CN117979802B - 一种具有阻焊流动的集成电路结构及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有阻焊流动的集成电路结构及其制备方法，属于集成电路制造领域，包括基板，基板上设置有焊料键合区域，焊料键合区域包括焊料区和键合区，焊料区包括相互分离的左焊接用导体位和右焊接用导体位，键合区包括左键合用导体位和右键合用导体位，所述焊料键合区域还包括阻焊用导体连通区，阻焊用导体连通区位于焊料区与键合区之间，阻焊用导体连通区包括左阻焊蛇形回路导线和右阻焊蛇形回路导线，左阻焊蛇形回路导线一端与左焊接用导体位连通，另一端与左键合用导体位连通，右阻焊蛇形回路导线一端与右焊接用导体位连通，另一端与右键合用导体位连通。本发明实现了阻焊流。

Description

一种具有阻焊流动的集成电路结构及其制备方法

技术领域

本发明涉及集成电路制造领域，并且更具体地，涉及一种具有阻焊流动的集成电路结构及其制备方法。

背景技术

现有的半导体制冷器（TEC）集成电路结构是在氮化铝氧化铝等陶瓷基材上通过光刻工艺和电镀工艺完成厚铜结构，最后通过化学镀的方式把厚铜全部包裹Ni/Pd/Au金属。这种全包裹金属的工艺，在后道PN结封装时，会通过焊料（锡）封装。

现有的半导体制冷器（TEC）集成电路结构焊料区与键合区关系如图1，图1中，基板1上分布有焊料键合区域，焊料键合区域包括焊料区3和键合区2，焊料区3包括相互分离的左焊接用导体位4和右焊接用导体位5，键合区2包括左键合用导体位6和右键合用导体位7，其中，左焊接用导体位4与左键合用导体位6直线连通为一体，右焊接用导体位5与右键合用导体位7直线连通为一体，形成导通电路。

在封装过程中，焊料分别焊在左焊接用导体位4和右焊接用导体位5上，在封装过程中，焊料会受到虹吸现象，一方面左焊接用导体位4的焊料会沿着左焊接用导体位4表面蔓延到左键合用导体位6，右焊接用导体位5的焊料会沿着右焊接用导体位5表面蔓延到右键合用导体位7，污染了左键合用导体位6和右键合用导体位7，使得左键合用导体位6和右键合用导体位7不能完成键合工艺，出现键合不良；另一方面，左焊接用导体位4的焊料会从侧边流出，右焊接用导体位5的焊料也会从侧边流出，当两边流出的焊料连接时，会导致短路。

为了避免短路问题的发生，有生产厂家采用如图2的方式，在图1的左焊接用导体位4及左键合用导体位6与右焊接用导体位5及右键合用导体位7之间的中间位置开设凹槽8，开设凹槽8后，从侧边流出的焊料流入凹槽8，但开设凹槽8的方式一方面增加了工艺步骤，另一方面左焊接用导体位4与右焊接用导体位5之间的距离需要足够宽才能开设凹槽8，在集成电路小型化的趋势下不利于小型化。

为了提高键合效果，有生产厂家采用如图3的方式，在焊料区3与键合区2之间设置阻焊区9，生产时在已加工完成的左焊接用导体位4与左键合用导体位6连接的位置区域涂覆左阻焊层10，在右焊接用导体位5与右键合用导体位7连接的位置区域涂覆右阻焊层11，通过左阻焊层10与右阻焊层11阻止焊料表面蔓延。

上述背景技术是为了便于理解本发明，并非是申请本发明之前已向普通公众公开的公知技术。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种具有阻焊流动的集成电路结构，该具有阻焊流动的集成电路结构实现了阻焊流。

一种具有阻焊流动的集成电路结构，包括基板，基板上设置有焊料键合区域，焊料键合区域包括焊料区和键合区，焊料区包括相互分离的左焊接用导体位和右焊接用导体位，键合区包括左键合用导体位和右键合用导体位，所述焊料键合区域还包括阻焊用导体连通区，阻焊用导体连通区位于焊料区与键合区之间，阻焊用导体连通区包括左阻焊蛇形回路导线和右阻焊蛇形回路导线，左阻焊蛇形回路导线一端与左焊接用导体位连通，另一端与左键合用导体位连通，右阻焊蛇形回路导线一端与右焊接用导体位连通，另一端与右键合用导体位连通。

可选地，所述左焊接用导体位、左阻焊蛇形回路导线、左键合用导体位一体成型，右焊接用导体位、右阻焊蛇形回路导线、右键合用导体位一体成型。

可选地，所述左阻焊蛇形回路导线与左焊接用导体位的连通端与左阻焊蛇形回路导线与左键合用导体位的连通端在同一侧，右阻焊蛇形回路导线与右焊接用导体位的连通端与右阻焊蛇形回路导线与右键合用导体位的连通端在同一侧。

可选地，所述左阻焊蛇形回路导线的线宽为100-200um，所述右阻焊蛇形回路导线的线宽为100-200um。

可选地，所述基板为陶瓷基板。

可选地，所述陶瓷基板为氮化铝基板或氧化铝基板。

可选地，所述左阻焊蛇形回路导线上设置有左阻焊层，右阻焊蛇形回路导线上设置有右阻焊层。

本发明还提供一种具有阻焊流动的集成电路结构的制备方法。

一种实现上述阻焊流的集成电路结构的制备方法，包括以下步骤：

S1, 取基板；

S2, 在基板的表面上通过光刻工艺和电镀工艺完成厚铜结构，最后通过化学镀的方式把厚铜全部包裹Ni/Pd/Au金属，形成上述的具有阻焊流动的集成电路结构。

一种实现上述阻焊流的集成电路结构的制备方法，包括以下步骤：

S1, 取基板；

S2, 在基板的表面上通过光刻工艺和电镀工艺完成厚铜结构，最后通过化学镀的方式把厚铜全部包裹Ni/Pd/Au金属，其中左焊接用导体位、左阻焊蛇形回路导线、左键合用导体位连通为一体，右焊接用导体位、右阻焊蛇形回路导线、右键合用导体位连通为一体；

S3, 在左阻焊蛇形回路导线及右阻焊蛇形回路导线上制作左阻焊层和右阻焊层。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明通过蛇形阻焊的电路设计，达到阻止焊料溢流至有效区域的效果，同时不需要开设凹槽，即抑制了焊料侧面溢流。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明背景技术焊料区与键合区关系示意图；

图2是本发明背景技术技术路线一结构示意图；

图3是本发明背景技术技术路线一结构示意图；

图4是本发明集成电路结构示意图；

图5是本发明另一集成电路结构示意图；

附图标记说明：1、基板，2、键合区，3、焊料区，4、左焊接用导体位，5、右焊接用导体位，6、左键合用导体位，7、右键合用导体位，8、凹槽，9、阻焊区，10、左阻焊层，11、右阻焊层，12、阻焊用导体连通区，13、左阻焊蛇形回路导线，14、右阻焊蛇形回路导线。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非是另有精确具体地规定。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

请参考图4，图4为本发明集成电路结构示意图。

一种阻焊流动的集成电路结构，包括基板1，基板1上设置有焊料键合区域，焊料键合区域包括焊料区3、键合区2和阻焊用导体连通区12，阻焊用导体连通区12位于焊料区3与键合区2之间，焊料区3包括相互分离的左焊接用导体位4和右焊接用导体位5，键合区2包括左键合用导体位6和右键合用导体位7，阻焊用导体连通区12包括左阻焊蛇形回路导线13和右阻焊蛇形回路导线14，左阻焊蛇形回路导线13一端与左焊接用导体位4连通，另一端与左键合用导体位6连通，右阻焊蛇形回路导线14一端与右焊接用导体位5连通，另一端与右键合用导体位7连通。

通过在焊料键合区域设置阻焊用导体连通区12，在封装过程中，焊料虽然也受到虹吸现象，但是，当左焊接用导体位4的焊料沿着表面蔓延时，由于左阻焊蛇形回路导线13的迂回线路设计，焊料基本上不会蔓延到左键合用导体位6；当右焊接用导体位5的焊料沿着表面蔓延时，由于右阻焊蛇形回路导线14的迂回线路设计，焊料基本上不会蔓延到右键合用导体位7，从而避免键合不良；且由于左阻焊蛇形回路导线13及右阻焊蛇形回路导线14为迂回线路，从而在迂回线路间形成了类似凹槽的结构，当焊料从侧边流出时，流入迂回线路间，从而避免了从左焊接用导体位4及右焊接用导体位5侧边流出的焊料连通，从而避免了短路现象的发生。

通过阻焊用导体连通区12的设计，避免了在基板1上开设凹槽，一方面减少了工艺流程，另一方面可以提高集成电路的集成度。在集成电路制作工艺中，只需要对制作图形线路的模版进行更改即可，不需要增加额外的工艺步骤。

在本发明的一个或多个具体实施方式中，本领域技术人员需要理解的是，左焊接用导体位4、左阻焊蛇形回路导线13、左键合用导体位6一体成型，右焊接用导体位5、右阻焊蛇形回路导线14、右键合用导体位7一体成型。

在本发明的一个或多个具体实施方式中，本领域技术人员需要理解的是，为取得较好的阻焊效果，左阻焊蛇形回路导线13与左焊接用导体位4的连通端与左阻焊蛇形回路导线13与左键合用导体位6的连通端在同一侧，右阻焊蛇形回路导线14与右焊接用导体位5的连通端与右阻焊蛇形回路导线14与右键合用导体位7的连通端在同一侧，以获得最长的导线长度。

在本发明的一个或多个具体实施方式中，本领域技术人员需要理解的是，当左阻焊蛇形回路导线13的线宽为100-200um及右阻焊蛇形回路导线14的线宽为100-200um时，可以取得较好的综合效果。

图4的集成电路结构制作方法，包括以下步骤：

S1, 取基板1；

S2, 在基板1的表面上通过光刻工艺和电镀工艺完成厚铜结构，最后通过化学镀的方式把厚铜全部包裹Ni/Pd/Au金属，形成如图4的结构，其中左焊接用导体位4、左阻焊蛇形回路导线13、左键合用导体位6连通为一体，右焊接用导体位5、右阻焊蛇形回路导线14、右键合用导体位7连通为一体；

为了更彻底避免焊剂流动，请参考图5，图5为本发明另一种集成电路结构示意图。

图5在图4的集成电路基础上，左阻焊蛇形回路导线13上设置有左阻焊层10，右阻焊蛇形回路导线14上设置有右阻焊层11，通过左阻焊层10和右阻焊层11的设置，进一步阻止了焊剂的溢流。

由于蛇形回路的设计，表面溢流基本上已不大可能溢流到键合区2，因此只需要在左阻焊蛇形回路导线13及右阻焊蛇形回路导线14的局部位置设置阻焊层，节省了阻焊剂的用量，从而节省了成本。

图5的集成电路结构制作方法，包括以下步骤：

S1, 取基板1；

S2, 在基板1的表面上通过光刻工艺和电镀工艺完成厚铜结构，最后通过化学镀的方式把厚铜全部包裹Ni/Pd/Au金属，其中左焊接用导体位4、左阻焊蛇形回路导线13、左键合用导体位6连通为一体，右焊接用导体位5、右阻焊蛇形回路导线14、右键合用导体位7连通为一体；

S3, 在左阻焊蛇形回路导线13及右阻焊蛇形回路导线14上制作左阻焊层10和右阻焊层11，最终形成如图5的结构。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种具有阻焊流动的集成电路结构，包括基板，基板上设置有焊料键合区域，焊料键合区域包括焊料区和键合区，焊料区包括相互分离的左焊接用导体位和右焊接用导体位，键合区包括左键合用导体位和右键合用导体位，其特征在于，所述焊料键合区域还包括阻焊用导体连通区，阻焊用导体连通区位于焊料区与键合区之间，阻焊用导体连通区包括左阻焊蛇形回路导线和右阻焊蛇形回路导线，左阻焊蛇形回路导线一端与左焊接用导体位连通，另一端与左键合用导体位连通，右阻焊蛇形回路导线一端与右焊接用导体位连通，另一端与右键合用导体位连通；

所述左阻焊蛇形回路导线上局部位置设置有左阻焊层，右阻焊蛇形回路导线上局部位置设置有右阻焊层，左阻焊层和右阻焊层各自均由阻焊剂形成；

所述左焊接用导体位、左键合用导体位、右焊接用导体位、右键合用导体位均为方形，所述左阻焊蛇形回路导线与左焊接用导体位的连通端与左阻焊蛇形回路导线与左键合用导体位的连通端在同一侧，右阻焊蛇形回路导线与右焊接用导体位的连通端与右阻焊蛇形回路导线与右键合用导体位的连通端在同一侧；左阻焊蛇形回路导线或右阻焊蛇形回路导线为迂回线路，迂回线路间形成了类似凹槽的结构，当焊料从侧边流出时，流入迂回线路间，避免从左焊接用导体位及右焊接用导体位侧边流出的焊料连通；

该具有阻焊流动的集成电路结构的制备方法，包括以下步骤：

S1, 取基板；

S2, 在基板的表面上通过光刻工艺和电镀工艺完成厚铜结构，最后通过化学镀的方式把厚铜全部包裹Ni/Pd/Au金属，其中左焊接用导体位、左阻焊蛇形回路导线、左键合用导体位连通为一体，右焊接用导体位、右阻焊蛇形回路导线、右键合用导体位连通为一体；

S3, 在左阻焊蛇形回路导线及右阻焊蛇形回路导线上制作左阻焊层和右阻焊层。

2.根据权利要求1所述的具有阻焊流动的集成电路结构，其特征在于，所述左焊接用导体位、左阻焊蛇形回路导线、左键合用导体位一体成型，右焊接用导体位、右阻焊蛇形回路导线、右键合用导体位一体成型。

3.根据权利要求1所述的具有阻焊流动的集成电路结构，其特征在于，所述左阻焊蛇形回路导线的线宽为100-200um，所述右阻焊蛇形回路导线的线宽为100-200um。

4.根据权利要求1所述的具有阻焊流动的集成电路结构，其特征在于，所述基板为陶瓷基板。

5.根据权利要求4所述的具有阻焊流动的集成电路结构，其特征在于，所述陶瓷基板为氮化铝基板或氧化铝基板。

6.一种权利要求1-5任一项所述的具有阻焊流动的集成电路结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1, 取基板；

S2, 在基板的表面上通过光刻工艺和电镀工艺完成厚铜结构，最后通过化学镀的方式把厚铜全部包裹Ni/Pd/Au金属，其中左焊接用导体位、左阻焊蛇形回路导线、左键合用导体位连通为一体，右焊接用导体位、右阻焊蛇形回路导线、右键合用导体位连通为一体；

S3, 在左阻焊蛇形回路导线及右阻焊蛇形回路导线上制作左阻焊层和右阻焊层。