倒裝焊接芯片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電子元器件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種倒裝焊接芯片。
【背景技術(shù)】
[0002]芯片倒裝焊接就是把面朝下的硅芯片用焊料和基板互連在一起，形成穩(wěn)定可靠的機(jī)械、電氣連接。由于芯片倒裝焊的芯片焊盤陣列排布，因而芯片安裝密度高；另外，倒裝焊接采用芯片與基板直接安裝的互連方法，具有更優(yōu)越的高頻、低延遲、低串?dāng)_的電路特性，更適用于高頻、高速的電子產(chǎn)品應(yīng)用。所以倒裝焊接工藝字自問世以來，一直在微電子封裝中得到高度重視。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，通常將焊料及助焊劑混合形成焊膏，并通過在基板的焊盤上涂覆焊膏作為芯片定位的粘接劑，經(jīng)焊接后即可完成芯片與基板的互連。但是，現(xiàn)有工藝需要對每個焊盤分別進(jìn)行點焊膏處理，精度要求高，并且焊膏與焊盤之間容易產(chǎn)生移位，導(dǎo)致生產(chǎn)效率不高。同時，采用現(xiàn)有工藝制作的倒裝焊接芯片的效果并不理想，芯片與基座的焊盤通過焊膏連接后，容易產(chǎn)生孔洞，使倒裝焊接芯片容易產(chǎn)生短路，影響倒裝焊接芯片的使用效果O

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、焊接性好、良率高的倒裝焊接芯片。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種倒裝焊接芯片，包括芯片及基板，所述基板上設(shè)有焊盤，其中，所述焊盤上包覆有焊料層，所述焊料層上包覆有助焊層，所述芯片通過焊料層及助焊層倒裝焊接于基板上。
[0006]作為上述方案的改進(jìn)，所述焊盤呈陣列排布。
[0007]作為上述方案的改進(jìn)，每一焊盤上包覆有焊料層，每一焊料層上包覆有助焊層，每一焊料層所對應(yīng)的助焊層相互獨立。
[0008]作為上述方案的改進(jìn)，每一焊盤上包覆有焊料層，每相鄰的兩個焊料層被同一個助焊層所包覆。
[0009]作為上述方案的改進(jìn)，所述焊料層的厚度為5~15微米。
[0010]作為上述方案的改進(jìn)，所述焊料層為錫層。
[0011]作為上述方案的改進(jìn)，所述焊盤為銅焊盤。
[0012]實施本實用新型的有益效果在于:
[0013]本實用新型的基板上設(shè)有與芯片的壓焊點相對應(yīng)的焊盤，通過在焊盤上依次包覆焊料層及助焊層，即用焊料層及助焊層替換原來的焊膏。其中，焊料層及助焊層分別設(shè)置，焊料層固定于焊盤上并與焊盤直接接觸，助焊層不與焊盤直接接觸。在焊接溫度下，焊料層可熔化并充分包覆于焊盤的表面，不會產(chǎn)生精度偏差，保證精確度；同時，助焊層輔助焊料層熔化以實現(xiàn)芯片與基板的連接，相應(yīng)地，由于助焊層不與焊盤直接接觸，助焊層中溶劑和部分添加劑的揮發(fā)所產(chǎn)生的孔洞，并不影響倒裝焊接芯片的連接效果，可保證焊接效果、產(chǎn)品良率尚。
[0014]另外，本實用新型中，可將每兩個相鄰的焊盤劃分為一組，每一焊盤上包覆有焊料層，每相鄰的兩個焊料層被同一個助焊層所包覆，使得助焊層的包覆面積變大，將原來每個焊盤對應(yīng)一層焊膏的方式，轉(zhuǎn)換為每兩個焊盤對應(yīng)一個助焊層的方式，因此，對固晶機(jī)的精度要求變低，使得固晶機(jī)的點膠模塊的對準(zhǔn)時間縮短，點焊效果更高，節(jié)省時間，產(chǎn)量得到有效提高，更有利于倒裝焊接芯片的工業(yè)化生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0015]圖1是現(xiàn)有的倒裝焊接芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是本實用新型倒裝焊接芯片的第一實施例結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3是本實用新型倒裝焊接芯片的第二實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0018]為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。僅此聲明，本發(fā)明在文中出現(xiàn)或即將出現(xiàn)的上、下、左、右、前、后、內(nèi)、外等方位用詞，僅以本發(fā)明的附圖為基準(zhǔn)，其并不是對本發(fā)明的具體限定。
[0019]參見圖1，圖1顯示了一種現(xiàn)有的倒裝焊接芯片，包括芯片I及基板2，其中，芯片I上設(shè)有壓焊點3，基板2上設(shè)有焊盤4，所述壓焊點3與焊盤4 一一對應(yīng)。
[0020]現(xiàn)有的倒裝焊接芯片通過在焊盤4上涂覆焊膏5作為芯片定位的粘結(jié)劑，再將芯片放置在基板上，并經(jīng)焊接、底部填充后即可完成互連。但是，焊膏5需要在焊接溫度下熔化以實現(xiàn)芯片與基板的連接，然而，隨著焊膏5中溶劑和部分添加劑的揮發(fā)，會使芯片與基座的連接處產(chǎn)生孔洞，使倒裝焊接芯片容易產(chǎn)生短路，影響倒裝焊接芯片的使用效果。
[0021]參見圖2，圖2顯示了本實用新型倒裝焊接芯片的第一實施例，包括芯片I及基板2，其中，芯片I上設(shè)有壓焊點3，基板2上設(shè)有焊盤4，所述焊盤4上包覆有焊料層6，所述焊料層6上包覆有助焊層7，所述芯片I通過焊料層6及助焊層7倒裝焊接于基板2上。所述焊盤4呈陣列排布于基板2上。
[0022]本實用新型在基板2的焊盤4上依次包覆焊料層6及助焊層7，其中，焊料層6及助焊層7分別設(shè)置，焊料層6預(yù)設(shè)于焊盤4的表面，避免焊料層6與焊盤4之間發(fā)生相對移動。當(dāng)進(jìn)行倒裝焊接時，才在焊料層6上涂覆助焊層7。相應(yīng)地，焊料層6在焊接溫度下熔化并充分包覆于焊盤4的表面，同時，包覆于焊料層6上的助焊層7在焊接溫度下熔化以輔助焊料層6實現(xiàn)芯片I與基板2的連接，然而，由于焊料層6與焊盤4直接接觸，而助焊層7不與焊盤4直接接觸，盡管助焊層7中溶劑和部分添加劑的揮發(fā)，這并不影響倒裝焊接芯片的連接效果，可保證焊接效果、產(chǎn)品良率高。
[0023]所述焊料層6可以為錫層、銀層、鋁層、銅層或鋅層，但不以此為限制。
[0024]進(jìn)一步，所述焊料層6的厚度為5~15微米。需要說明的是，若焊料層6的厚度過厚，會使焊盤4形成上浮效果，容易遮擋光線；若焊料層6的厚度太薄，則容易形成孔洞，使倒裝焊接芯片容易產(chǎn)生短路，影響倒裝焊接芯片的使用效果。所述焊料層6的厚度優(yōu)選為10微米，但不以此為限制。
[0025]如圖2所示，每一焊盤4上包覆有焊料層6，每一焊料層6上包覆有助焊層7，每一焊料層6所對應(yīng)的助焊層7相互獨立。
[0026]所述焊盤4優(yōu)選為銅焊盤，但不以此為限制。
[0027]參見圖3，圖3顯示了本實用新型倒裝焊接芯片的第二實施例，與圖2所示倒裝焊接芯片第一實施例所不同的是，圖3所示倒裝焊接芯片中每一焊盤4上包覆有焊料層6，每相鄰的兩個焊料層6被同一個助焊層7所包覆。
[0028]需要說明的是，現(xiàn)有的互連工藝需要對每個焊盤4分別涂覆焊膏，且焊膏在高溫熔化過程中容易發(fā)生偏移，精度要求高，導(dǎo)致生產(chǎn)效率不高。本實用新型中的第二實施例中，將每兩個相鄰的焊盤4劃分為一組，在每個焊盤4上預(yù)先包覆焊料層6，避免焊料層6與焊盤4之間發(fā)生相對移動。當(dāng)進(jìn)行倒裝焊接時，以組為單位設(shè)置助焊層，即用助焊層7同時包裹兩個相鄰的焊盤4，使得助焊層7的包覆面積變大。相應(yīng)地，焊料層6在焊接溫度下熔化并充分包覆于焊盤4的表面，而包覆于焊料層6上的助焊層7輔助焊料層6在焊接溫度下熔化以實現(xiàn)芯片I與基板2的連接。同時，由于將原來一個焊盤4對應(yīng)一層焊膏的方式，轉(zhuǎn)換為兩個焊盤4對應(yīng)一個助焊層7的方式，因此，對固晶機(jī)的精度要求變低，固晶機(jī)的點膠模塊的對準(zhǔn)時間縮短，使得點焊效果更高，節(jié)省時間，產(chǎn)量得到有效提高，更有利于倒裝焊接芯片的工業(yè)化生產(chǎn)。
[0029]以上所述是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為本實用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種倒裝焊接芯片，包括芯片及基板，所述基板上設(shè)有焊盤，其特征在于，所述焊盤上包覆有焊料層，所述焊料層上包覆有助焊層，所述芯片通過焊料層及助焊層倒裝焊接于基板上； 每一焊盤上包覆有焊料層，每相鄰的兩個焊料層被同一個助焊層所包覆； 所述焊料層的厚度為5~15微米。2.如權(quán)利要求1所述的倒裝焊接芯片，其特征在于，所述焊盤呈陣列排布。3.如權(quán)利要求1所述的倒裝焊接芯片，其特征在于，所述焊料層為錫層。4.如權(quán)利要求1所述的倒裝焊接芯片，其特征在于，所述焊盤為銅焊盤。
【專利摘要】本實用新型公開了一種倒裝焊接芯片，包括芯片及基板，所述基板上設(shè)有焊盤，其中，所述焊盤上包覆有焊料層，所述焊料層上包覆有助焊層，所述芯片通過焊料層及助焊層倒裝焊接于基板上。采用本實用新型，通過在焊盤上依次包覆焊料層及助焊層，焊料層及助焊層分別設(shè)置，焊料層固定于焊盤上并與焊盤直接接觸，助焊層不與焊盤直接接觸，在焊接溫度下，焊料層可熔化并充分包覆于焊盤的表面，不會產(chǎn)生精度偏差，保證精確度，而助焊層中所產(chǎn)生的孔洞，并不影響倒裝焊接芯片的連接效果，可保證焊接效果、產(chǎn)品良率高。
【IPC分類】H01L23/492
【公開號】CN204946888
【申請?zhí)枴緾N201520345046
【發(fā)明人】王孟源, 朱思遠(yuǎn), 董挺波
【申請人】佛山市中昊光電科技有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年5月26日