[發明專利]封裝空腔的清潔和密封

無效

• 申請號: 200980102527.2
• 申請日: 2009-01-21
• 公開（公告）號: CN101918304A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發明（設計）人: 埃里克·卡德蘭;斯蒂芬·貝林格爾
• 申請（專利權）人: NXP股份有限公司
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 王波波

技術領域

本發明總體涉及集成電路封裝領域，更具體地涉及封裝空腔的清潔和密封。

背景技術

制造集成電路(IC)的越來越重要的方面是將半導體管芯安裝到襯底上。隨著單個IC中多種功能的集成的增大，輸入/輸出(IO)端子的數目也增大。隨著IO接口的數目的顯著增大，開發了倒裝鍵合以提供半導體管芯與襯底之間的互連的高密度。

在倒裝鍵合中，焊料凸塊被布置到半導體管芯的每個IO端子上。然后將半導體管芯翻轉以使焊料凸塊與位于襯底上的相應鍵合焊盤配對。然后將半導體管芯和襯底加熱以使焊料凸塊回流。一旦回流，每個焊料凸塊就在半導體管芯IO端子與襯底焊盤之間形成鍵合，這起到了電連接和物理連接的雙重作用。

在許多應用中，需要將連接密封在位于半導體管芯與襯底之間的空腔中，以保護互連并使用空腔壁在半導體管芯與襯底之間提供比互連提供的鍵合更強的物理鍵合。例如，密封的空腔用于保護互連，所述互連專用于縮短在一個組件的功能與對另一個組件上的其他功能的I/O端子的重新分布之間的距離。此外，空腔用于保護特定應用所需的嚴格敏感材料、結構或器件，如，MEMS、BAW或SAW。密封按照以下組裝步驟提供了空腔保護并且提供了最終產品。

不幸地，提供密封的現有過程有多種缺點，如，需要附加的處理步驟以及提供附加的材料，例如在焊接壁的情況下需要焊劑；當采用無焊劑技術時，將包圍在空腔中的IO互連外露給由于焊劑或酸的使用而產生的殘渣；提高了由于潤濕條件差導致不適當的焊接從而導致電連接弱或沒有電連接的風險；以及由于空洞而導致提供不適當的密封；或上述缺點的各種組合。

發明內容

非常需要克服這些缺陷并提供一種清潔和密封封裝空腔的方法。

根據本發明，提供了一種密封封裝空腔的方法。將第一鍵合材料的第一環沉積到第一組件的表面上。第一環具有描繪空腔周緣(circumference)輪廓的預定的形狀以及預定的厚度。將第二鍵合材料的第二環沉積到第二組件的表面上。第二環具有與第一環的形狀相對應的預定的形狀以及預定的厚度。第二環還包括預定的凸起圖案，使得在第二鍵合材料的回流之前能在空腔內的氣氛與空腔外的氣氛之間交換氣態材料。在臨時鍵合第一鍵合材料和第二鍵合材料之后提供氣態脫氧材料。然后在使第二鍵合材料回流以與第一鍵合材料鍵合以前，實質上去除氣態脫氧材料。

根據本發明，還提供了一種存儲介質，在所述存儲介質中存儲有用于在處理器上執行的可讀指令。所述處理器在執行所述指令時執行以下密封封裝空腔的方法。將第一鍵合材料的第一環沉積到第一組件的表面上。第一環具有描繪空腔周緣輪廓的預定的形狀以及預定的厚度。將第二鍵合材料的第二環沉積到第二組件的表面上。第二環具有與第一環的形狀相對應的預定的形狀以及預定的厚度。第二環還包括預定的凸起圖案，使得在第二鍵合材料的回流之前能在空腔內的氣氛與空腔外的氣氛之間交換氣態材料。在第一鍵合材料和第二鍵合材料的臨時鍵合期間提供氣態脫氧材料。然后在使第二鍵合材料回流以與第一鍵合材料鍵合以前，實質上去除氣態脫氧材料。

附圖說明

現在將結合以下附圖來描述本發明的示例實施例，其中：

圖1是根據本發明的密封封裝空腔的方法的簡化流程圖；

圖2a和2b示出了使用圖1所示的方法產生的封裝空腔的簡化框圖；

圖3a至3c以透視圖形式示出了根據本發明的凸起圖案的簡化框圖；

圖4a至4c以投影到組件表面的形式示出了根據本發明的凸起圖案的簡化框圖；以及

圖5示出了隨著預熱和回流步驟的溫度曲線的簡圖。

具體實施方式

提供了以下描述以使得本領域技術人員能夠制造和使用本發明，以下描述是關于具體應用及其需要而提供的。在不脫離本發明的范圍的前提下，對于本領域技術人員來說對所公開的實施例的各種修改是顯而易見的，本文所限定的一般原則可以應用于其他實施例和應用。因此，本發明不旨在限于所公開的實施例，而是可以符合與本文所公開的原理和特征一致的最寬的范圍。