通过绝缘材料224的传播。

图3b是图3a中示出的封装100的部分的仰视横截面图。图3b中示意性地示出结合衬垫225和导电支柱106的占据面积。一起参考图3a和3b，导电层332在半导体衬底112与结合衬垫225之间横向延伸，且包含面对结合衬垫225的第二表面221b的第一表面335a和与第一表面335a相对的第二表面335b。因此，在一些实施例中，导电层332定位于结合衬垫225下方且大体上平行于结合衬垫225。在一些实施例中，结合衬垫225和导电层332具有大体上相同的俯视图形状。在所说明的实施例中，导电层332具有比结合衬垫225大的宽度以使得其横向延伸超出结合衬垫225。在其它实施例中，结合衬垫225和导电层332可具有相同尺寸以使得结合衬垫225叠加于导电层332上方。在另外其它实施例中，导电层332可以完全在结合衬垫225的占据面积内(例如，完全在下方)。

在一些实施例中，导电层332可作为用以制造导电层222的同一beol制造工艺的部分或延伸来形成。因此，导电层332可大体上类似于导电层222且可包括铜、钨、铝、金、氮化钛、钽等。在某些实施例中，导电层332与封装100的电路元件114(图1a和1b)电隔离。即，导电层332可形成为导电材料的“岛状物”，其提供结合衬垫225下方的增加机械强度而不起任何电学布线功能。因此，在一些实施例中，结构330未电耦合到任何电路元件114，且结合衬垫225可经由不包含结构330的电路径电耦合到电路元件114(图1a和1b)中的一或多个。

参考图3a，障壁部件334各自在导电层332的第一表面335a与结合衬垫225的第二表面221b之间竖直延伸。在一些实施例中，障壁部件334中的一或多个附接到导电层332的第一表面335a和/或结合衬垫225的第二表面221bb。在其它实施例中，障壁部件334的末端部分经定位成邻近于结合衬垫225和导电层332但不与其连接。参考图3b，障壁部件334可形成相对于彼此和导电支柱106的占据面积同心地布置的环或线圈。在所说明的实施例中，(i)第一和第二障壁部件334a、b定位于导电支柱106的占据面积外部且彼此邻近，且(ii)第三和第四障壁部件334c、d定位在导电支柱106的占据面积内且彼此邻近。即，第一和第二障壁部件334a、b可横向定位于导电支柱106外侧，而第三和第四障壁部件334c、d可横向定位于导电支柱106内侧。如图3b中进一步示出，第一和第二障壁部件334a、b可大体上环绕或包围导电支柱106的占据面积。

障壁部件334可由具有比绝缘材料224大的机械强度的材料形成。在一些实施例中，举例来说，障壁部件334包括金属材料(例如，钨)。此外，障壁部件334可作为用于形成金属化结构316的beol制造工艺的部分而形成。举例来说，在形成导电层332和导电层332上方的绝缘材料224的层之后，绝缘材料224的层可经蚀刻以形成通孔，且通孔可填充有钨和/或另一合适的材料以形成障壁部件334。更具体地，在一些实施例中，钨和/或其它材料可使用合适的电镀或无电电镀工艺电镀到通孔中的导电层332上，如此项技术中众所周知。在一些实施例中，障壁部件334具有直线(例如，矩形)横截面形状，而在其它实施例中，障壁部件334可具有其它合适的横截面形状(例如，圆形、多边形、不规则等)。

在操作中，结构330经配置以防止、阻止和/或延缓应力引起的裂缝通过绝缘材料224和/或导电层222的传播。如上文参考图2a和2b详细描述，任何裂缝预期(i)起源于结合衬垫225下方接近导电支柱106(例如，其周缘下方)的占据面积的绝缘材料224，且(ii)跨越导电支柱106的占据面积横向传播。因此，由比绝缘材料224机械地更强的材料形成的障壁部件334经定位以阻止裂缝横向通过绝缘材料224传播大的距离，进而防止或甚至阻止互连件104和/或金属化结构316的机械和/或电学故障。举例来说，发源于导电支柱106的占据面积的周缘处且横向向内传播的裂缝将被第三障壁部件334c阻挡、偏转等。在此类实施例中，第四导电部件334d可在裂缝能够传播通过或穿透第三障壁部件334c的情况下提供额外加强。类似地，发源于导电支柱106的占据面积的周缘处且横向向外传播的裂缝将被第二障壁部件334b阻挡、偏转等。此外，导电层332可防止裂缝竖直传播(例如，在朝向半导体衬底112的方向上)通过绝缘材料224和/或通过第一和第二导电层222a、b。因此，与常规金属化结构(例如，图2a和2b)相比，金属化结构316预期增加半导体裸片110的机械强度，且进而减少由于应力引起的开裂带来的机械和/或电学故障的可能性。

在其它实施例中，结构330可包含更多或更少障壁部件334。在一些实施例中，举例来说，添加额外的障壁部件334可进一步增加金属化结构316的机械强度且因此进一步防止裂缝传播通过绝缘材料224。在一些实施例中，结构330可沿着预期裂缝传播方向(例如，在导电支柱106的第一和第二侧部分228a、b之间的方向上)比沿着另一方向(例如，导电支柱106的第三和第四侧228c、d部分228c、d之间)包含更多和/或更厚的障壁部件334或其它金属结构。在另外其它实施例中，根据本发明技术的防开裂结构可包含具有其它形状、布置、配置等的障壁部件。举例来说，图4-6是根据本发明技术的其它实施例的在图3a中示出且具有防开裂结构的封装100的部分的放大仰视横截面图。

参考图4，金属化结构316包含具有多个障壁部件434(个别地标记为第一至第四障壁部件434a-434d)的防开裂结构430。在所说明的实施例中，障壁部件434各自包括多个大体上线性细长片段，其一起形成与导电支柱106的占据面积同心地对准的环或线圈。在一些实施例中，障壁部件434中的个别者可包括比四个图示片段更多或更少的片段。参考图5，金属化结构316包含具有多个障壁部件534(个别地标记为第一至第四障壁部件534a-534d)的防开裂结构530。在所说明的实施例中，障壁部件534各自包括布置成与导电支柱106的占据面积同心地对准的环或线圈的多个柱。在一些实施例中，障壁部件434和/或534可比障壁部件334相对地更容易制造，因为例如线性片段和/或柱无需连接且可以离散地形成。

参考图6，金属化结构316包含防开裂结构630，其具有与导电支柱106的占据面积同心地对准的第一障壁部件634a和第二障壁部件634b。在所说明的实施例中，第一障壁部件634a包含多个大体上线性片段，其一起形成导电支柱106的占据面积外部的环或线圈状形状。同样，第二障壁部件634b包含多个大体上线性片段，其一起形成导电支柱106的占据面积内部的环或线圈状形状。

从上文中将了解，尽管本文中已经出于说明的目的描述了本技术的特定实施例，但是可以在不偏离本技术的范围的情况下进行各种修改。举例来说，在特定实施例中，防开裂结构的细节可不同于前述图中示出的那些。在一些实施例中，各种实施例可组合以例如包含障壁部件的组合，所述障壁部件包含形成于结合衬垫下方的绝缘材料中的一或多个线性片段、一体式环、柱等。此外，障壁部件可具有相对于附接到结合衬垫的导电柱或其它导电特征的占据面积的各种间距和布置。

与包含结合衬垫下方的弱电介质层的常规金属化结构(例如，图2a和2b)相比，本发明技术的金属化结构预期具有更大机械强度。所揭示的金属化结构可因此减少由于应力引起的开裂造成机械和/或电学故障的可能性。因此，本发明技术的金属化结构预期减少在半导体封装的制造期间的产率损失(例如，在tcb结合步骤之后，由于在封装可靠性测试期间的热循环和/或热冲击等)，且增加在操作期间半导体封装的可靠性(例如，在最终顾客使用期间的电力循环期间)。本发明技术的金属化结构还预期通过实现机械强度较低的电介质材料(例如，低κ电介质材料)的使用而增加封装性能。

具有上文参考图1a和3a-6描述的特征的半导体装置和/或封装中的任一者可并入到大量更大和/或更复杂的系统的任一者中，所述系统的代表性实例是图7中示意性地示出的系统700。系统700可包含处理器702、存储器704(例如，sram、dram、快闪存储器和/或其它存储器装置)、输入/输出装置706，和/或其它子系统或组件708。上文参考图1a和3a-6描述的半导体裸片和/或封装可包含于图7中示出的元件的任一者中。所得系统700可经配置以执行广泛多种合适的计算、处理、存储、感测、成像和/或其它功能中的任一者。相应地，系统700的代表性实例包含但不限于，计算机和/或其它数据处理器，例如，桌上型计算机、膝上型计算机、网络家电、手持式装置(例如，掌上型计算机、可穿戴式计算机、蜂窝或移动电话、个人数字助理、音乐播放器等)、平板计算机、多处理器系统、基于处理器的或可编程的消费型电子装置、网络计算机和微型计算机。系统700的额外代表性实例包含灯、相机、交通工具等。关于这些和其它例子，系统700可容纳于单个单元中或例如通过通信网络分布于多个互连单元上。相应地，系统700的组件可包含本地和/或远程存储器存储装置和多种多样的合适的计算机可读媒体中的任一个。

从上文中应了解，尽管本文中已经出于说明的目的描述了本技术的特定实施例，但是可以在不偏离本发明的情况下进行各种修改。因此，本发明不受除所附权利要求书之外的限制。此外，在具体实施例的上下文中描述的新技术的某些方面还可在其它实施例中组合或去除。此外，尽管已经在那些实施例的上下文中描述了与新技术的某些实施例相关联的优点，但其它实施例也可以显示此类优点，且并非所有的实施例都要显示此类优点以落入本技术的范围内。相应地，本发明和相关联的技术可涵盖未明确地在本文中所示或描述的其它实施例。