一種半導(dǎo)體集成電路或分立器件倒扣封裝的植球方法
【專利摘要】一種半導(dǎo)體集成電路或分立器件倒扣封裝的植球方法，工藝步驟為：1）凸點(diǎn)底部金屬化；2）在芯片上涂一層厚度為50微米的錫助焊劑；3）在芯片上制作出凸點(diǎn)焊球。本發(fā)明通過(guò)在芯片制造完成后添加較少的工序，制作出體積小、寄生參數(shù)小和性能優(yōu)良的可直接倒裝在PCB板上的半導(dǎo)體器件，本方法大大簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)的封裝工藝，降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。添加的工序具有工藝簡(jiǎn)單、固化溫度低（約230℃）和便于批量加工的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種半導(dǎo)體集成電路或分立器件倒扣封裝的植球方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本專利屬于半導(dǎo)體集成電路或分立器件的封裝和制造，具體說(shuō)是一種半導(dǎo)體集成電路或分立器件倒扣封裝的植球方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們對(duì)電子產(chǎn)品在微型化和高性能方面的要求越來(lái)越高，電子元器件趨向于體積更小、重量更輕，同時(shí)要求具有更高的可靠性。元器件的封裝由傳統(tǒng)的DIP等形式向微小型化發(fā)展，近年來(lái)出現(xiàn)了 SOT、SOP、QFP, QFN、BGA等先進(jìn)的封裝形式，并且已廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、汽車電子以及消費(fèi)電子等領(lǐng)域。由于便攜式設(shè)備的迅猛發(fā)展，要求元器件的體積更小，同時(shí)具有較低的寄生效應(yīng)和良好的散熱。SOT、SOP、QFP, QFN、BGA等先進(jìn)的封裝形式仍然存在傳統(tǒng)封裝工藝的步驟，并沒(méi)有將封裝引入的寄生效應(yīng)降到最小，且需考慮散熱等問(wèn)題。在有著極度小型化或者說(shuō)高性能要求的使用場(chǎng)合，采用傳統(tǒng)的引線鍵合和測(cè)試技術(shù)會(huì)增加許多困難。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為解決傳統(tǒng)封裝方式寄生效應(yīng)大、散熱功能不好的問(wèn)題，提供一種適應(yīng)電子產(chǎn)品小型化和高性能要求的半導(dǎo)體集成電路或分立器件倒扣封裝的植球方法。
[0004]本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案為:
一種半導(dǎo)體集成電路或分立器件倒扣封裝的植球方法，按照下述工藝步驟制作:
a.凸點(diǎn)底部金屬化
在壓點(diǎn)光刻完成的芯片上按照先后順序依次濺射或蒸發(fā)復(fù)合金屬層，然后采用光刻方法將芯片上壓點(diǎn)以外區(qū)域的復(fù)合金屬層刻蝕，保留壓點(diǎn)上的復(fù)合金屬層；
b.在芯片上涂一層厚度為48-56微米的錫助焊劑；
c.將直徑為290—300微米的錫球放置到上述涂有錫助焊劑的芯片復(fù)合金屬層上，將芯片加熱至220-240°C，錫球通過(guò)助焊劑與芯片上的復(fù)合金屬層焊接，芯片內(nèi)部的金屬導(dǎo)線通過(guò)壓點(diǎn)上的復(fù)合金屬層與錫球相粘接，在芯片上制成凸點(diǎn)焊球。
[0005]所述在壓點(diǎn)光刻完成的芯片上濺射或蒸發(fā)的復(fù)合金屬層按照先后順序依次為鈦、
鎳、銀三層金屬。
[0006]所述鈦、鎳、銀三層金屬的厚度分別為鈦1800?2200
1、鎳3600?4400 、銀5500?4500 A ,各層厚度的最大容差為10%。
[0007]所述鈦、鎳、銀三種金屬的純度最低為99.999%。
[0008]所述步驟c中放置到涂有錫助焊劑的芯片復(fù)合金屬層上的凸點(diǎn)焊球?yàn)殄a球。
[0009]本發(fā)明采用的倒裝芯片技術(shù)是在芯片上焊接錫球，從而將芯片倒裝到PCB板上。該技術(shù)省去了傳統(tǒng)的封裝工藝，降低了元器件的成本，其體積僅是芯片本身的體積。由于熱量直接從裸芯片擴(kuò)散到空氣中，倒裝芯片具有良好的散熱。同時(shí)因?yàn)闊o(wú)需引線框架等，所以寄生參數(shù)最小。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:通過(guò)在芯片制造完成后添加較少的工序，制作出體積小、寄生參數(shù)小和性能優(yōu)良的可直接倒裝在PCB板上的半導(dǎo)體器件。本方法大大簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)的封裝工藝，降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率，具有工藝簡(jiǎn)單、固化溫度低(約230°C )、便于批量加工的優(yōu)點(diǎn)。

【具體實(shí)施方式】
[0010]實(shí)施例1
I)凸點(diǎn)底部金屬化在壓點(diǎn)光刻完成的芯片上按照先后順序依次濺射或蒸發(fā)鈦、鎳、銀三層金屬，鈦、鎳、銀的厚度分別為1800 A >3600 A >4500 I,復(fù)合金屬層用以連接芯片內(nèi)布線金屬和錫球，然后采用光刻方法將芯片上壓點(diǎn)以外區(qū)域的復(fù)合金屬層刻蝕，保留壓點(diǎn)上的復(fù)合金屬層。
[0011]2)在芯片上涂一層厚度為48微米的錫助焊劑。
[0012]3)將直徑為290微米的錫球放置到上述涂有錫助焊劑的芯片復(fù)合金屬層上，將芯片加熱至220°C，錫球通過(guò)助焊劑與芯片上的復(fù)合金屬焊接，芯片內(nèi)部的金屬導(dǎo)線通過(guò)壓點(diǎn)上的復(fù)合金屬層與錫球凸點(diǎn)相粘接，最后在芯片上制作出凸點(diǎn)焊球。
[0013]實(shí)施例2 O凸點(diǎn)底部金屬化在壓點(diǎn)光刻完成的芯片上按照先后順序依次濺射或蒸發(fā)鈦、鎳、銀三層金屬，鈦、鎳、銀的厚度分別為I860 A >3980 A >5340 A。復(fù)合金屬層用以連接芯片內(nèi)布線金屬和錫球，然后采用光刻方法將芯片上壓點(diǎn)以外區(qū)域的復(fù)合金屬層刻蝕，保留壓點(diǎn)上的復(fù)合金屬層。
[0014]2)在芯片上涂一層厚度為56微米的錫助焊劑。
[0015]3)將直徑為300微米的錫球放置到上述涂有錫助焊劑的芯片復(fù)合金屬層上，將芯片加熱至240°C，錫球通過(guò)助焊劑與芯片上的復(fù)合金屬焊接，芯片內(nèi)部的金屬導(dǎo)線通過(guò)壓點(diǎn)上的復(fù)合金屬層與錫球凸點(diǎn)相粘接，最后在芯片上制作出凸點(diǎn)焊球。
[0016]實(shí)施例3
O凸點(diǎn)底部金屬化在壓點(diǎn)光刻完成的芯片上按照先后順序依次濺射或蒸發(fā)鈦、鎳、銀三層金屬，鈦、鎳、銀的厚度分別為2200 A->4400 A >5500 A。復(fù)合金屬層用以連接芯片內(nèi)布線金屬和錫球，然后采用光刻方法將芯片上壓點(diǎn)以外區(qū)域的復(fù)合金屬層刻蝕，保留壓點(diǎn)上的復(fù)合金屬層。
[0017]2)在芯片上涂一層厚度為50微米的錫助焊劑。
[0018]3)將直徑為295微米的錫球放置到上述涂有錫助焊劑的芯片復(fù)合金屬層上，將芯片加熱至230°C，錫球通過(guò)助焊劑與芯片上的復(fù)合金屬焊接，芯片內(nèi)部的金屬導(dǎo)線通過(guò)壓點(diǎn)上的復(fù)合金屬層與錫球凸點(diǎn)相粘接，最后在芯片上制作出凸點(diǎn)焊球。
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體集成電路或分立器件倒扣封裝的植球方法，按照下述工藝步驟制作: a.凸點(diǎn)底部金屬化 在壓點(diǎn)光刻完成的芯片上按照先后順序依次濺射或蒸發(fā)復(fù)合金屬層，然后采用光刻方法將芯片上壓點(diǎn)以外區(qū)域的復(fù)合金屬層刻蝕，保留壓點(diǎn)上的復(fù)合金屬層； b.在芯片上涂一層厚度為48-56微米的錫助焊劑； c.將直徑為290—300微米的錫球放置到上述涂有錫助焊劑的芯片復(fù)合金屬層上，將芯片加熱至220-240°C，錫球通過(guò)助焊劑與芯片上的復(fù)合金屬層焊接，芯片內(nèi)部的金屬導(dǎo)線通過(guò)壓點(diǎn)上的復(fù)合金屬層與錫球相粘接，在芯片上制成凸點(diǎn)焊球。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半導(dǎo)體集成電路或分立器件倒扣封裝的植球方法，其特征在于所述在壓點(diǎn)光刻完成的芯片上濺射或蒸發(fā)的復(fù)合金屬層按照先后順序依次為鈦、鎳、銀三層金屬。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種半導(dǎo)體集成電路或分立器件倒扣封裝的植球方法，其特征在于所述鈦、鎳、銀三層金屬的厚度分別為鈦1800?2200A.、鎳3600?4400 A'、銀5500?4500 A.,各層厚度的最大容差為10%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種半導(dǎo)體集成電路或分立器件倒扣封裝的植球方法，其特征在于所述鈦、鎳、銀三種金屬的純度最低為99.999%。
【文檔編號(hào)】H01L21/60GK104078371SQ201310108005
【公開(kāi)日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2013年3月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月29日
【發(fā)明者】徐謙剛, 王永功, 劉惠林, 韓國(guó)棟, 楊虹, 薛建國(guó) 申請(qǐng)人:天水天光半導(dǎo)體有限責(zé)任公司