專利名稱：一種倒裝芯片的封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及光通信領(lǐng)域半導(dǎo)體器件的封裝結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，尤其是一種光電探測器的倒裝芯片的封裝結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著信息技術(shù)的快速進(jìn)步，以光波為載體，光纖為網(wǎng)絡(luò)的超高速干線數(shù)字通信系統(tǒng)迅速發(fā)展，其中，光接收器是光網(wǎng)通信的重要組成部分，而光電探測芯片又是光接收器的核心器件，光電探測芯片性能的好壞直接決定了光接收器的靈敏度，過載，暗電流等重要參數(shù)的好壞。性能優(yōu)良的光電探測芯片除了要有技術(shù)先進(jìn)的生長工藝外，光電探測芯片與電子芯片之間的互連也對其性能起著非常重要的作用。目前這種互連方式主要有引線鍵合，導(dǎo)電膠粘合和倒裝芯片技術(shù)等，其中倒裝芯片技術(shù)被公認(rèn)為最有前途的封裝技術(shù)。目前采用倒裝的光電探測芯片大部分都將負(fù)極與熱沉焊接導(dǎo)通，而正極通過金線鍵合與電子芯片連接，其中金線鍵合是通過線綁機(jī)將金線直接打在光電探測器正極表面上，由于光電探測芯片材質(zhì)很脆，易碎，所以光電探測芯片在這一環(huán)節(jié)容易損壞，而且直接用金線將芯片的正極引出，這樣由于金線產(chǎn)生的電感效應(yīng)就會使信號產(chǎn)生振蕩，影響信號的傳輸質(zhì)量，這種負(fù)面影響在高速率通訊中體現(xiàn)的更加明顯。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，提高光電探測芯片在組裝時的合格率，避免金線鍵合時綁定機(jī)針頭對光電探測芯片的損害，并可有效減小金線間電感效應(yīng)且成本較低，易于實施的倒裝芯片的封裝結(jié)構(gòu)。
本實用新型解決現(xiàn)有技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案一種倒裝芯片的封裝結(jié)構(gòu)，包括光電探測芯片和熱沉，所述光電探測芯片的受光面中心處設(shè)有有源區(qū)，所述光電探測芯片的背光面的中心處為正引出腳，所述背光面的兩側(cè)設(shè)有負(fù)引出腳，所述光電探測芯片的正引出腳和負(fù)引出腳鍍有金錫焊料層，所述熱沉的表面設(shè)有正極傳輸線和負(fù)極傳輸線，所述光電探測芯片的背光面焊接于所述熱沉上，且使所述正引出腳與負(fù)引出腳分別與正極傳輸線和負(fù)極傳輸線焊接導(dǎo)通。所述正、負(fù)極傳輸線由在所述熱沉的表面按照正、負(fù)極傳輸線的形狀鍍有的導(dǎo)電金屬層形成。所述熱沉為陶瓷熱沉。在所述光電探測芯片的有源區(qū)的周圍設(shè)有焊接定位孔。所述熱沉表面鍍有的導(dǎo)電金屬層為AuSn層。本實用新型的有益效果在于本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，提供了一種新的光電探測芯片和熱沉的封裝結(jié)構(gòu)，本實用新型通過將光電探測芯片倒裝，其兩極分別與熱沉表面鍍金屬層焊接導(dǎo)通，這樣在金線鍵合時直接將金線連接在熱沉的金屬鍍層所形成的傳輸線上即可，此設(shè)計極大的提高了光電探測芯片在組裝時的合格率，避免了金線鍵合時綁定機(jī)針頭對光電探測芯片的損害，適合探測器芯片的大批量生產(chǎn)。而且金線長度得到縮短，兩條金線之間的距離加大，有效的減小了金線間的電感效應(yīng)，提高了信號的傳輸質(zhì)量。本設(shè)計的另一個優(yōu)點就是熱沉由陶瓷材料制成，成本低廉，而且熱沉形狀，高度可根據(jù)設(shè)計需要進(jìn)行單獨調(diào)整，不用重新設(shè)計光電探測芯片的結(jié)構(gòu)，簡單易行。

圖1為本實用新型的光電探測芯片的受光面的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型的光電探測芯片的背光面的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型的熱沉的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型組裝完成后的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1-光電探測芯片，101-有源區(qū)，102-焊接定位孔，103-正引出腳，104-負(fù)引出腳，2-熱沉，201-正極傳輸線，202-負(fù)極傳輸線。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型進(jìn)行說明圖1為本實用新型一種倒裝芯片的封裝結(jié)構(gòu)的光電探測芯片的受光面的結(jié)構(gòu)示意圖。光電探測芯片I的受光面中心處設(shè)有有源區(qū)101，有源區(qū)101在光探測器芯片的兩極加偏置電壓和光照條件下會產(chǎn)生光生伏特效應(yīng)。有源區(qū)101的周圍設(shè)有焊接定位孔102，該焊接定位孔102不穿透光電探測芯片I。圖2為本 實用新型一種倒裝芯片的封裝結(jié)構(gòu)的光電探測芯片的背光面的結(jié)構(gòu)示意圖。光電探測芯片I的背光面的中心處為正引出腳103，所述背光面的兩側(cè)設(shè)有負(fù)引出腳104，所述光電探測芯片的正引出腳103和負(fù)引出腳104鍍有金錫焊料層。圖3為本實用新型一種倒裝芯片的封裝結(jié)構(gòu)的熱沉的結(jié)構(gòu)示意圖。在熱沉2的表面設(shè)有正極傳輸線201和負(fù)極傳輸線202，其中正、負(fù)極傳輸線由在熱沉2的表面按照正、負(fù)極傳輸線的形狀鍍有的導(dǎo)電金屬層形成，其中導(dǎo)電金屬層的材料主要為AuSn，本實用新型采用的熱沉優(yōu)選陶瓷熱沉。圖4是本實用新型一種倒裝芯片的封裝結(jié)構(gòu)組裝完成后的結(jié)構(gòu)示意圖。將光電探測芯片的背光面焊接與熱沉2上，由于焊接時看不到背光面的正引出腳103和負(fù)引出腳104，在實際焊接時通過用顯微鏡觀察該光電探測芯片I的受光面的有源區(qū)101及3個定位孔102中2個相對的定位孔與正極傳輸線201和負(fù)極傳輸線202的相對位置，可以把光電探測芯片I精確的焊接到熱沉2上。從而使光電探測芯片I的正引出腳103與負(fù)引出腳104分別與正極傳輸線201和負(fù)極傳輸線202焊接導(dǎo)通，這樣在對電子芯片與光電探測器芯片進(jìn)行金線鍵合時直接將金線連接在熱沉2的金屬鍍層形成的傳輸線上即可，既保護(hù)了芯片不易受損，又使金線長度得到縮短，兩條金線之間的距離加大，有效的減小了金線間的電感效應(yīng)，提高了信號的傳輸質(zhì)量。具體實施時，將光電探測芯I和熱沉2分別擺放在芯片貼裝機(jī)的相應(yīng)位置上，在顯微鏡下，操作手柄用針頭吸咀將熱沉2吸到高溫加熱臺上，同樣將光電探測芯片I吸到熱沉2上方，通過觀察芯片上的三個焊接定位孔102調(diào)整芯片的角度，然后壓在熱沉上對應(yīng)的焊接區(qū)進(jìn)行焊接，此倒裝芯片就完成了組裝。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選技術(shù)方案對本實用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種倒裝芯片的封裝結(jié)構(gòu)，包括光電探測芯片和熱沉，所述光電探測芯片的受光面中心處設(shè)有有源區(qū)，所述光電探測芯片的背光面的中心處為正引出腳，所述背光面的兩側(cè)設(shè)有負(fù)引出腳，其特征在于，所述光電探測芯片的正引出腳和負(fù)引出腳鍍有金錫焊料層，所述熱沉的表面設(shè)有正極傳輸線和負(fù)極傳輸線，所述光電探測芯片的背光面焊接于所述熱沉上，且使所述正引出腳與負(fù)引出腳分別與正極傳輸線和負(fù)極傳輸線焊接導(dǎo)通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種倒裝芯片的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述正、負(fù)極傳輸線由在所述熱沉的表面按照正、負(fù)極傳輸線的形狀鍍有的導(dǎo)電金屬層形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種倒裝芯片的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述熱沉為陶瓷熱沉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種倒裝芯片的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，在所述光電探測芯片的有源區(qū)的周圍設(shè)有焊接定位孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種倒裝芯片的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述熱沉表面鍍有的導(dǎo)電金屬層為AuSn層。
專利摘要一種倒裝芯片的封裝結(jié)構(gòu)，包括光電探測芯片和熱沉，所述光電探測芯片的受光面中心處設(shè)有有源區(qū)，所述光電探測芯片的背光面的中心處為正引出腳，所述背光面的兩側(cè)設(shè)有負(fù)引出腳，所述光電探測芯片的正引出腳和負(fù)引出腳鍍有金錫焊料層，所述熱沉的表面設(shè)有正極傳輸線和負(fù)極傳輸線，所述光電探測芯片的背光面焊接與所述熱沉上，且使所述正引出腳與負(fù)引出腳分別與正極傳輸線和負(fù)極傳輸線焊接導(dǎo)通。實用新型結(jié)構(gòu)簡單，提高了光電探測芯片在組裝時的合格率，避免金線鍵合時綁定機(jī)針頭對光電探測芯片的損害，并可有效減小金線間電感效應(yīng)且成本較低，易于實施。
文檔編號H01L31/024GK202888190SQ201220546550
公開日2013年4月17日 申請日期2012年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月24日
發(fā)明者郝林崗, 孫夏 申請人:美泰普斯光電科技(大連)有限公司