(57)【要約】  指向性コンプライアンスジオメトリを有するピラーが、半導体ダイを基板に結合するように構成される。各ピラーの最大コンプライアンス方向は、半導体ダイと基板の熱膨張および収縮が等しくないことによって生じる最大応力方向に揃えられてよい。各ピラーは、特定のコンプライアンス特性および特定の最大コンプライアンス方向を有する様々な形状を有するように設計され構成されてよい。各ピラーの形状および向きは、ピラーの位置における応力の方向および大きさに適応するようにダイ上の位置に応じて選択されてよい。方法は、ピラーがめっきされるかあるいは堆積させられる材料の表面積を増大させるようにパターン化することによって特定の形状を有するピラーを作製することを含む。
2015515737.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ダイと、
前記半導体ダイの表面に配設された少なくとも１つの導電パッドと、
前記少なくとも１つの導電パッドに結合され、各ピラーのコンプライアンス方向を定める非一様なコンプライアンスジオメトリを有する、少なくとも１つのピラーとを備える装置。
【請求項２】
前記コンプライアンス方向は、基板上のピラー位置に応じてピラー応力方向に揃えられる、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ピラー応力方向は最大熱膨張方向である、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記半導体ダイの前記表面上の様々な位置に分散され、前記様々な位置に対応する前記ピラーのそれぞれに異なるコンプライアンス方向指向を有するように配置された複数のピラーをさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記複数のピラーによって前記半導体ダイに結合され、対応する複数の前記ピラーに結合された複数のはんだ継手を含む基板をさらに備え、
前記ピラーの前記それぞれに異なる方向指向は、前記対応する異なる位置について前記半導体ダイに対する前記基板の最大膨張方向に垂直である、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
携帯電話、セットトップボックス、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテインメントユニット、ナビゲーションデバイス、コンピュータ、ハンドヘルドパーソナル通信システム（ＰＣＳ）ユニット、ポータブルデータユニット、および固定ロケーションデータユニットの少なくとも１つに統合される、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
半導体ダイと、
前記半導体ダイの表面に配設された複数の導電パッドと、
前記半導体ダイ上の第１の位置にある１つの前記導電パッドに結合された第１のピラージオメトリを有する第１のピラーと、
前記第１のピラージオメトリとは異なる第２のピラージオメトリを有し、前記半導体ダイ上の第２の位置にある異なる１つの前記導電パッドに結合された第２のピラーとを備える装置。
【請求項８】
前記第１のピラージオメトリは、前記半導体ダイ上の前記第１の位置における第１の熱応力に対応し、
前記第２のジオメトリは、前記半導体ダイ上の前記第２の位置における第２の熱応力に対応する、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記第１のピラーおよび前記第２のピラーを介して前記半導体ダイに結合された基板をさらに備える、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
携帯電話、セットトップボックス、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテインメントユニット、ナビゲーションデバイス、コンピュータ、ハンドヘルドパーソナル通信システム（ＰＣＳ）ユニット、ポータブルデータユニット、および固定ロケーションデータユニットの少なくとも１つに統合される、請求項７に記載の装置。
【請求項１１】
半導体ダイを実装するための方法であって、
前記半導体ダイの表面に複数の導電パッドを作製するステップと、
前記半導体ダイ上の第１の位置にある１つの前記導電パッドに第１のピラージオメトリを有する第１のピラーを堆積させるステップと、
前記第１のピラージオメトリとは異なる第２のピラージオメトリを有する第２のピラーを、前記半導体ダイ上の第２の位置にある異なる１つの前記導電パッドに堆積させるステップとを含む方法。
【請求項１２】
基板を前記第１のピラーおよび前記第２のピラーを介して前記半導体ダイに結合するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１のピラーを堆積させる前記ステップは、
前記第１の位置において前記導電パッド上に所定の表面積分布の第１のパターンを形成するステップと、
前記第１のパターン上に前記第１のピラーを堆積させて、前記第１のパターンの前記所定の表面積分布に対応する所定のピラー高さを含む前記第１のピラージオメトリを生成するステップとを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
携帯電話、セットトップボックス、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテインメントユニット、ナビゲーションデバイス、コンピュータ、ハンドヘルドパーソナル通信システム（ＰＣＳ）ユニット、ポータブルデータユニット、および固定ロケーションデータユニットのうちの少なくとも１つにおいて、受信するステップ、分割するステップおよび送信するステップを実施するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
半導体ダイを実装するための装置であって、
前記半導体ダイの表面に複数の導電パッドを作製するための手段と、
前記半導体ダイ上の第１の位置にある１つの前記導電パッドに第１のピラージオメトリを有する第１のピラーを堆積させるための手段と、
前記第１のピラージオメトリとは異なる第２のピラージオメトリを有する第２のピラーを、前記半導体ダイ上の第２の位置にある異なる１つの前記導電パッドに堆積させるための手段とを備える装置。
【請求項１６】
基板を前記第１のピラーおよび前記第２のピラーを介して前記半導体ダイに結合するための手段をさらに備える、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記第１のピラーを堆積させるための前記手段は、
前記第１の位置において前記導電パッド上に所定の表面積分布の第１のパターンを形成するための手段と、
前記第１のパターン上に前記第１のピラーを堆積させて、前記第１のパターンの前記所定の表面積分布に対応する所定のピラー高さを含む前記第１のピラージオメトリを生成するための手段とを備える、請求項１５に記載の装置。
【請求項１８】
携帯電話、セットトップボックス、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテインメントユニット、ナビゲーションデバイス、コンピュータ、ハンドヘルドパーソナル通信システム（ＰＣＳ）ユニット、ポータブルデータユニット、および固定ロケーションデータユニットの少なくとも１つに統合される、請求項１５に記載の装置。
【請求項１９】
半導体ダイを実装するための方法であって、
前記半導体ダイの表面に複数の導電パッドを作製するステップと、
前記半導体ダイ上の第１の位置にある１つの前記導電パッドに第１のピラージオメトリを有する第１のピラーを堆積させるステップと、
前記第１のピラージオメトリとは異なる第２のピラージオメトリを有する第２のピラーを、前記半導体ダイ上の第２の位置にある異なる１つの前記導電パッドに堆積させるステップとを含む方法。
【請求項２０】
携帯電話、セットトップボックス、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテインメントユニット、ナビゲーションデバイス、コンピュータ、ハンドヘルドパーソナル通信システム（ＰＣＳ）ユニット、ポータブルデータユニット、および固定ロケーションデータユニットのうちの少なくとも１つにおいて、受信するステップ、分割するステップおよび送信するステップを実施するステップをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、半導体実装の分野であり、より詳細には、半導体実装における銅ピラー配線（ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ）の分野である。
【背景技術】
【０００２】
集積回路（ＩＣ）製作プロセスでは、ノード間隔がたとえば４８ｎｍ〜２８ｎｍの範囲に縮小されたＩＣが生産されている。縮小されたノード間隔に適応し、かつそのような小さいノード間隔を有するように生産されるＩＣの電気的性能を向上させるために、超低誘電率（ＥＬＫ）を有する材料が使用されている。ＥＬＫ材料は、ある種の応力に応じて亀裂が生じるおそれのある比較的多孔性の材料を含み得る。
【０００３】
半導体ダイと基板とのある種のはんだバンプ接続には、銅のようなより剛性の高い導電材料で構成された配線ピラーがはんだとともに使用されている。電子実装において、たとえば、フリップチップは、ダイまたはウエハ上の接点から基板上のはんだ接続部まで延びるピラーを含んでよい。はんだ接続部は、たとえばソルダオンパッド（ＳＯＰ）接続部であってよい。
【０００４】
ピラーを使用すると、配線の密度を非常に高くすることが可能になることによって従来の半導体配線技術を改善することができる。ピラーの金属学的特性は、従来のはんだ構造と比較して、よりピッチの小さい接続を可能にし、半導体ダイと半導体ダイが接続される基板との間に適切な隔離距離を維持する。銅ピラーを使用すると、配線におけるエレクトロマイグレーション（ＥＭ）も低減する。しかし、銅ピラーを使用すると、パッケージ組立ての間にバックエンドシリコン構造に亀裂が生じやすくなるおそれがある。
【０００５】
フリップチップの加工の間に、基板および半導体ダイは実質的な加熱および冷却を受ける。半導体ダイは、熱膨張係数（ＣＴＥ）が略２．６×１０−６／℃であるシリコンなどの材料で構成されてよく、基板は、ＣＴＥが略１５×１０−６／℃から略１７×１０−６／℃の範囲であってよい。基板とダイのＣＴＥが一致しないので、加熱冷却サイクル中に基板はダイよりも顕著に膨張収縮する。より微細なバンプピッチに適応するように従来のはんだバンプではなく銅ピラーを有する配線を含むパッケージでは、ピラーの銅が、ダイと基板との熱膨張の不一致によって生じる応力に対処するのに十分な程度に変形できないことがある。銅ピラーのヤング係数が高くなるにつれて、より多くの応力が、ダイにおける影響を受けやすいＥＬＫ層に「伝達」されるようになる。これによって、フリップチップ型配線の場合にＥＬＫ層に亀裂が生じる可能性が高くなる。超低誘電率（ＥＬＫ）層における応力が高いために生じるそのような亀裂は、半導体パッケージにおいてよく生じる障害である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示をより完全に理解するために、ここで、以下の詳細な説明および添付の図面を参照する。例示的な実施形態では、フリップチップ配線用のピラーが設けられる。ピラーは、銅、金、または銀などの導電性材料を含む。
【０００７】
本開示の態様による装置は、半導体ダイと半導体ダイの表面に配置された少なくとも１つの導電パッドとを含む。導電パッドに少なくとも１つのピラーが結合される。１つまたは複数のピラーは、各ピラーのコンプライアンス方向を定める非一様なコンプライアンスジオメトリを有する。
【０００８】
本開示の別の態様による装置は、半導体ダイと半導体ダイの表面に配置されたいくつかの導電パッドとを含む。第１のピラージオメトリを有する第１のピラーは、半導体ダイ上の第１の位置にある１つの導電パッドに結合される。第２のピラーは、第１のピラージオメトリとは異なる第２のピラージオメトリを有する。第２のピラーは、半導体ダイ上の第２の位置にある異なる１つの導電パッドに結合される。
【０００９】
本開示の別の態様は、半導体ダイを実装するための方法を提供する。この方法は、半導体ダイの表面にいくつかの導電パッドを作製することを含む。半導体ダイ上の第１の位置にある１つの導電パッドに、第１のピラージオメトリを有する第１のピラーを堆積させる。半導体ダイ上の第２の位置にある異なる１つの導電パッドに、第１のピラージオメトリとは異なる第２のピラージオメトリを有する第２のピラーを堆積させる。
【００１０】
本開示のさらに別の態様は、半導体ダイを実装するための装置を提供する。この装置は、半導体ダイの表面に導電パッドを作製するための手段と、第１のピラージオメトリを有する第１のピラーを半導体ダイ上の第１の位置にある１つの導電パッドに堆積させる手段とを含む。装置はまた、第１のピラージオメトリとは異なる第２のピラージオメトリを有する第２のピラーを、半導体ダイ上の第２の位置にある異なる１つの導電パッドに堆積させるための手段を含む。
【００１１】
上記は、以下の詳細な説明がよりよく理解され得るように、本開示の特徴および技術的な利点をかなり大まかに概説したものである。本開示のさらなる特徴および利点は、以下で説明される。本開示と同じ目的を実行するための他の構造を修正または設計するための基礎として本開示が容易に利用され得ることを、当業者は諒解されたい。そのような均等な構成は添付の特許請求の範囲に記載される本開示の教示から逸脱しないことも、当業者は認識されたい。機構と動作方法の両方に関して本開示の特性であると考えられる新規の特徴は、添付の図面と併せて考慮されるとき、さらなる目的および利点とともに、以下の説明からよりよく理解されよう。しかしながら、図面の各々は例示および説明のみを目的として提供され、本開示の範囲を規定するものではないことを明確に理解されたい。
【００１２】
添付の図面は、実施形態の説明を助けるために提示される。図面は、実施形態を限定するためではなく、実施形態を例示するためにのみ与えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】取り付けられる前の従来のフリップチップパッケージを示す図である。
【図２】取り付けられた後の図１の従来のフリップパッケージの概略図である。
【図３Ａ】本開示の態様による特定の最大コンプライアンス方向を有するピラーの概略図である。
【図３Ｂ】本開示の態様による特定の最大コンプライアンス方向を有するピラーの概略図である。
【図４】半導体ダイ上の様々な位置におけるそれぞれに異なる応力の大きさを示す図である。
【図５】本開示の態様による、局所最大応力に揃えられた最大コンプライアンス方向を有するピラーの配置および向きを示す図である。
【図６Ａ】本開示の態様による、半導体ダイ上に成形されたピラーを形成するためのプロセスを示す概略図である。
【図６Ｂ】本開示の態様による、半導体ダイ上に成形されたピラーを形成するためのプロセスを示す概略図である。
【図６Ｃ】本開示の態様による、半導体ダイ上に成形されたピラーを形成するためのプロセスを示す概略図である。
【図６Ｄ】本開示の態様による、半導体ダイ上に成形されたピラーを形成するためのプロセスを示す概略図である。
【図６Ｅ】本開示の態様による、半導体ダイ上に成形されたピラーを形成するためのプロセスを示す概略図である。
【図６Ｆ】本開示の態様による、半導体ダイ上に成形されたピラーを形成するためのプロセスを示す概略図である。
【図７】本開示の各態様による、半導体ダイを基板に結合する状態を示すプロセスフロー図である。
【図８】成形されたピラーを有する基板に結合された半導体ダイを有利に使用することのできる例示的なワイヤレス通信システムを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１を参照して、従来のフリップチップパッケージ設計について説明する。フリップフリップチップパッケージ１００は、ピラー１０４が延在するダイまたはウエハ１０２を含む。フリップチップパッケージ１００は、ダイまたはウエハ１０２が基板１０６に結合されたときに完成する。はんだバンプ１０８が、ピラー１０４に結合するように基板１０６上に配設される。図２において、たとえば、はんだ材料１０８は、ピラー１０４に結合され、導電接続部２００を形成する。図２に示す導電接続部２００は１つだけであるが、ピラー１０４とはんだバンプ１０８との間には複数の導電接続部があってよい。
【００１５】
従来のピラーは、対称的なジオメトリを有し、任意の特定の方向性を含む。たとえば、半導体の実装において使用される従来のピラーは、実質的に円筒形であり、ソルダオンパッド（ＳＯＰ）接続によって基板との導電接続を形成する。本開示の各態様は、ＥＬＫ層に亀裂が生じにくくし、ＥＬＫ層をより頑丈にするために、半導体ダイまたはウエハ上に指向性ピラー構成を設ける。これによってＥＬＫ層に対する応力が低減する。
【００１６】
図３Ａを参照して、本開示の一態様による指向性ピラー３００について説明する。平面図で示されているこの実施形態では、ピラー３００は概ね矩形の断面を含む。矩形のジオメトリによって、ピラー３００は、「Ｙ」方向として示されている矩形の短辺側の方向における応力に対するコンプライアンスが、「Ｘ」方向として示されている矩形の長辺側の方向における応力に対するコンプライアンスよりも高い。したがって、ピラー３００の最大コンプライアンス方向３０２、３０４は、「Ｘ」方向に垂直である。
【００１７】
矩形ピラー３００は、同じ線に沿った２つの方向３０２、３０４に伸縮するが、本開示の代替態様は、単一の最大コンプライアンス方向または複数の異なる最大コンプライアンス方向を有し得る様々な形状のピラーを提供する。たとえば、図３Ｂは、それぞれに異なる線に沿った２つのコンプライアンス方向３０８および３１０を有するＶ字形ピラー３０６を示す。別の態様では、図６Ａ〜図６Ｆに示すように、ピラー内の材料の様々な高さをコンプライアンスジオメトリに影響を与えるように設計してよい。
【００１８】
ダイと基板の熱膨張が一致しないので、ダイのいくつかの領域ではダイと基板のより顕著な相対変位が生じ、ダイの他の領域ではより目立たない相対変位が生じる。たとえば、ダイを基板に対して心合わせする場合、ダイの中心部が基板の中心部と比べてほとんどまたはまったく変位しないことがある。これに対して、ダイの縁部が基板の縁部と比較して顕著に変位することがある。これらの様々な相対変位によって、ピラーに対する応力はダイ上の位置に応じて変化する。図４は、ダイ４００の平面図を示し、熱膨張の不一致によるピラーに対する応力が矢印の長さによって示されている。
【００１９】
図５は、ピラー５０２が最大コンプライアンス方向を有するように成形される本開示の態様を示す。ピラー５０２は、ダイ５００と基板（図示せず）のＣＴＥが一致しないため各ピラー５０２の最大コンプライアンス方向５０４が最大応力方向に対応するように、ダイ５００上の向きがダイ５００上のピラーの位置に応じて定められる。
【００２０】
本開示の各態様はまた、同様の形状を有する各ピラーの向きをダイ上のピラーの位置に応じて定めることに加えて、互いに異なる形状を有するピラーをダイ上のピラーの位置に応じて使用することを含んでもよい。たとえば、ダイの中心の近くに配置され、それによってＣＴＥの不一致によって受ける応力がごくわずかであるピラーは、特定の最大コンプライアンス方向を有さない円形断面を有してよい。同じダイ上で、縁部の近くに配置されるピラーは、ＣＴＥの不一致による大きい応力を吸収するように矩形の断面を有してよい。
【００２１】
本開示の別の態様は、材料を堆積させて半導体ダイ上に様々な形状のピラーを形成するための方法を提供する。図６Ａを参照すると、この方法は、パッシベーション材料などの材料６０４のパターン６０２を、ピラーが設けられるダイ６００の領域上に堆積させるかまたはエッチングすることを含む。パターン６０２は、ピラーの高さがより高いことが望ましい位置では表面積がより広く、ピラーの高さがより低いことが望ましい位置では表面積がより狭い。
【００２２】
図６Ａに断面として示されている例示的なパターン６０２は、一連のリング６０３、６０３’、６０３’’を含み、各リングのパターン密度に応じて、パターンの様々な位置においてそれぞれに異なる表面積が得られる。パターン６０２の表面積は、各リングが外側リング６０３’’の近くの間隔よりも密な間隔を置いて配置される内側リング６０３側に向かって相対的に広くなる。本開示の各態様によれば、内側リング６０３に向かってパターン６０２の表面積が広くなるのでパターン６０２の中心におけるピラー高さが高くなり、外側リング６０３’’に向かってパターン６０２の表面積が狭くなるのでパターン６０２の外縁部に向かってピラー高さが低くなる。
【００２３】
図６Ｂを参照すると分かるように、たとえば物理蒸着（ＰＶＤ）プロセスを使用してパッシベーション層６０４上に第１のバンプ下地金属層（ＵＢＭ−１）６０６を堆積させる。図６Ｃを参照すると分かるように、次に、ピラー領域の周りにフォトレジストパターン６０８を塗布する。図６Ｄでは、高促進剤めっきを行い、ＵＢＭ−１層の表面積がより広い場所の厚さがより厚くなるようにめっきを施すことによってピラー６１０を形成する。図６Ｅでは、ピラー６１０にはんだ６１２を塗布してよい。図６Ｆでは、フォトレジストパターンを剥離し、ピラーに隣接するＵＢＭ材料をエッチングしてダイ６００から除去する。
【００２４】
図７は、本開示の各態様による、半導体ダイを基板に結合する状態のプロセスフロー図である。ブロック７０２では、半導体ダイの表面上の様々な位置に導電パッドを作製する。ブロック７０４では、１つの導電パッド上に第１のピラージオメトリを有する第１のピラーを堆積させる。ブロック７０６では、異なる１つの導電パッド上に第１のピラーとは異なるジオメトリを有する第２のピラーを堆積させる。ブロック７０８では、各ピラーを介して、基板を半導体ダイに結合する。
【００２５】
図８は、改良されたフリップチップ配線を有する電子パッケージの一実施形態が有利に使用され得る、例示的なワイヤレス通信システム８００を示す。例示のために、図８は、３つの遠隔ユニット８２０、８３０および８５０、ならびに２つの基地局８４０を示す。一般的なワイヤレス通信システムは、これよりも多くの遠隔ユニットおよび基地局を有し得ることを認識されたい。遠隔ユニット８２０、８３０および８５０ならびに基地局８４０は、いずれも、本明細書で開示するような改良されたフリップチップ配線を有する電子パッケージを含んでよい。図８は、基地局８４０から遠隔ユニット８２０、８３０、および８５０への順方向リンク信号８８０、ならびに遠隔ユニット８２０、８３０、および８５０から基地局８４０への逆方向リンク信号８９０を示す。
【００２６】
図８では、遠隔ユニット８２０は携帯電話として示され、遠隔ユニット８３０はポータブルコンピュータとして示され、遠隔ユニット８５０はワイヤレスローカルループシステム内の固定ロケーション遠隔ユニットとして示される。たとえば、遠隔ユニットは、セルフォン、ハンドヘルドパーソナル通信システム（ＰＣＳ）ユニット、携帯情報端末などのポータブルデータユニット、またはメータ読取り機器などの固定ロケーションデータユニットであってよい。図８は、本明細書で開示するような改良されたフリップチップ配線を有する電子パッケージを含んでよいいくつかの例示的な遠隔ユニットを示すが、パッケージは、これらの例示的に図示されたユニットに限定されない。各実施形態は、改良されたフリップチップ配線を有する電子パッケージが必要とされる任意の電子デバイスにおいて好適に使用され得る。
【００２７】
本開示のいくつかの態様について銅ピラーに関して説明したが、ニッケル、金、および銀のような他の材料を使用して本開示の様々な態様によるピラーを形成してよいことを理解されたい。
【００２８】
半導体ダイを基板に結合するための特定の構造について説明するために本開示全体にわたって「ピラー」という用語が使用されているが、同じ一般的な種類の構造に、たとえば「ポスト」、「バンプ」のような様々な他の用語が広く使用されていることを理解されたい。本開示全体にわたって「配線」という用語が使用されているが、同じ種類の構造について説明するために、たとえば「接続（ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）」および「接合、継手（ｊｏｉｎｔ）」のような様々な他の用語が使用されることを理解されたい。
【００２９】
上記に本発明の原則を組み込んだ例示的な実施形態を開示したが、本発明は、開示された実施形態に限定されない。代わりに、本出願は、本発明の一般的な原則を使用する本発明のあらゆる変形例、用途、または適応例を包含することを意図している。さらに、本出願は、本開示に関係し添付の特許請求の範囲の制限内に入る技術分野の公知の慣習または慣行の範囲内の本開示からのそのような逸脱を包含することを意図している。
【符号の説明】
【００３０】
１００  フリップチップパッケージ
１０２  ダイまたはウエハ
１０４  ピラー
１０６  基板
１０８  はんだバンプ
２００  導電接続部
３００  指向性ピラー
３０２、３０４  方向
３０６  Ｖ字形ピラー
４００  ダイ
５００  ダイ
５０２  ピラー
６００  ダイ
６０２  パターン
６０３、６０３’、６０３’’  リング
６０４  材料
６０６  第１の下地バンプメタライゼーション層
６０８  パッシベーション層
６１０  ピラー
８００  ワイヤレス通信システム
８２０、８３０、８５０  遠隔ユニット
８８０  順方向リンク信号
【図３Ａ】
2015515737.tif 000003
【図３Ｂ】
2015515737.tif 000004
【図４】
2015515737.tif 000005
【図５】
2015515737.tif 000006
【図８】
2015515737.tif 000007
【図１】
2015515737.tif 000008
【図２】
2015515737.tif 000009
【図６Ａ】
2015515737.tif 000010
【図６Ｂ】
2015515737.tif 000011
【図６Ｃ】
2015515737.tif 000012
【図６Ｄ】
2015515737.tif 000013
【図６Ｅ】
2015515737.tif 000014
【図６Ｆ】
2015515737.tif 000015
【図７】
2015515737.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成25年5月17日(2013.5.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ダイと、
前記半導体ダイの表面に配設された複数の導電パッドと、
前記複数の導電パッドに結合され、各ピラーが、ピラー応力方向に対応する形状および最大コンプライアンス方向を有し、前記形状および最大コンプライアンス方向が、前記半導体ダイ上のピラーの位置によって決まる、複数のピラーとを備える装置。
【請求項２】
前記最大コンプライアンス方向は、前記ピラー応力方向に揃えられる、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ピラー応力方向は、前記ダイの最大熱膨張方向である、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
複数のピラーが、前記半導体ダイの前記表面上の様々な位置に分散され、前記様々な位置に対応するそれぞれに異なる最大コンプライアンス方向を有するように配置される、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記複数のピラーによって前記半導体ダイに結合され、前記複数のピラーに結合された複数のはんだ継手を含む基板をさらに備え、
前記ピラーの前記それぞれに異なる最大コンプライアンス方向は、前記様々な位置について前記半導体ダイに対する前記基板の最大熱膨張方向に対応する、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
携帯電話、セットトップボックス、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテインメントユニット、ナビゲーションデバイス、コンピュータ、ハンドヘルドパーソナル通信システム（ＰＣＳ）ユニット、ポータブルデータユニット、および固定ロケーションデータユニットの少なくとも１つに統合される、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
半導体ダイと、
前記半導体ダイの表面に配設された複数の導電パッドと、
前記半導体ダイ上の第１の位置にある１つの前記導電パッドに結合された第１のピラージオメトリを有する第１のピラーと、
前記第１のピラージオメトリとは異なる第２のピラージオメトリを有し、前記半導体ダイ上の第２の位置にある異なる１つの前記導電パッドに結合され、各ピラーが、ピラー応力方向に対応する最大コンプライアンス方向を有し、前記第１および第２のピラージオメトリならびに最大コンプライアンス方向が、前記半導体ダイ上のピラーの位置によって決まる、第２のピラーとを備える装置。
【請求項８】
前記第１のピラージオメトリは、前記半導体ダイ上の前記第１の位置における第１の熱応力に対応し、
前記第２のピラージオメトリは、前記半導体ダイ上の前記第２の位置における第２の熱応力に対応する、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記第１のピラーおよび前記第２のピラーを介して前記半導体ダイに結合された基板をさらに備える、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
携帯電話、セットトップボックス、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテインメントユニット、ナビゲーションデバイス、コンピュータ、ハンドヘルドパーソナル通信システム（ＰＣＳ）ユニット、ポータブルデータユニット、および固定ロケーションデータユニットの少なくとも１つに統合される、請求項７に記載の装置。
【請求項１１】
半導体ダイを実装するための方法であって、
前記半導体ダイの表面に複数の導電パッドを作製するステップと、
前記半導体ダイ上の第１の位置にある１つの前記導電パッドに第１のピラージオメトリを有する第１のピラーを堆積させるステップと、
前記第１のピラージオメトリとは異なる第２のピラージオメトリを有する第２のピラーを、前記半導体ダイ上の第２の位置にある異なる１つの前記導電パッドに堆積させ、前記第１のピラーおよび前記第２のピラーの各々が、ピラー応力方向に対応する最大コンプライアンス方向を有し、前記第１および第２のピラージオメトリならびに最大コンプライアンス方向が、前記半導体ダイ上のピラーの位置によって決まる、ステップとを含む方法。
【請求項１２】
基板を前記第１のピラーおよび前記第２のピラーを介して前記半導体ダイに結合するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１のピラーを堆積させる前記ステップは、
前記第１の位置において前記導電パッド上に所定の表面積分布の第１のパターンを形成するステップと、
前記第１のパターン上に前記第１のピラーを堆積させて、前記第１のパターンの前記所定の表面積分布に対応する所定のピラー高さを含む前記第１のピラージオメトリを生成するステップとを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
携帯電話、セットトップボックス、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテインメントユニット、ナビゲーションデバイス、コンピュータ、ハンドヘルドパーソナル通信システム（ＰＣＳ）ユニット、ポータブルデータユニット、および固定ロケーションデータユニットのうちの少なくとも１つにおいて、受信するステップ、分割するステップおよび送信するステップを実施するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
半導体ダイを実装するための装置であって、
前記半導体ダイの表面上の第１の導電手段と、
前記半導体ダイ上の第１の位置にある１つの前記第１の導電手段上に第１のジオメトリを有する第２の導電手段と、
前記半導体ダイ上の第２の位置にある異なる１つの前記第１の導電手段上に前記第１のジオメトリとは異なる第２のジオメトリを有する第３の導電手段であって、前記第２の導電手段および前記第３の導電手段の各々が、応力方向に対応する最大コンプライアンス方向を有し、前記第１および第２のジオメトリならびに最大コンプライアンス方向が、前記半導体ダイ上の前記第２および第３の導電手段の位置によって決まる、第３の導電手段とを備える装置。
【請求項１６】
前記第２の導電手段および前記第３の導電手段を介して前記半導体ダイに結合された基板をさらに備える、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
携帯電話、セットトップボックス、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテインメントユニット、ナビゲーションデバイス、コンピュータ、ハンドヘルドパーソナル通信システム（ＰＣＳ）ユニット、ポータブルデータユニット、および固定ロケーションデータユニットの少なくとも１つに統合される、請求項１５に記載の装置。
【請求項１８】
半導体ダイを実装するための方法であって、
前記半導体ダイの表面に複数の導電パッドを作製するステップと、
前記半導体ダイ上の第１の位置にある１つの前記導電パッドに第１のピラージオメトリを有する第１のピラーを堆積させるステップと、
前記第１のピラージオメトリとは異なる第２のピラージオメトリを有する第２のピラーを、前記半導体ダイ上の第２の位置にある異なる１つの前記導電パッドに堆積させ、前記第１のピラーおよび前記第２のピラーの各々が、ピラー応力方向に対応する最大コンプライアンス方向を有し、前記第１および第２のピラージオメトリならびに最大コンプライアンス方向が、前記半導体ダイ上のピラーの位置によって決まる、ステップとを含む方法。
【請求項１９】
携帯電話、セットトップボックス、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテインメントユニット、ナビゲーションデバイス、コンピュータ、ハンドヘルドパーソナル通信システム（ＰＣＳ）ユニット、ポータブルデータユニット、および固定ロケーションデータユニットのうちの少なくとも１つにおいて、受信するステップ、分割するステップおよび送信するステップを実施するステップをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【国際調査報告】
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