具有诸如铜柱凸块的针对导电柱的侧壁润湿屏障的集成电路封装件以及结构的制作方法

本公开总体涉及集成电路(ic)封装和结构，并且更具体地但不排他地涉及用于导电柱(例如，诸如铜(cu)柱凸块)的侧壁润湿屏障。

背景技术：

1、通过使有源组件小型化，集成电路技术在提高计算能力方面取得了长足的进步。封装器件可以在许多电子设备中找到，包括处理器、服务器、射频(rf)集成电路等。封装技术在高针脚数器件和/或高产量组件中变得具有成本效益。

2、ic封装的示例常规ic结构包括ic结构和衬底。ic结构包括裸片，并且包括用于将裸片与衬底电耦合的一个或多个裸片互连。每个裸片互连都包括铜(cu)柱上的焊料盖。焊料回流被执行，以将焊料盖电连接到衬底的导电焊盘。

3、当执行焊料回流时，cu柱的侧壁可能沾有焊料。这可能导致问题，诸如由于焊料桥接而引起的不希望的电短路。它还可能导致低焊料间隙，这导致金属间化合物(imc)桥接和ic封装上的物理应力。

4、因此，需要克服常规ic封装件和结构的缺陷的系统、装置和方法，包括本文提供的方法、系统和装置。

技术实现思路

1、下面呈现与一个或多个方面和/或示例有关的简化概述，该一个或多个方面和/或示例与本文公开的装置和方法相关联。如此，以下概述不应当被视为与所有预期的方面和/或示例有关的详尽概览，也不应当被认为标识与所有预期的方面和/或示例有关的关键或重要元素，或描绘与任何特定方面和/或示例相关联的范围。相应地，以下概述具有如下唯一目的：在下面呈现的详细描述之前，以简化形式呈现与关于本文公开的装置和方法的一个或多个方面和/或示例有关的某些概念。

2、公开了一种示例性集成电路(ic)结构。ic结构可以包括裸片。ic结构还可以包括在裸片上的柱。柱的第一表面可以面对裸片。ic结构还可以包括在柱的第二表面上的润湿屏障。润湿屏障的宽度可以大于柱的宽度。ic结构还可以包括在润湿屏障上的焊料盖，以使裸片至少通过柱和润湿屏障而被电耦合到焊料盖。

3、公开了一种制造集成电路(ic)结构的示例性方法。方法可以包括在裸片上形成柱。柱的第一表面可以面对裸片。方法还可以包括在柱的第二表面上形成润湿屏障。润湿屏障的宽度可以大于柱的宽度。方法还可以包括在润湿屏障上形成焊料盖，以使裸片至少通过柱和润湿屏障而被电耦合到焊料盖。

4、公开了一种示例性集成电路(ic)封装件。ic封装件可以包括具有导电焊盘的衬底。ic封装件还可以包括布置在衬底上的ic结构。ic结构可以包括裸片。ic结构还可以包括在裸片上的柱。柱的第一表面可以面对裸片。ic结构还可以包括在柱的第二表面上的润湿屏障。润湿屏障的宽度可以大于柱的宽度。ic结构还可以包括在润湿屏障上的焊料盖，以使裸片至少通过焊料盖、柱和润湿屏障而被电耦合到衬底的导电焊盘。

5、基于附图和详细描述，与本文公开的装置和方法相关联的其他特征和优点对于本领域技术人员来说将是明显的。

技术特征：

1.一种集成电路(ic)结构，包括：

2.根据权利要求1所述的ic结构，还包括：

3.根据权利要求2所述的ic结构，其中所述低润湿层具有比所述柱低的可焊性。

4.根据权利要求2所述的ic结构，其中所述低润湿层由以下项的任意组合形成：镍(ni)、铝(al)和铬(cr)。

5.根据权利要求2所述的ic结构，其中所述低润湿层被形成在所述润湿屏障与所述焊料盖之间。

6.根据权利要求5所述的ic结构，

7.根据权利要求6所述的ic结构，其中所述接触层由镍(ni)形成。

8.根据权利要求2所述的ic结构，还包括：

9.根据权利要求8所述的ic结构，其中所述接触层由镍(ni)形成。

10.根据权利要求1所述的ic结构，其中所述润湿屏障的所述宽度大于所述焊料盖的宽度。

11.根据权利要求1所述的ic结构，其中所述柱和所述润湿屏障由相同的导电材料形成。

12.根据权利要求11所述的ic结构，其中所述柱和所述润湿屏障由铜(cu)形成。

13.根据权利要求1所述的ic结构，其中所述柱和所述润湿屏障由不同的导电材料形成。

14.根据权利要求13所述的ic结构，

15.根据权利要求1所述的ic结构，其中所述ic结构被合并到选自由以下项组成的组中的装置中：音乐播放器、视频播放器、娱乐单元、导航设备、通信设备、移动设备、移动电话、智能电话、个人数字助理、固定位置终端、平板计算机、计算机、可穿戴设备、物联网(iot)设备、膝上型计算机、服务器和机动交通工具中的设备。

16.一种制造集成电路(ic)结构的方法，所述方法包括：

17.根据权利要求16所述的方法，其中形成所述柱和形成所述润湿屏障包括：

18.根据权利要求17所述的方法，

19.根据权利要求17所述的方法，其中形成所述焊料盖包括：

20.根据权利要求19所述的方法，其中形成所述焊料盖还包括：

21.根据权利要求17所述的方法，还包括：

22.根据权利要求21所述的方法，其中所述低润湿层由以下项的任意组合形成：镍(ni)、铝(al)和铬(cr)。

23.根据权利要求21所述的方法，

24.根据权利要求23所述的方法，其中形成所述焊料盖还包括：

25.根据权利要求21所述的方法，还包括：

26.根据权利要求25所述的方法，

27.根据权利要求26所述的方法，其中所述接触层通过在所述润湿屏障的暴露的所述部分上镀镍(ni)而被形成。

28.根据权利要求25所述的方法，

29.根据权利要求28所述的方法，

30.一种集成电路(ic)封装件，包括：

31.根据权利要求30所述的ic封装件，其中所述ic结构还包括：

技术总结
IC封装件(900A‑E)包括衬底(920)以及集成电路(IC)结构，其包括裸片(410、510、610、710、810)(例如，倒装芯片(FC)裸片)和将裸片(410、510、610、710、810)电耦合到衬底(920)的一个或多个裸片互连(430)。裸片互连(430)包括柱(440、540、640、740、840)、在柱(440、540、640、740、840)上的润湿屏障(460、560、660、760、860)，以及润湿屏障(460、560、660、760、860)上的焊料帽(450、550、650、750、850)。润湿屏障(460、560、660、760、860)比柱(440、540、640、740、840)更宽，使得在焊料回流期间，最小化或完全防止柱(440、540、640、740、840)的侧壁的焊料润湿。润湿屏障(460、560、660、760、860)的宽度可以大于焊料帽(450、550、650、750、850)的宽度。裸片互连(430)还可以包括被形成在润湿屏障(460、560、760、860)的表面的未被柱(440、540、740、840)覆盖的至少一部分表面上的低润湿层(470、570、770、870)，其可以进一步减轻焊料润湿问题。低润湿层(470、570、770、870)可以具有比柱(440、540、740、840)更低的可焊性，例如，其可以由诸如镍、铝、铬等的金属制成。柱(440、540、740)和润湿屏障(460、560、760)可以由相同的导电材料(例如，铜)形成。备选地，柱(440)和润湿屏障(460)可以由不同的导电材料形成，其中润湿屏障(460)的材料(例如，镍)被选择，从而也对柱(440)(例如，铜)的侧壁上的焊料润湿提供化学屏障。IC结构还可以包括位于润湿屏障(760)与焊料帽(750)之间的接触层(例如，镍)(780)。备选地，低润湿层(570、870)也可以被形成在润湿屏障(560、860)与焊料帽(550、850)之间，其中柱(840)还可以是第一柱，IC结构还包括低润湿层(870)上的第二柱(890)(例如，铜)以及在第二柱(890)与焊料帽(850)之间的接触层(例如，镍)(880)。

技术研发人员：W·胡,D·何,殷文,Z·关,L·赵
受保护的技术使用者：高通股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16