連接襯底和芯片組件的方法

連接襯底和芯片組件的方法
【技術領域】
[0001] 本發明的各個實施例總的來說設及連接襯底和忍片組件的方法。
【背景技術】
[0002] 使用固定劑在載體上安裝襯底（例如，忍片）會使得固定劑的至少一部分從忍片 和載體之間的空間中溢出。運使得需要在載體上（例如在忍片周圍）為溢出的固定劑預留 空間。

【發明內容】

[0003] 提供了一種連接襯底的方法，其中該襯底可W包括第一主表面和與第一主表面相 對的第二主表面。該方法可包括：在襯底的第一主表面上形成至少一個凸起；在襯底的第 一主表面上方和至少一個凸起上方形成固定劑；W及在載體上布置襯底，其中至少一個凸 起可W接觸載體的表面并且可W被配置為保持襯底的第一主表面與載體的被接觸表面的 距離對應于凸起的高度，從而在襯底的第一主表面和載體之間形成空間。在載體上布置襯 底期間，形成在至少一個凸起上方的固定劑的至少一部分可W被移位到襯底的第一主表面 和載體之間的空間中。
【附圖說明】
[0004] 在附圖中，類似的參考標號在不同附圖中通常表示相同的部件。附圖不需要按比 例繪制，而是重點通常放在示出本發明的原理。在W下描述中，參考W下附圖描述本發明的 各個實施例，其中：
[0005] 圖IA和圖IB均示出了將裸片連接至載體的方法；
[0006] 圖2A至圖2D W處于方法各個階段的截面圖示出了根據各個實施例的連接襯底的 方法；
[0007] 圖3示出了根據各個實施例的將使用連接襯底的方法連接的襯底的類似實例；
[0008] 圖4示出了根據各個實施例的將使用連接襯底的方法連接的襯底的示意性頂視 圖；
[0009] 圖5示出了根據各個實施例的將使用連接襯底的方法連接的襯底的示意性頂視 圖；
[0010] 圖6示出了將使用根據各個實施例的連接襯底的方法連接的襯底與使用傳統方 法連接的襯底進行比較的襯底的頂視圖的兩幅照片；W及
[0011] 圖7示出了根據各個實施例的連接襯底的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0012] W下詳細描述參考附圖，附圖通過說明示出了可W實踐本發明的具體細節和實施 例。
[0013] 本文使用的術語"示例性"是指"用作實例、例子或說明"。本文描述為"示例性" 的任何實施例或設計不是必須被認定為相對于其他實施例或設計是優選或有利的。
[0014] 關于形成在側面或表面"上方"的沉積材料所使用的詞語"上方"可W在本文用于 表示沉積材料可W直接形成在所指側面或表面上，例如與所指側面或表面直接接觸。關于 形成在側面或表面"上方"的沉積材料所使用的詞語"上方"可W在本文用于表示沉積材料 可W間接形成在所指側面或表面上，其中在所指側面或表面與沉積材料之間布置有一個或 多個附加層。
[0015] 如圖IA和圖IB所示，裸片1060(也稱為忍片1060)可W使用固定劑，例如使用焊 接工藝連接至載體102。如圖IA所示，軟焊接（例如，利用焊料膏104的焊接或者與膠104 接合的膠）可用于將忍片1060連接至載體102。例如可散布在載體102上的焊料膏或膠 104的量可能相對較大，和/或忍片1060在載體102之上的=維位置和/或定向和/或被 施加用于將忍片1060按壓在載體102上的力可能不被很好地控制，使得將忍片1060按壓 在載體102上會導致焊料膏或膠104的至少一部分從忍片1060和載體102之間的空間中 溢出。溢出的材料量還可W被稱為溢膠（squeeze-out)。代替軟焊接，可W應用擴散焊接工 藝（如圖IB所示）。對于擴散焊接來說，可W形成擴散焊料108作為忍片1060的金屬化 層108,例如背側金屬化層108。擴散焊料的量由此可W相對好地被控制。從而，與軟焊接 相比，可W減少溢膠和在忍片周圍預留的對應空間。例如，使用軟焊料將忍片附接至具有標 準裸片焊盤尺寸的封裝件（例如，T0220封裝件中的CooIMOS C6)，可使用的最大可能忍片 的尺寸為大約30. 24mm2。代替使用金-錫（AuSn)擴散焊料，可使用的最大可能忍片的尺寸 增加到大約34. 42mm2。
[0016] 忍片尺寸的增加可進一步提高忍片的性能。例如，在上述實例中增加尺寸可W使 得忍片的通態電阻Rw。。挪小約10%，例如從大約72mQ減小到大約65mQ。
[0017] 然而，盡管試圖控制使溢膠最小化的運些參數形式，但忍片106相對于載體102的 位置/定向和/或被施加用于將忍片106按壓在載體102上的力還是會經受與軟焊接一樣 的限制。從而，溢膠仍然會相對較多，并且會要求在忍片106周圍的忍片102上預留相對較 大量的空間。
[0018] 減少溢膠甚至進一步將允許更多地減少載體上被預留用于接納溢膠的空間，并且 使用節省的空間來增加將被安裝的忍片的尺寸，從而提高忍片性能，例如減小忍片的通態 電阻并減小用于給定忍片的封裝件尺寸。
[0019] 在各個實施例中，在襯底的將被附接至例如載體的表面上，可W形成至少一個凸 起。當襯底被附接至載體時，凸起可用作防止襯底太接近載體的間隔元件，從而在襯底和載 體之間創建了空間，其中可W接納用于將忍片附接至載體的固定劑的至少一部分。從而，可 W防止在空間中接納的固定劑從襯底和載體之間溢出。
[0020] 至少一個凸起還可W被稱為結構，具有至少一個凸起的襯底被稱為結構化襯底， 并且襯底的形成有至少一個凸起的表面被稱為結構化表面。結構化表面的不是凸起部分的 部分可W被稱為凹陷表面。
[0021] 在各個實施例中，至少一個凸起可形成為延伸結構，例如形成為壁或多個壁。壁 和/或多個壁可W在其中和/或其間限定至少一個凹部。在各個實施例中，壁可W形成在 襯底周界附近，其中壁可W形成封閉的環狀結構（環狀可W理解為表示兩個端部重疊的結 構特征，而不是圓形的結構（即使其可W是圓形））。在環狀結構內，可W形成凹部。在各 個實施例中，至少一個凸起可W形成為多個壁，例如W規則方式布置的壁，例如作為網格圖 案，例如作為基本覆蓋襯底的整個結構化表面的柵格或網格圖案。
[0022] 在各個實施例中，形成在襯底周界附近的凸起會導致W下情況：在載體上布置襯 底期間，凸起可與載體進行第一接觸，即使襯底相對于載體傾斜。此外，如果沿著襯底的周 界形成凸起，則凸起可用作可抑制固定劑橫向移出襯底和載體之間的阻擋物。從而，較少的 材料能夠產生溢膠。
[0023] 在各個實施例中，金屬可W被布置在襯底的結構化表面上方，例如金屬層可W形 成在襯底的結構化表面上方。金屬（例如，金屬層）可W形成在至少一個凸起和凹陷表面 上（例如覆蓋）。在各個實施例中，金屬可W包括焊料或由焊料組成，例如擴散焊料，例如 金-錫-焊料（AuSn)或錫-銀-焊料（SnAg)。在各個實施例中，金屬（例如金屬層）可W 形成為具有可足W填滿至少一個凹部的厚度。換句話說，金屬（例如金屬層）的厚度可W 大約與至少一個凸起的高度相同或大于至少一個凸起的高度。
[0024] 在各個實施例中，金屬可W是固定劑。換句話說，金屬（例如金屬層）可W被配置 為將襯底的結構化表面（例如，襯底的第一主表面，其上可W形成凸起）固定至載體。
[00巧]固定劑（W及可能襯底和/或載體）可W被加熱，例如加熱到高于固定劑的烙點 的溫度。換句話說，形成在襯底的結構化表面上的金屬（例如，固態金屬）可W在載體上布 置襯底之前變為液體。 陽〇%] 在各個實施例中，可W將襯底布置在載體上，例如使襯底的結構化表面面向載體。 至少一個凸起可W接觸載體的表面并且可W被配置為使得襯底的其上形成凸起的表面與 載體的被接觸表面保持一定距離。襯底的其上形成凸起的表面與載體的被接觸表面之間的 距離可W對應于凸起的高度，至少在一個點處凸起接觸載體。通過使襯底的其上形成凸起 的表面與載體的被接觸表面相互保持一定距離，可W在它們之間形成空間。
[0027] 在載體上布置襯底期間，形成在至少一個凸起上方的固定劑的至少一部分可W被 移位到襯底的第一主表面與載體之間的空間中。換句話說，當襯底被布置在載體上時，例如 在固定劑可W是液體（例如烙化）時的狀態下襯底被按壓在載體上時，可布置在多個凸起 上方的固定劑的至少一部分可W橫向移動，例如通過將襯底按壓在載體上的力。固定劑的 部分例如可W移動到在襯底和載體之間所形成的空間。
[002引圖2A至圖2D W處于方法各個階段的截面圖示出了根據各個實施例的連接襯底的 方法。
[0029] 如圖2A所示，襯底106可具有第一主表面1061 (其還可W被