專利名稱：一種以膠膜替代底填料的單芯片封裝件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于集成電路封裝技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種以膠膜替代底填料的單芯片封裝件。
背景技術(shù)：
Flip Chip倒裝技術(shù)既是一種芯片互連技術(shù)，又是一種理想的芯片粘接技術(shù).早在30年前IBM公司已研發(fā)使用了這項(xiàng)技術(shù)。但直到近幾年來，F(xiàn)lip-Chip已成為高端器件及高密度封裝領(lǐng)域中經(jīng)常采用的封裝形式。今天，F(xiàn)lip-Chip封裝技術(shù)的應(yīng)用范圍日益廣泛，封裝形式更趨多樣化，對Flip-Chip封裝技術(shù)的要求也隨之提高。同時,Flip-Chip也向制造者提出了一系列新的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，為這項(xiàng)復(fù)雜的技術(shù)提供封裝，組裝及測試的可靠支持。以往的一級封閉技術(shù)都是將芯片的有源區(qū)面朝上，背對基板和貼片后鍵合，如引線健合和載帶自動健全(TA B)。F C則將芯片有源區(qū)面對基板，通過芯片上呈陣列排列的焊料凸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)芯片與襯底的互連.硅片直接以倒扣方式安裝到基板從硅片向四周引出I /O，互聯(lián)的長度大大縮短，減小了 R C延遲，有效地提高了電性能.顯然，這種芯片互連方式能提供更高的I / O密度.倒裝占有面積幾乎與芯片大小一致.在所有表面安裝技術(shù)中，倒裝芯片可以達(dá)到最小、最薄的封裝。但是由于以往傳統(tǒng)封裝的局限性，晶圓只能減薄到200μπι，特別是減薄到ΙΟΟμπι 以下的厚度是容易翹曲，封裝可靠性得不到保證。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種以膠膜替代底填料的單芯片封裝件，該技術(shù)使晶圓翹曲得到控制，并使用新型膠膜，替代底填料，降低封裝成本，提高封裝可靠性。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種以膠膜替代底填料的單芯片封裝件，主要由基板、鎳金焊盤、芯片、錫銀凸點(diǎn)、膠膜和錫球組成；所述鎳金焊盤固定連接于基板上，錫銀凸點(diǎn)固定連接于芯片上；所述錫銀凸點(diǎn)與鎳金焊盤的中心線重合并焊接連接；所述膠膜填充基板與芯片之間的空隙，并包圍鎳金焊盤和錫銀凸點(diǎn)。芯片通過錫銀凸點(diǎn)、鎳金焊盤、基板和錫球構(gòu)成了電路電源和信號的通道。本實(shí)用新型保證晶圓減薄至ΙΟΟμπι以下，并且極大的降低了晶圓翹曲的可能性；膠膜取代了底填料，降低封裝成本，提高了封裝的可靠性，更好的保護(hù)錫球。說明書附圖

圖1為基板剖面圖；圖2為芯片剖面圖；圖3為芯片貼I旲后首I]面圖；圖4為上芯、后固化后廣品首I]面圖；圖5為芯片粗磨后廣品首I]面圖；圖6為精磨后產(chǎn)品剖面圖；[0014]圖7為植球后產(chǎn)品成品剖面圖。圖中，I為基板、2為鎳金焊盤、3為芯片、4為錫銀凸點(diǎn)、5為膠膜、6為粗磨部分、7為精磨部分、8為錫球。
具體實(shí)施方式
如圖所示，一種以膠膜替代底填料的單芯片封裝件，主要由基板1、鎳金焊盤2、芯片3、錫銀凸點(diǎn)4、膠膜5和錫球8組成；所述鎳金焊盤2固定連接于基板I上，錫銀凸點(diǎn)4固定連接于芯片3上；所述錫銀凸點(diǎn)4與鎳金焊盤2的中心線重合并焊接連接；所述膠膜5填充基板I與芯片3之間的空隙，并包圍鎳金焊盤2和錫銀凸點(diǎn)4。芯片3通過錫銀凸點(diǎn)4、鎳金焊盤2、基板I和錫球8構(gòu)成了電路電源和信號的通道。如圖所示，一種以膠膜替代底填料的單芯片封裝件的制作工藝，其按照如下步驟進(jìn)行:第一步、貼膠膜5:首先，在整個晶圓表面均勻地旋轉(zhuǎn)涂布一層化學(xué)膠膜5，厚度150 μ m,使化學(xué)膠膜5完全覆蓋錫銀凸點(diǎn)4 ;其次，將晶圓放在加熱平臺上加熱，溫度在80—100攝氏度，使膠膜5 —次固化；最后，用金剛石刀片或者激光將晶圓切割成單個芯片3。芯片3貼膜后剖面圖如圖3所示。第二步、上芯、回流焊:首先，芯片3被精確地定位在基板I上，使芯片3的錫銀凸點(diǎn)4與基板I的鎳金焊盤2的中心線重合并接觸；其次，設(shè)置回流焊爐各溫區(qū)的溫度為255±5°C，錫銀凸點(diǎn)4與鎳金焊盤2先有效形成焊接結(jié)，即金屬間化合物；同時，膠膜5受熱熔化填充芯片3與 基板I之間的空隙并二次固化，保護(hù)封裝件。基板鎳金焊盤2上無需刷助焊劑，芯片3上的錫銀凸點(diǎn)4與基板I的鎳金焊盤2在回流焊接后沒有助焊劑殘留，膠膜5受熱溶化填充時可以避免空洞的產(chǎn)生。上芯、后固化后產(chǎn)品剖面圖如4所示。第三步、晶圓背面減??；用金剛石研磨輪先進(jìn)行粗磨，然后精磨，最終減薄厚度減薄至100 μ m以下，如圖5和如圖6所示的粗磨部分6和精磨部分7。第四步、植球、檢驗(yàn)、包裝、入庫均同傳統(tǒng)工藝。植球后產(chǎn)品如圖7。以膠膜替代底填料的單芯片封裝件芯片背面減薄技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是:1)易于晶圓安全傳遞與運(yùn)輸；2)晶圓劃片前不需要背面減薄；3)易于晶圓切割，減少了切割時的崩邊與裂片；4)在flip chip封裝過程的芯片裂片可能性大大降底；5)晶圓背面減薄，有利用芯片工作時的散熱，從而提高了產(chǎn)品的壽命；6)晶圓在切割和封裝過程中有一定厚度，大大降底芯片封裝時的crack風(fēng)險，進(jìn)而提升了產(chǎn)品封裝良率。
權(quán)利要求1.一種以膠膜替代底填料的單芯片封裝件，其特征在于:主要由基板(I)、鎳金焊盤(2)、芯片(3)、錫銀凸點(diǎn)(4)、膠膜(5)和錫球(8)組成；所述鎳金焊盤(2)固定連接于基板(I)上，錫銀凸點(diǎn)(4)固定連接于芯片(3)上；所述錫銀凸點(diǎn)(4)與鎳金焊盤(2)的中心線重合并焊接連接；所述膠膜(5)填充基板(I)與芯片(3)之間的空隙，并包圍鎳金焊盤(2)和錫銀凸點(diǎn)( 4)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種以膠膜替代底填料的單芯片封裝件，該封裝件主要由基板、鎳金焊盤、芯片、錫銀凸點(diǎn)、膠膜和錫球組成；所述鎳金焊盤固定連接于基板上，錫銀凸點(diǎn)固定連接于芯片上；所述錫銀凸點(diǎn)與鎳金焊盤的中心線重合并焊接連接；所述膠膜填充基板與芯片之間的空隙，并包圍鎳金焊盤和錫銀凸點(diǎn)。該技術(shù)降低了封裝成本，提高了封裝可靠性。
文檔編號H01L23/10GK203103274SQ20122068356
公開日2013年7月31日 申請日期2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月12日
發(fā)明者郭小偉, 劉建軍, 諶世廣, 崔夢, 劉衛(wèi)東 申請人:華天科技(西安)有限公司