[實用新型]金球對金球連結焊接工藝用的覆晶元件

無效

• 申請號: 200920003852.0
• 申請日: 2009-02-11
• 公開（公告）號: CN201369325Y
• 公開（公告）日: 2009-12-23
• 發明（設計）人: 江大祥;廖彥博
• 申請（專利權）人: 同欣電子工業股份有限公司
• 主分類號: H01L23/482
• 分類號: H01L23/482;C25D3/00;H01L33/00
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 壽 寧;張華輝

技術領域

本實用新型涉及一種覆晶元件，特別是涉及一種金球對金球連結(GGI)焊接工藝用的覆晶元件。

背景技術

由于電子元件尺寸進入微小化時代，構裝工藝亦隨之演變，近期覆晶(Flip?chip)構裝工藝不僅能夠達到晶片等的構裝尺寸，亦能與電路板表面黏著，提高焊接優良率。然而，近期部份電子元件(如高功率電子元件及高亮度的發光二極體元件)對于高導電率及高導熱率有更高規格的要求，以維持其運作順利，因此使用錫球凸塊的覆晶元件已難以滿足相關要求。

是以，目前業界針對此一構裝需求，已推出一種金球對金球連結(GGI)的焊接工藝，誠如圖5A及圖5B所示，為應用于GGI焊接工藝的覆晶元件30結構，其是以一鋼嘴(capillary)321配合金線，在一元件本體31表面311進行結合及拉斷動作，以在其表面形成多個金球32，而該等金球32即可直接作為連結用凸塊，不必再上一層助焊劑。是以，用于GGI焊接工藝的覆晶元件30不必如錫球覆晶元件構裝再執行一回焊步驟(solder-bumpreflow)，因此用于GGI焊接工藝的覆晶元件的構裝工藝相較錫球覆晶元件的構裝工藝更為干凈。此外，由于回焊溫度達攝氏220-230度高溫，因此用于GGI焊接工藝的覆晶元件可降低因高溫而損壞的機率。

請進一步參閱圖6所示，為上述覆晶元件30與一電路板40進行GGI焊接工藝的流程圖，其中該電路板40上形成有對應覆晶元件30的金球32的金塊焊墊41；是以，GGI焊接工藝首先準備覆晶元件30與一電路板40，再令覆晶元件的金球32對準電路板上的金塊焊墊41，而后施以超音波熱熔金球32與金塊焊墊41，使兩者熱熔后相互結合，由于均為金(Au)材料，故導電性及導熱性最佳。

然而，目前使用GGI焊接工藝的覆晶元件金球因以鋼嘴配合金線形成，因此目前金球覆蓋覆晶元件表面最多僅達覆晶元件表面的30％-40％，雖然采用導電性及導熱性最佳的金材料，對于降低覆晶元件散熱效果成效仍有限。若欲試圖增加元件表面上金球密度，卻又會使得鋼嘴碰撞到金球而優良率無法提高的問題；再者，若增加金球尺寸以提高散熱面積，亦因其使用金的材料而增加成本。

由此可見，上述現有的覆晶元件在結構與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。為了解決上述存在的問題，相關廠商莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設計被發展完成，而一般產品又沒有適切結構能夠解決上述問題，此顯然是相關業者急欲解決的問題。因此如何能創設一種新型的金球對金球連結焊接工藝用的覆晶元件，實屬當前重要研發課題之一，亦成為當前業界極需改進的目標。

有鑒于上述現有的覆晶元件存在的缺陷，本發明人基于從事此類產品設計制造多年豐富的實務經驗及專業知識，并配合學理的運用，積極加以研究創新，以期創設一種新型的金球對金球連結焊接工藝用的覆晶元件，能夠改進一般現有的覆晶元件，使其更具有實用性。經過不斷的研究、設計，并經過反復試作樣品及改進后，終于創設出確具實用價值的本發明。

發明內容

本實用新型的主要目的在于，克服現有的覆晶元件存在的缺陷，而提供一種新型的金球對金球連結焊接工藝用的覆晶元件，所要解決的技術問題是使其采用電鍍等工藝加以形成，為元件本體提供較大散熱面積，形成凸柱優良率亦大幅提升，又因以銅、鎳及金作為凸柱材料，導電性及導熱性亦佳，更有助于減低使用金球成本，非常適于實用。

本實用新型的目的及解決其技術問題是采用以下的技術方案來實現的。依據本實用新型提出的一種金球對金球連結焊接工藝用的覆晶元件，其包括：一元件本體；及多個多邊形凸柱，是形成于該元件本體的其中一表面上，且各多邊形凸柱是由一下銅層、一中鎳層及一上金層疊合構成。

本實用新型的目的以及解決其技術問題還可以采用以下的技術措施來進一步實現。

前述的金球對金球連結焊接工藝用的覆晶元件，其中所述的多個多邊形凸柱是排列成一矩陣。

前述的金球對金球連結焊接工藝用的覆晶元件，其中所述的多個多邊形凸柱的尺寸相同，且各多邊凸柱是呈一矩形凸柱。

前述的金球對金球連結焊接工藝用的覆晶元件，其中所述的元件本體為一發光二極體，且其表面形成有一大面積L形凸柱，以及一小面積矩形凸柱。

前述的金球對金球連結焊接工藝用的覆晶元件，其中所述的凸柱是由三層電鍍層：銅層、鎳層及金層所疊合構成。

前述的金球對金球連結焊接工藝用的覆晶元件，其中所述的銅層厚度占凸柱厚度的78-80％。

前述的金球對金球連結焊接工藝用的覆晶元件，其中所述的鎳層厚度占凸柱厚度的18-20％。