CN103855043A - 半导体封装倒装焊接方法 - Google Patents

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张童龙
张卫红
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Abstract

本发明提供一种半导体封装倒装焊接方法，包括：S101：提供一带有金属凸点的芯片，所述金属凸点与所述芯片表面电连接；S102：提供一基板或者框架，在所述基板或者框架表面镀金属层；S103：将所述芯片倒装在基板或者框架上，所述金属凸点与基板或者框架表面的金属层相连；S104：通过回流使得基板或者框架上的金属层融化，与所述金属凸点形成金属复合物。本发明提供的半导体封装倒转焊接方法采用回流的方法做金属凸点的倒装连接，所用的方法生产效率比目前通用的热压倒装焊接方法高，降低了封装成本，提高了封装的合格率，降低了封装的周期。

Description

半导体封装倒装焊接方法
技术领域
本发明涉及半导体封装工艺，尤其涉及一种半导体封装倒装焊接方法。
背景技术
半导体封装倒装焊接的常规做法是圆片厂提供带有凸点的圆片，或者是由基板/框架制造商在基板金手指/框架端子上完成凸点的制作；封装厂根据功能需要将凸点芯片通过倒装焊接在基板或框架上，目前凸点倒装封装的方法是用热压（Thermocompression boding）方法，这种方式生产成本高，工艺流程长。
发明内容
在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
本发明提供一种半导体封装倒装焊接方法，包括：
S101：提供一带有金属凸点的芯片，所述金属凸点与所述芯片表面的电极连接；
S102：提供一基板或者框架，在所述基板或者框架表面镀金属层；
S103：将所述芯片倒装在基板或者框架上，所述金属凸点与基板或者框架表面的金属层相连；
S104：通过回流焊使得基板或者框架上的金属层融化，与所述金属凸点形成金属复合物。
本发明提供的半导体封装倒转焊接方法采用回流焊的方法做金属凸点的倒装连接，所用的方法生产效率比目前通用的热压倒装焊接方法高，降低了封装成本，提高了封装的合格率，降低了封装的周期。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的封装方法流程图；
图2为本发明提供的半导体封装倒装焊接结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种半导体封装倒装焊接方法，如图1所示为流程图，包括步骤：
S101：提供一带有金属凸点的芯片，所述金属凸点与所述芯片表面的电极连接；
如图2所示为本发明提供的半导体封装倒装焊接的结构示意图，首先提供一个芯片1，所述芯片表面形成有金属凸点2，所述金属凸点2采用金属引线键合的方式形于与所述芯片表面的电极上或者形成于转接板上，本方法为本行业内技术人员公知，在此不再赘述。
可选的，所述金属凸点2材料为具有高导电和导热性能的金属，例如为金或者铜或者银合金。
S102：提供一基板或者框架5，在所述基板或者框架5表面镀金属层4；
另外还需提供一个承载板，所述承载板为基板或者框架，在所述基板或者框架表面镀上金属层，所述金属层用来与芯片表面的金属凸点相连。
可选的，所述金属层的材料为锡或者锡银合金或者锡银铜合金。
可选的，所述金属层的厚度为3um～30um。
所述金属层选用含有金属锡的材料，以便于所述金属层在接下来的回流焊接的步骤中融化，并且与所述的金属凸点相连接；所述金属层的厚度根据实际应用的需要选择，厚度选择范围较大，比较灵活。
S103：将所述芯片倒装在基板或者框架上，所述金属凸点2与基板或者框架表面的金属层4相连；
可选的，所述步骤S103中还包括：对所述芯片施加压力使得所述金属凸点的顶端部分变形，形成顶部较平的结构。
随后将所述芯片1倒装在基板或者框架上，芯片表面的金属凸点和基板或者框架上的金属层相连接，将所述芯片倒装在基板或者框架上并且要施加一定的压力使得所述金属凸点的顶端部分变形，形成顶部较平的结构，保证所述金属凸点与金属层之间有较好的接触。
所述金属凸点原为顶部尖的结构，顶部与金属层之间连接面积较小，接触不好，所以在将芯片倒装在所述金属凸点上时，对芯片施加一定的压力，金属凸点也会受力，所述金属凸点顶部较尖的部分变平，与芯片的表面的平整度相适应，所述金属凸点和金属层之间的接触面积相对变大了。
S104：通过回流焊使得基板或者框架上的金属层融化，与所述金属凸点形成金属复合物。
随后通过回流焊的方法使得基板或者框架上的金属层融化，融化的金属层与所述金属凸点形成金属复合物。
由于电子产品的印刷电路板不断小型化的需要，出现了片状元件，传统的焊接方法已经不能适应需要，所以在混合集成电路板组装中采用了回流焊工艺，所述回流焊工艺设备内部有加热电路，将空气或者氮气加热到足够高度温度后吹向基板或者框架，所述基板或者框架上的金属层融化，融化后的金属层与金属凸点粘结形成金属复合物。
上述金属层与金属凸点粘结形成金属复合物，极大的改善了单一金属材料的热膨胀性、强度、断裂韧性和冲击韧性等诸多性能，对于半导体封装中的金属性能有了很大的提高，粘接好的金属复合物相比较之前的单一金属层和金属凸点强度等更好。为了实现更好的焊接效果，在步骤S103之前，即在所述金属凸点与所述金属层相连之前，可在所述金属层上涂助焊剂3，或者在所述金属凸点表面沾助焊剂，无论在金属层还是在金属凸点上涂助焊剂，都是为了实现更好的焊接性能。
可选的，所述金属层上涂助焊剂的地方为需要与所述金属凸点相连接的部位，这样做既可以实现更好的焊接性能，又节省材料。
可选的，所述步骤S104后还包括：在芯片和基板之间填充塑封底填料形成塑封体。以上步骤完成后，即可按照现有的技术继续进行封装，例如通过在芯片和基板之间填充塑封底填料等进行底部填充，还可以在基板上增加锡球等，随后的步骤与现有工艺相似，在此不再赘述。
本发明中的方法通过回流的方法做金属凸点的倒装连接，生产效率较高，同时降低了封装制作的成本，提高了封装的合格率，降低了封装的周期。
在本发明的装置和方法等实施例中，显然，各部件或各步骤是可以分解、组合和/或分解后重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。同时，在上面对本发明具体实施例的描述中，针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
最后应说明的是：虽然以上已经详细说明了本发明及其优点，但是应当理解在不超出由所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且，本发明的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实施例。本领域内的普通技术人员从本发明的公开内容将容易理解，根据本发明可以使用执行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此，所附的权利要求旨在在它们的范围内包括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。

Claims (9)

1.一种半导体封装倒装焊接方法，其特征在于，包括：
S101：提供一带有金属凸点的芯片，所述金属凸点与所述芯片表面的电极连接；
S102：提供一基板或者框架，在所述基板或者框架表面镀金属层；
S103：将所述芯片倒装在基板或者框架上，所述金属凸点与基板或者框架表面的金属层相连；
S104：通过回流焊使得基板或者框架上的金属层融化，融化的金属层与所述金属凸点形成金属复合物。
2.根据权利要求1所述的半导体封装倒装焊接方法，其特征在于，所述金属凸点的材料为金或者铜或者银合金。
3.根据权利要求1所述的半导体封装倒装焊接方法，其特征在于，所述金属层的材料为锡或者锡银合金或者锡银铜合金。
4.根据权利要求3所述的半导体封装倒装焊接方法，其特征在于，所述金属层的厚度为3um～30um。
5.根据权利要求1所述的半导体封装倒装焊接方法，其特征在于，在所述金属凸点和金属层之间还形成有助焊剂。
6.根据权利要求5所述的半导体封装倒装焊接方法，其特征在于，所述助焊剂的形成方法为：所述步骤S103之前，在所述金属层上涂助焊剂或者在所述金属凸点表面沾助焊剂。
7.根据权利要求6所述的半导体封装倒装焊接方法，其特征在于，所述金属层上涂助焊剂的地方为需要与所述金属凸点相连接的部位。
8.根据权利要求1所述的半导体封装倒装焊接方法，其特征在于，所述步骤S103中还包括：对所述芯片施加压力使得所述金属凸点的顶端部分变形，形成顶部较平的结构。
9.根据权利要求1所述的半导体封装倒装焊接方法，其特征在于，所述步骤S104后还包括：在芯片和基板之间填充塑封底填料形成塑封体。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107481988A (zh) * 2017-07-28 2017-12-15 永道无线射频标签(扬州)有限公司 一种未使用导电胶的覆晶芯片封装产品及其制作工艺

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102842563A (zh) * 2012-08-21 2012-12-26 华天科技（西安）有限公司 一种wlcsp单芯片封装件及其塑封方法
US20130001760A1 (en) * 2011-07-01 2013-01-03 Texas Instruments Incorporated Package substrate having die pad with outer raised portion and interior recessed portion
US20130134602A1 (en) * 2011-11-30 2013-05-30 Invensas Corporation Flip chip package for dram with two underfill materials

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130001760A1 (en) * 2011-07-01 2013-01-03 Texas Instruments Incorporated Package substrate having die pad with outer raised portion and interior recessed portion
US20130134602A1 (en) * 2011-11-30 2013-05-30 Invensas Corporation Flip chip package for dram with two underfill materials
CN102842563A (zh) * 2012-08-21 2012-12-26 华天科技（西安）有限公司 一种wlcsp单芯片封装件及其塑封方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107481988A (zh) * 2017-07-28 2017-12-15 永道无线射频标签(扬州)有限公司 一种未使用导电胶的覆晶芯片封装产品及其制作工艺
CN107481988B (zh) * 2017-07-28 2020-09-01 永道无线射频标签(扬州)有限公司 一种未使用导电胶的覆晶芯片封装产品及其制作工艺

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