[發明專利]倒裝芯片BGA組裝工藝

有效

• 申請號: 201110402987.6
• 申請日: 2011-12-06
• 公開（公告）號: CN102983087A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 劉育志;盧景睿;林韋廷;邱紹玲;潘信瑜
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60;H01L21/50
• 代理公司: 北京德恒律師事務所 11306
• 代理人: 陸鑫;房嶺梅

技術領域

本發明的主題大體上涉及的是倒裝芯片球柵陣列封裝組裝工藝。

背景技術

通常，倒裝芯片球柵陣列(FCBGA)組裝工藝涉及制備BGA基板和倒裝芯片部件，并且通過倒裝芯片部件的倒裝芯片焊料凸塊將其連接在一起而形成最終的FCBGA封裝件。在傳統FCBGA封裝組裝工藝中，封裝組件經過多次高溫熱循環以及BGA焊球和倒裝芯片部件的焊料凸塊的回流。但是，由于每一次高溫熱循環均對器件增加了一定程度的應力，并且延長了整個過程的周期時間，因此有必要限制高溫熱循環的次數。在多數傳統FCBGA組裝工藝中，FCBGA封裝組件經過至少兩個高溫熱循環處理：一個是焊料回流循環，用于在BGA基板上形成BGA焊球；第二個回流循環用于回流倒裝芯片部件的焊料凸塊，以形成處于倒裝芯片部件與BGA基板之間的倒裝芯片焊點。

發明內容

為了解決現有技術中所存在的技術缺陷，根據本發明的一方面，提供了一種組裝倒裝芯片球柵陣列封裝件的方法，其中，所述球柵陣列封裝件包括芯片，所述芯片與所述球柵陣列基板接合，所述球柵陣列基板包括第一面和第二面，所述方法包括：在所述芯片的焊料凸塊向上的方向，將所述芯片與所述球柵陣列基板的所述第一面連接接合，其中，所述芯片具有設置在其上的多個封裝芯片焊料凸塊，所述焊料凸塊具有施加在其上的助焊劑，并且所述球柵陣列基板具有多個安裝在所述第二面上的球形焊料；以及對所述芯片和所述球柵陣列基板實施熱工藝，從而回流所述球形焊料并且形成焊球，回流所述倒裝芯片焊料凸塊并且在所述芯片和所述球柵陣列基板之間形成焊點。

該方法進一步包括從分割好的晶圓中拾取芯片的步驟，通過以下方式實現：在所述球柵陣列基板被固定在所述芯片上方時，朝向所述球柵陣列基板向上推動所述芯片，直到所述芯片從所述分割好的晶圓中分離出來并且使所述芯片上的所述倒裝芯片焊料凸塊與所述球柵陣列基板相接觸，由此通過助焊劑將所述芯片與所述球柵陣列基板相接合。

該方法進一步包括在從所述分割好的晶圓中拾取所述芯片之前，在所述分割好的晶圓上的所述芯片上方對齊所述球柵陣列基板的步驟。

該方法進一步包括在將所述球柵陣列基板對齊在所述芯片上方之前，將助焊劑施加于在所述分割好的晶圓上設置的多個倒裝芯片焊料凸塊的步驟。

該方法進一步包括在將所述球柵陣列基板對齊在所述芯片上方之前，將多個球形焊料安裝至所述球柵陣列基板的步驟。

在該方法中，所述熱工藝具有熱曲線，所述熱曲線達到峰值溫度，所述峰值溫度高到足以回流所述球形焊料和所述倒裝芯片焊料凸塊。

在該方法中，所述球形焊料具有第一焊料成分，所述第一焊料成分具有第一熔融溫度，并且所述倒裝芯片焊料凸塊具有第二焊料成分，所述第二焊料成分具有第二熔融溫度，所述第二熔融溫度不同于所述第一熔融溫度，并且所述熱工藝的所述峰值溫度高到足以回流兩種焊料成分。

根據本發明的另一方面，提供了一種組裝倒裝芯片球柵陣列封裝件的方法，所述方法包括：將多個球形焊料安裝至球柵陣列基板；向分割好的晶圓上設置的多個倒裝芯片焊料凸塊施加助焊劑；將所述球柵陣列基板對齊在所述分割好的晶圓上的芯片上方；朝向所述球柵陣列基板向上推動所述芯片，直到所述芯片與所述分割好的晶圓分開并且所述芯片上的所述倒裝芯片焊料凸塊與所述球柵陣列基板相接觸，來從所述分割好的晶圓中將所述芯片拾取出來，由此所述芯片通過所述助焊劑以焊料凸塊向上的方向與所述球柵陣列基板保持接合；以及對所述芯片和所述球柵陣列基板實施熱工藝，由此回流所述球形焊料并且形成焊球，回流所述倒裝芯片焊料凸塊并且在所述芯片和所述球柵陣列基板之間形成焊點。

在該方法中，所述熱工藝包括熱曲線，所述熱曲線達到峰值溫度，所述峰值溫度高到足以回流所述球形焊料和所述倒裝芯片焊料凸塊。

在該方法中，所述球形焊料具有第一焊料成分，所述第一焊料成分具有第一熔融溫度，并且所述倒裝芯片焊料凸塊具有第二焊料成分，所述第二焊料成分具有第二熔融溫度，所述第二熔融溫度不同于所述第一熔融溫度，并且所述熱工藝的所述峰值溫度高到足以回流兩種焊料成分。