[發明專利]一種CSP共晶焊接方法

有效

• 申請號: 201610104163.3
• 申請日: 2016-02-26
• 公開（公告）號: CN105609439B
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 賈辰宇;孫智江
• 申請（專利權）人: 海迪科(南通)光電科技有限公司
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60;B23K37/00;B23K37/04
• 代理公司: 北京一格知識產權代理事務所(普通合伙)11316
• 代理人: 滑春生

技術領域

本發明屬于半導體器件制造工藝技術領域，特別涉及一種CSP共晶焊接方法。

背景技術

CSP封裝，即芯粒級封裝是近幾年發展起來的封裝形式，目前已有上百種產品，并且不斷出現一些新的產品。盡管如此，國內CSP技術還是處于初級階段，沒有形成統一的標準。現今市場上的CSP產品中芯粒焊盤與封裝基片焊盤的連接方式大多采用倒裝片鍵合，封裝基板也采用幾十年前的陶瓷基板。但是把硅芯粒安裝到陶瓷基板上之后，由于陶瓷基板與PCB基板的熱膨脹系數不匹配、差別太大，很難將陶瓷基板安置到PCB基板上。

為了解決上述問題，一般主要通過共晶的方法把芯粒連接在COB基板上，即在COB基板上點上膏狀共晶焊料，再將若干芯粒置于基板的設定位置上，然后在一定的溫度和壓力下，使芯粒與共晶焊料發生共晶反應，進而使芯粒和基板結合在一起。

雖然共晶工藝能顯著提高芯粒的可靠性，然而，共晶工序也存在一定的缺陷：1.現有的共晶方法需將芯粒與基板一一壓合，從而使得共晶時間較長；2.芯粒和基板的結合力問題，致使共晶工藝的結合力不夠，共晶精度不精確及CSP成品的性能低。

因此，研發一種能夠減短芯粒共晶時間、提高芯粒共晶精度及CSP成品的性能的CSP共晶焊接方法是非常有必要的。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種能夠減短芯粒共晶時間、提高芯粒共晶精度及CSP成品的性能的CSP共晶焊接方法。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案為：一種CSP共晶焊接方法，其創新點在于：所述共晶焊接方法包括如下步驟：

（1）點共晶焊錫：通過固晶機把共晶焊錫點在COB基板電路上；

（2）固晶：通過固晶機把若干顆CSP芯粒固定在點有共晶焊錫的COB基板電路上；

（3）共晶：將固晶后的COB基板放置在300℃～400℃的高溫軌道上，通過壓合裝置同時下壓COB基板上的芯粒，將芯粒與共晶焊錫同時壓合，達到共晶焊；壓合分為三個階段，第一壓合階段以8g/s～12g/s的速度逐漸增加壓合壓力，壓合時間為40s，第二壓合階段以40s時所達壓力進行壓合40s，第三壓合階段以16g/s～24g/s的速度逐漸減緩壓合壓力，壓合時間為20s；

（4）點膠：把熒光粉和膠水充分攪拌均勻，制得熒光粉膠，熒光粉膠真空脫泡后，通過點膠機臺噴涂在共晶后的COB基板表面，并對熒光粉膠進行膠固化；

（5）測試包裝：待步驟（4）中COB基板表面的熒光粉膠固化后，進行性能測試，測試合格的CSP成品進行包裝。

進一步地，所述步驟（3）中的壓合裝置包括施壓部件和驅動施壓部件的驅動裝置，所述施壓部件包括一壓塊，且所述壓塊的下表面均勻分布有垂直向下的金屬探針；所述驅動裝置為彈簧壓合或氣壓。

本發明的優點在于：

（1）本發明CSP共晶焊接方法，與傳統相比，將芯粒與基板一一壓合改用壓合裝置同時將若干芯粒與基板壓緊，進而能夠大大縮短芯粒的共晶時間；同時，本發明中采用壓合裝置進行下壓芯粒，進而能準確控制壓合壓力；此外，通過階段性的壓力控制，即先緩慢增加壓力，壓力達到一定要求，再以恒壓施壓，最后再緩慢減壓，進而不會使因壓力過大，造成芯粒表面損壞，也使得芯粒能夠受壓更均勻，進一步保證了芯粒共晶精度；

（2）本發明CSP共晶焊接方法，所采用的壓合裝置，包括壓塊，壓塊的下表面均勻分布有垂直向下的金屬探針，金屬探針與芯粒一一對應，并通過彈簧或氣壓方式進行壓合芯粒，從而防止推力過大對芯粒表面造成損壞，既保證了芯粒共晶精度，也保證了CSP成品的合格率，進而提高了CSP成品的性能。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

圖1是本發明中實施例1所采用壓合裝置的結構示意圖。

圖2是本發明中實施例2所采用壓合裝置的結構示意圖。

圖3是本發明中壓合壓力與壓合時間的關系圖。

具體實施方式

下面的實施例可以使本專業的技術人員更全面地理解本發明，但并不因此將本發明限制在所述的實施例范圍之中。

實施例1