半導體封裝倒裝焊接方法
【專利摘要】本發明提供一種半導體封裝倒裝焊接方法，包括：S101：提供一帶有金屬凸點的芯片，所述金屬凸點與所述芯片表面電連接；S102：提供一基板或者框架，在所述基板或者框架表面鍍金屬層；S103：將所述芯片倒裝在基板或者框架上，所述金屬凸點與基板或者框架表面的金屬層相連；S104：通過回流使得基板或者框架上的金屬層融化，與所述金屬凸點形成金屬復合物。本發明提供的半導體封裝倒轉焊接方法采用回流的方法做金屬凸點的倒裝連接，所用的方法生產效率比目前通用的熱壓倒裝焊接方法高，降低了封裝成本，提高了封裝的合格率，降低了封裝的周期。
【專利說明】半導體封裝倒裝焊接方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及半導體封裝工藝，尤其涉及一種半導體封裝倒裝焊接方法。
【背景技術】
[0002]半導體封裝倒裝焊接的常規做法是圓片廠提供帶有凸點的圓片，或者是由基板/框架制造商在基板金手指/框架端子上完成凸點的制作；封裝廠根據功能需要將凸點芯片通過倒裝焊接在基板或框架上，目前凸點倒裝封裝的方法是用熱壓(Thermocompressionboding)方法,這種方式生產成本高,工藝流程長。
【發明內容】
[0003]在下文中給出關于本發明的簡要概述，以便提供關于本發明的某些方面的基本理解。應當理解，這個概述并不是關于本發明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發明的關鍵或重要部分，也不是意圖限定本發明的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細描述的前序。
[0004]本發明提供一種半導體封裝倒裝焊接方法，包括:
[0005]SlOl:提供一帶有金屬凸點的芯片，所述金屬凸點與所述芯片表面的電極連接；
[0006]S102:提供一基板或者框架，在所述基板或者框架表面鍍金屬層；
[0007]S103:將所述芯片倒裝在基板或者框架上，所述金屬凸點與基板或者框架表面的金屬層相連；
[0008]S104:通過回流焊使得基板或者框架上的金屬層融化，與所述金屬凸點形成金屬復合物。
[0009]本發明提供的半導體封裝倒轉焊接方法采用回流焊的方法做金屬凸點的倒裝連接，所用的方法生產效率比目前通用的熱壓倒裝焊接方法高，降低了封裝成本，提高了封裝的合格率，降低了封裝的周期。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0011]圖1為本發明提供的封裝方法流程圖；
[0012]圖2為本發明提供的半導體封裝倒裝焊接結構示意圖。
【具體實施方式】
[0013]為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。在本發明的一個附圖或一種實施方式中描述的元素和特征可以與一個或更多個其它附圖或實施方式中示出的元素和特征相結合。應當注意，為了清楚的目的，附圖和說明中省略了與本發明無關的、本領域普通技術人員已知的部件和處理的表示和描述。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有付出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0014]本發明提供了一種半導體封裝倒裝焊接方法，如圖1所示為流程圖，包括步驟:
[0015]SlOl:提供一帶有金屬凸點的芯片，所述金屬凸點與所述芯片表面的電極連接；
[0016]如圖2所示為本發明提供的半導體封裝倒裝焊接的結構示意圖，首先提供一個芯片1，所述芯片表面形成有金屬凸點2，所述金屬凸點2采用金屬引線鍵合的方式形于與所述芯片表面的電極上或者形成于轉接板上，本方法為本行業內技術人員公知，在此不再贅述。
[0017]可選的，所述金屬凸點2材料為具有高導電和導熱性能的金屬，例如為金或者銅或者銀合金。
[0018]S102:提供一基板或者框架5，在所述基板或者框架5表面鍍金屬層4 ；
[0019]另外還需提供一個承載板，所述承載板為基板或者框架，在所述基板或者框架表面鍍上金屬層，所述金屬層用來與芯片表面的金屬凸點相連。
[0020]可選的，所述金屬層的材料為錫或者錫銀合金或者錫銀銅合金。
[0021]可選的，所述金屬層的厚度為3um?30um。
[0022]所述金屬層選用含有金屬錫的材料，以便于所述金屬層在接下來的回流焊接的步驟中融化，并且與所述的金屬凸點相連接；所述金屬層的厚度根據實際應用的需要選擇，厚度選擇范圍較大，比較靈活。
[0023]S103:將所述芯片倒裝在基板或者框架上，所述金屬凸點2與基板或者框架表面的金屬層4相連；
[0024]可選的，所述步驟S103中還包括:對所述芯片施加壓力使得所述金屬凸點的頂端部分變形，形成頂部較平的結構。
[0025]隨后將所述芯片I倒裝在基板或者框架上，芯片表面的金屬凸點和基板或者框架上的金屬層相連接，將所述芯片倒裝在基板或者框架上并且要施加一定的壓力使得所述金屬凸點的頂端部分變形，形成頂部較平的結構，保證所述金屬凸點與金屬層之間有較好的接觸。
[0026]所述金屬凸點原為頂部尖的結構，頂部與金屬層之間連接面積較小，接觸不好，所以在將芯片倒裝在所述金屬凸點上時，對芯片施加一定的壓力，金屬凸點也會受力，所述金屬凸點頂部較尖的部分變平，與芯片的表面的平整度相適應，所述金屬凸點和金屬層之間的接觸面積相對變大了。
[0027]S104:通過回流焊使得基板或者框架上的金屬層融化，與所述金屬凸點形成金屬復合物。
[0028]隨后通過回流焊的方法使得基板或者框架上的金屬層融化，融化的金屬層與所述金屬凸點形成金屬復合物。
[0029]由于電子產品的印刷電路板不斷小型化的需要，出現了片狀元件，傳統的焊接方法已經不能適應需要，所以在混合集成電路板組裝中采用了回流焊工藝，所述回流焊工藝設備內部有加熱電路，將空氣或者氮氣加熱到足夠高度溫度后吹向基板或者框架，所述基板或者框架上的金屬層融化，融化后的金屬層與金屬凸點粘結形成金屬復合物。
[0030]上述金屬層與金屬凸點粘結形成金屬復合物，極大的改善了單一金屬材料的熱膨脹性、強度、斷裂韌性和沖擊韌性等諸多性能，對于半導體封裝中的金屬性能有了很大的提高，粘接好的金屬復合物相比較之前的單一金屬層和金屬凸點強度等更好。為了實現更好的焊接效果，在步驟S103之前，即在所述金屬凸點與所述金屬層相連之前，可在所述金屬層上涂助焊劑3，或者在所述金屬凸點表面沾助焊劑，無論在金屬層還是在金屬凸點上涂助焊劑，都是為了實現更好的焊接性能。
[0031]可選的，所述金屬層上涂助焊劑的地方為需要與所述金屬凸點相連接的部位，這樣做既可以實現更好的焊接性能，又節省材料。
[0032]可選的，所述步驟S104后還包括:在芯片和基板之間填充塑封底填料形成塑封體。以上步驟完成后，即可按照現有的技術繼續進行封裝，例如通過在芯片和基板之間填充塑封底填料等進行底部填充，還可以在基板上增加錫球等，隨后的步驟與現有工藝相似，在此不再贅述。
[0033]本發明中的方法通過回流的方法做金屬凸點的倒裝連接，生產效率較高，同時降低了封裝制作的成本，提高了封裝的合格率，降低了封裝的周期。
[0034]在本發明的裝置和方法等實施例中，顯然，各部件或各步驟是可以分解、組合和/或分解后重新組合的。這些分解和/或重新組合應視為本發明的等效方案。同時，在上面對本發明具體實施例的描述中，針對一種實施方式描述和/或示出的特征可以以相同或類似的方式在一個或更多個其它實施方式中使用，與其它實施方式中的特征相組合，或替代其它實施方式中的特征。
[0035]最后應說明的是:雖然以上已經詳細說明了本發明及其優點，但是應當理解在不超出由所附的權利要求所限定的本發明的精神和范圍的情況下可以進行各種改變、替代和變換。而且，本發明的范圍不僅限于說明書所描述的過程、設備、手段、方法和步驟的具體實施例。本領域內的普通技術人員從本發明的公開內容將容易理解，根據本發明可以使用執行與在此所述的相應實施例基本相同的功能或者獲得與其基本相同的結果的、現有和將來要被開發的過程、設備、手段、方法或者步驟。因此，所附的權利要求旨在在它們的范圍內包括這樣的過程、設備、手段、方法或者步驟。
【權利要求】
1.一種半導體封裝倒裝焊接方法，其特征在于，包括: 5101:提供一帶有金屬凸點的芯片，所述金屬凸點與所述芯片表面的電極連接； 5102:提供一基板或者框架，在所述基板或者框架表面鍍金屬層； S103:將所述芯片倒裝在基板或者框架上，所述金屬凸點與基板或者框架表面的金屬層相連； S104:通過回流焊使得基板或者框架上的金屬層融化，融化的金屬層與所述金屬凸點形成金屬復合物。
2.根據權利要求1所述的半導體封裝倒裝焊接方法，其特征在于，所述金屬凸點的材料為金或者銅或者銀合金。
3.根據權利要求1所述的半導體封裝倒裝焊接方法，其特征在于，所述金屬層的材料為錫或者錫銀合金或者錫銀銅合金。
4.根據權利要求3所述的半導體封裝倒裝焊接方法，其特征在于，所述金屬層的厚度為 3um ?30um。
5.根據權利要求1所述的半導體封裝倒裝焊接方法，其特征在于，在所述金屬凸點和金屬層之間還形成有助焊劑。
6.根據權利要求5所述的半導體封裝倒裝焊接方法，其特征在于，所述助焊劑的形成方法為:所述步驟S103之前，在所述金屬層上涂助焊劑或者在所述金屬凸點表面沾助焊劑。
7.根據權利要求6所述的半導體封裝倒裝焊接方法，其特征在于，所述金屬層上涂助焊劑的地方為需要與所述金屬凸點相連接的部位。
8.根據權利要求1所述的半導體封裝倒裝焊接方法，其特征在于，所述步驟S103中還包括:對所述芯片施加壓力使得所述金屬凸點的頂端部分變形，形成頂部較平的結構。
9.根據權利要求1所述的半導體封裝倒裝焊接方法，其特征在于，所述步驟S104后還包括:在芯片和基板之間填充塑封底填料形成塑封體。
【文檔編號】H01L21/60GK103855043SQ201410089122
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2014年3月12日 優先權日:2014年3月12日
【發明者】張童龍, 張衛紅 申請人:南通富士通微電子股份有限公司