[發(fā)明專利]覆晶件晶片的結(jié)合方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 00103473.1
• 申請日: 2000-03-13
• 公開（公告）號: CN1313631A
• 公開（公告）日: 2001-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝文樂;莊永成;黃寧;陳慧萍;蔣華文;張衷銘;涂豐昌;黃富裕;張軒睿;胡嘉杰
• 申請（專利權(quán)）人: 華泰電子股份有限公司
• 主分類號: H01L21/50
• 分類號: H01L21/50
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 劉領(lǐng)弟

本發(fā)明屬于半導體元件覆晶技術(shù)，特別是一種覆晶件晶片的結(jié)合方法。

如圖1、圖2、圖3、圖4所示，習用的覆晶件(flip?chip)包括晶片(die)10及基板(substrate)12。其上晶片10的結(jié)合方法包括如下步驟：

第一步驟

如圖1所示，在從晶圓廠生產(chǎn)制造完成的晶圓(wafer)上預(yù)先設(shè)置為金凸塊(Au-Bump)或高溫鉛凸塊(Solder-Bump)的金屬導體凸塊11，并切割成適當大小形成晶片(die)10；

第二步驟

如圖2所示，在基板上涂布封膠材料13，并在晶片10的金屬導體凸塊11上沾設(shè)導電膠14；

第三步驟

如圖3所示，將晶片10翻轉(zhuǎn)，使其上金屬導體凸塊11面朝下；

第四步驟

如圖4所示，以晶片10上沾有導電膠14的金屬導體凸塊11與基板12接觸構(gòu)成接觸點進行加熱結(jié)合。

上述使用的覆晶技術(shù)雖不再使用傳統(tǒng)的打線(wire?bond)及引腳技術(shù)，直接把晶片10貼到基板12上，而在貼晶片10時，必須先在晶片10的金屬導體凸塊11上沾導電膠14，并在基板12上涂布封膠材料(underfil)13，再將晶片10翻轉(zhuǎn)后貼到基板12的相對位置上，使晶片10的的金屬導體凸塊11與基板12膠合，而由于使用沾膠方式，以導電膠14來膠合凸塊11與基板12，必須先進行一道沾膠工序、且膠固的時間過于冗長，不符合大量生間的經(jīng)濟效益，且存在有膠合的黏固力不佳、易脫落或造成黏合不牢、結(jié)合度不足等缺點。即習知覆晶技術(shù)中須在晶片10導體凸塊11上沾導電膠14、在基板12上涂布封膠材料13，并與基板12壓合加熱結(jié)合，此種方法導致在晶片10結(jié)合時，必須等約24小時待導電膠14膠固后，方能使晶片10與基板12確實結(jié)合，從而影響后續(xù)加工制作流程的時間。

本發(fā)明的目的是提供一種縮短晶片結(jié)合時間、提高生產(chǎn)效率及提高產(chǎn)品質(zhì)量的覆晶件晶片的結(jié)合方法。

本發(fā)明包括如下步驟：

第一步驟

在從晶圓廠生產(chǎn)制造完成的晶圓上預(yù)先設(shè)置金屬導體凸塊，并切割成適當大小形成晶片；在基板上與晶片結(jié)合的預(yù)留位置上，形成與晶片上金屬導體凸塊相對應(yīng)的金屬焊料凸塊；第二步驟

在基板上涂布封膠材料；

第三步驟

將晶片翻轉(zhuǎn)，使其上金屬導體凸塊面朝下，并對正基板上形成的金屬焊料凸塊；

第四步驟

以晶片上的金屬導體凸塊與基板上金屬焊料凸塊接觸，并施以壓合加熱，使晶片上金屬導體凸塊藉由基板上加熱融熔后再硬化焊固的金屬焊料凸塊牢固地焊接結(jié)合于基板上。

其中：

基板上的金屬焊料凸塊以印刷方式形成。

基板上的金屬焊料凸塊以電鍍方式形成。

基板上的金屬焊料凸塊具備較高溫融焊特性。

由于本發(fā)明包括在晶圓上預(yù)設(shè)金屬導體凸塊，并切割形成晶片、在基板上形成與晶片上金屬導體凸塊相對應(yīng)的金屬焊料凸塊；在基板上涂布封膠材料；將晶片翻轉(zhuǎn)，使其上金屬導體凸塊面朝下，并對正基板上形成的金屬焊料凸塊；以晶片上的金屬導體凸塊與基板上金屬焊料凸塊接觸，并施以壓合加熱。由于金屬焊料凸塊具備較高溫融焊特性，以經(jīng)第四步驟壓合加熱后，待溫度降低后即可焊固，可很快進行后續(xù)加工制作流程，縮短晶片結(jié)合時間，大幅度提高生產(chǎn)效率；避免了習知覆晶技術(shù)中須在晶片導體凸塊上沾導電膠、在基板上涂布封膠材料，并與基板壓合加熱結(jié)合，從而導致在晶片結(jié)合時，必須等約24小時待導電膠膠固后，方能使晶片與基板確實結(jié)合的情形，不僅縮短晶片結(jié)合時間、提高生產(chǎn)效率，而且提高產(chǎn)品質(zhì)量，從而達到本發(fā)明的目的。

圖1、為習用的晶片結(jié)合方法示意圖(第一步驟)。

圖2、為習用的晶片結(jié)合方法示意圖(第二步驟)。

圖3、為習用的晶片結(jié)合方法示意圖(第三步驟)。

圖4、為習用的晶片結(jié)合方法示意圖(第四步驟)。

圖5、為本發(fā)明示意圖(第一步驟)。

圖6、為本發(fā)明示意圖(第二步驟)。

圖7、為本發(fā)明示意圖(第三步驟)。

圖8、為本發(fā)明示意圖(第四步驟)。

圖9、為圖8中A部局部放大圖。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進一步詳細闡述。

如圖5所示，本發(fā)明制作的覆晶件包括晶片20及基板22。

本發(fā)明包括如下步驟：

第一步驟