[發(fā)明專利]無引線球腳表貼式厚膜混合集成電路的集成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310706157.1
• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號: CN103646906A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊成剛;黃曉山;蘇貴東;趙曉輝
• 申請（專利權(quán)）人: 貴州振華風光半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號: H01L21/70
• 分類號: H01L21/70;H01L21/60
• 代理公司: 貴陽中工知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 52106
• 代理人: 劉安寧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及集成電路，進一步來說，涉及厚膜混合集成電路，尤其涉及表貼式厚膜混合集成電路。

背景技術(shù)

原有混合電路的集成技術(shù)中，在陶瓷基片上，將半導(dǎo)體芯片、片式元器件直接裝貼在厚膜基片上，再采用鍵合絲（金絲或硅鋁絲）進行芯片與基片的引線鍵合，基片和管腳的引線鍵合，完成整個電器連接，最后在特定的氣氛中將管基和管帽進行密封而成。原有混合電路的集成技術(shù)存在的主要問題是必須采用管基和管帽對內(nèi)部電路進行封裝，由于管基和管帽體積大、管腳長、連接管腳的內(nèi)引線多、而且較長，因此，封裝后厚膜混合集成電路的體積較大、高頻干擾大，在裝備小型化、高頻等應(yīng)用領(lǐng)域受到一定的限制。?

經(jīng)檢索，中國專利數(shù)據(jù)庫中涉及厚膜混合集成電路的申請件有11件，基本上是近年申請的，如200910102792.2號《高可靠厚膜混合集成電路鍵合系統(tǒng)及其制造方法》、201110446104.1號《高集成高可靠工作溫度可控厚膜混合集成電路的集成方法》、201210396194.2號《高靈敏溫控厚膜混合集成電路的集成方法》、201210496732.5號《高密度厚膜混合集成電路的集成方法》等。目前還沒有無引線球腳表貼式厚膜混合集成電路的申請件。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是提供一種無引線球腳表貼式厚膜混合集成電路集成方法，通過取消封裝外殼（含管基、管帽）、取消管腳及其內(nèi)引線，從而解決原有混合電路的集成技術(shù)存在的問題。

為達到上述發(fā)明目的，發(fā)明人提供的無引線球腳表貼式厚膜混合集成電路集成方法與原有厚膜混合集成電路不同的是：它不需要管基、管腳和連接管腳的引線，而是采用在陶瓷基片上，直接將厚膜混合集成電路對外連接端制作在陶瓷基片的底面，對外連接端為金屬球面形；在陶瓷基片的正面進行混合集成，對厚膜導(dǎo)帶、厚膜阻帶、厚膜電容、厚膜電感采用絕緣介質(zhì)厚膜進行密封、絕緣保護，對半導(dǎo)體裸芯片采用絕緣介質(zhì)漿料進行涂封和固化保護；具體做法是取消原有集成方法的封帽工序，增加如下工序：

（1）?在厚膜導(dǎo)帶印刷前增加基片通孔打孔工序；?

（2）?在進行導(dǎo)帶印刷的同時，進行通孔金屬漿料填充；

（3）?阻帶修調(diào)完畢后，進行絕緣介質(zhì)漿料印刷，采用三氧化二鋁陶瓷漿料，燒結(jié)成膜；

（4）?在介質(zhì)膜燒結(jié)完畢后，采用高壓金絲打火或印刷金漿料再回流的方法形成金焊接球；

（5）?在已組裝和鍵合后的半導(dǎo)體裸芯片區(qū)域涂封絕緣介質(zhì)漿料，采用低溫固化玻璃漿料進行涂封。

上述基片通孔的孔徑精確控制在0.1μm以內(nèi)。

上述燒結(jié)成膜的工藝條件是：溫度為650℃、燒結(jié)時間60min，在氮氣保護環(huán)境中進行燒結(jié)。

上述低溫固化的工藝條件是：溫度為400℃、45min，在氮氣保護環(huán)境中完成固化涂封。

本發(fā)明的集成方法集成的無引線球腳表貼式厚膜混合集成電路有以下特點：①無封裝外殼，體積大幅縮小；②無引腳及相應(yīng)的內(nèi)引線，減小相應(yīng)的高頻干擾；③采用底部球形引腳，減小正面導(dǎo)帶長度，可提升頻率特性和集成度；④實現(xiàn)表貼式安裝，縮小裝備體積，提升裝備的高頻性能；⑤提高裝備系統(tǒng)的可靠性。

本發(fā)明方法生產(chǎn)的集成電路廣泛應(yīng)用于航天、航空、船舶、電子、通訊、醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)控制等領(lǐng)域，特別適用于裝備系統(tǒng)小型化、高頻、高可靠的領(lǐng)域，具有廣闊的市場前景和應(yīng)用空間。

附圖說明

圖1為本發(fā)明方法生產(chǎn)的集成電路示意圖，圖2為陶瓷基片通孔示意圖，圖3為厚膜導(dǎo)帶、通孔填充示意圖，圖4為厚膜阻帶示意圖，圖5為厚膜絕緣介質(zhì)保護層示意圖，圖6為球型焊接區(qū)示意圖，圖7為組裝與鍵合示意圖，圖8為絕緣介質(zhì)漿料涂封示意圖，圖9為原有工藝流程框圖，圖10為本發(fā)明方法的工藝流程框圖。

其中圖2至圖8為實施本發(fā)明方法的具體工序示意圖。

上述各圖中，1為陶瓷基片，2通孔，3為導(dǎo)帶/鍵合區(qū)，4為阻帶，5為絕緣介質(zhì)保護層，6為引出端焊接球面，7為球形焊接區(qū)，8為片式元器件，9為半導(dǎo)體裸芯片，10為鍵合絲，11為封裝芯片，12為絕緣介質(zhì)涂封層，13為金屬通孔。

具體實施方式

實施例：本發(fā)明方法的工藝流程如圖10所示，包括以下工序：

（1）?陶瓷基片、金漿料、釕系電阻漿料的準備；

（2）?基片清洗與烘干、管殼清洗與烘干；

（3）?基片通孔打孔；

（4）?厚膜導(dǎo)帶漿料的印刷，并在150℃下烘干10min；

（5）?通孔填充金屬漿料；