[實用新型]一種高密度芯片焊接結構

有效

• 申請號: 201921337381.7
• 申請日: 2019-08-16
• 公開（公告）號: CN210325778U
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 張博威
• 申請（專利權）人: 華宇華源電子科技（深圳）有限公司
• 主分類號: H01L23/488
• 分類號: H01L23/488;H01L21/60
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 葉新平

本實用新型一種高密度芯片焊接結構，包括金屬載體，位于金屬載體上的金屬連接區，安裝于金屬連接區上的多個芯片，金屬載體為一體化的金屬材料或者在絕緣基材表面附著一層金屬導體的載體，金屬連接區包括多個金屬焊盤或者多條電路走線和多個金屬焊盤或者阻焊層，金屬焊盤上設有焊料層，焊料層上設有助焊層，電路走線的端點與金屬焊盤電連接，金屬焊盤通過焊料層的焊料及高溫與芯片的焊盤或者電極焊接。一體化的金屬材料包括金屬基材和金屬導體。每個金屬焊盤的高度相等或者不相等。本實用新型解決了現有的銀膠焊料存在樹脂材料與芯片熱膨脹系數不匹配，導致粘接后芯片容易與焊料分層、銀粉不能100％填充，導電和散熱不佳等問題。

技術領域

本實用新型涉及芯片生產技術領域，尤其涉及一種高密度芯片焊接結構。

背景技術

現有的芯片如二極管、三極管等，在進行封裝時，通常采用導電膠、非導電膠等樹脂類材料，進行芯片的粘接，以實現固定的功能。

導電膠主要是利用銀膠中樹脂材料的粘性，來完成芯片的粘接，通過樹脂類材料中的銀粉導電，來完成芯片引腳的導通功能，同時又因其工藝制程簡單，僅需點膠、烘烤即能完成封裝，因而被廣泛應用在封裝工藝上。

但是，導電膠(以下簡稱銀膠)封裝方式存在以下缺陷：樹脂材料與芯片CTE(指熱膨脹系數)不匹配，導致粘接后芯片容易與焊料分層、銀粉不能100％填充，導電和散熱不佳等問題，限制了其自身的發展。

對于散熱性、導電性和CTE要求嚴格的芯片產品，現有的辦法是通過使用焊膏來解決(比如解決CTE不匹配導致的分層問題、導電和散熱不佳的問題)。

但是，現有的焊膏方式存在以下缺陷：

(1)需通過鋼網印刷錫膏來實現芯片產品加工，鋼網制作需要成本；

(2)加工時焊料厚度、平整性和對位精度上有一定的限制；

(3)芯片產品在進行重復焊接加工時，會存在二次融錫問題，從而影響芯片產品的可靠性。

由此可見，上述錫膏及銀膠兩種焊料，均受限于加工方法及設備，其能夠做到的芯片最小尺寸，只能達到0.2mm及以上，且焊點之間的間距也比較大。

針對高密度、對平整性要求高的芯片產品，以上兩種焊料都受到了極大的限制。為了解決以上的這些問題，我們發明了一種高密度芯片焊接結構。

實用新型內容

本實用新型的發明目的在于解決現有的銀膠焊料存在樹脂材料與芯片熱膨脹系數不匹配，導致粘接后芯片容易與焊料分層、銀粉不能100％填充，導電和散熱不佳等問題，現有的焊膏焊料存在需要鋼網印刷、鋼網成本高，焊料厚度、平整性和對位精度有一定的限制，芯片進行重復焊接加工時，存在二次融錫問題，從而影響芯片產品的可靠性的問題。其具體解決方案如下：

一種高密度芯片焊接結構，包括金屬載體，位于金屬載體上的金屬連接區，安裝于金屬連接區上的多個芯片，所述金屬載體為一體化的金屬材料或者在絕緣基材表面附著一層金屬導體的載體，所述金屬連接區包括多個金屬焊盤或者多條電路走線和多個金屬焊盤或者阻焊層，所述金屬焊盤上設有焊料層，焊料層上設有助焊層，所述電路走線位于阻焊層之下，電路走線的端點與金屬焊盤電連接，金屬焊盤通過焊料層的焊料及高溫與芯片的焊盤或者電極焊接。

可選地，所述一體化的金屬材料包括金屬基材和金屬導體，當完成芯片焊接后，通過物理方式，將金屬基材與金屬導體進行剝離或者將絕緣基材與金屬導體進行剝離。

進一步地，每個所述芯片的尺寸、厚度、焊盤大小各不相同，芯片的尺寸≥0.15*0.15mm，芯片的厚度≥0.08mm，芯片的焊盤尺寸≥20*20μm。

進一步地，所述金屬焊盤的尺寸≥20*20μm，金屬焊盤高度≥20μm，每個金屬焊盤的高度相等或者不相等。