[發(fā)明專利]微電子封裝體、倒裝工藝及其應(yīng)用、微電子器件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010210354.4
• 申請(qǐng)日: 2020-03-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111384005B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王順波;鐘磊;龐宏林;李利
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 甬矽電子(寧波)股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L23/31
• 分類號(hào): H01L23/31;H01L21/56;H01L23/488;H01L21/60
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 劉蘭

本發(fā)明涉及芯片封裝領(lǐng)域，具體而言，提供了一種微電子封裝體、倒裝工藝及其應(yīng)用、微電子器件。所述微電子封裝體的倒裝工藝包括以下步驟：(a)提供設(shè)置有導(dǎo)電塊的基板；(b)在導(dǎo)電塊表面依次涂覆導(dǎo)電膠和非導(dǎo)電膠；(c)將設(shè)置有凸塊的芯片與基板壓合，然后固化，得到微電子封裝體。該工藝采用導(dǎo)電膠和非導(dǎo)電膠配合，工藝簡(jiǎn)單，封裝效率高，芯片功能穩(wěn)定可靠，封裝體不易翹曲變形，使用壽命長(zhǎng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及芯片封裝領(lǐng)域，具體而言，涉及一種微電子封裝體、倒裝工藝及其應(yīng)用、微電子器件。

背景技術(shù)

倒裝芯片封裝工藝是為了提高封裝速度和組件可靠性的一種封裝技術(shù)，傳統(tǒng)的焊膏倒裝芯片組裝工藝流程包括：涂焊劑、布芯片、焊膏再流與底部填充等，其首要的設(shè)計(jì)考慮包括焊料凸點(diǎn)和下凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)，焊料凸點(diǎn)的作用是充當(dāng)IC與電路板之間的機(jī)械互連、電互連、有時(shí)還起到熱互連的作用。

現(xiàn)有的倒裝工藝存在以下缺點(diǎn)：首先，在倒裝過(guò)程中，助焊劑(例如錫球)或者凸點(diǎn)過(guò)多時(shí)，需要使用顆粒較細(xì)的膠水先填充底部，再進(jìn)行塑封，此時(shí)助焊劑或凸起容易接觸不到底部導(dǎo)電塊，并且為單顆固化，效率低。其次，在底部填充之前需要對(duì)助焊劑進(jìn)行清洗，如果清洗不干凈，會(huì)造成縫隙或孔洞，容易在上板時(shí)直接失效。另外，在底部填充時(shí)，需要填充料不留一絲縫隙，即使納米級(jí)分層也會(huì)發(fā)生離子遷移，從而導(dǎo)致電損耗過(guò)多，型號(hào)失真，甚至功能失效。再者，回流焊溫度一般超過(guò)250℃，溫度較高，不但對(duì)未保護(hù)的芯片的機(jī)械性能要求較高，而且在產(chǎn)品最終上板時(shí)候，內(nèi)部的錫凸點(diǎn)也會(huì)重新融化，如果在封裝時(shí)候錫沒(méi)有充分融化，錫會(huì)重新分布，電路可能會(huì)斷開(kāi)，嚴(yán)重影響芯片的電性表現(xiàn)。此外，采用常規(guī)的錫導(dǎo)電，溫度高，對(duì)基板和芯片都需要有特殊材料要求，封裝中不同的材料在不同溫度下，都會(huì)產(chǎn)生不同的翹曲，設(shè)計(jì)時(shí)候需要進(jìn)行整體材料翹曲度的匹配，減少整體的翹曲度，倒裝凸塊的高度一般為10-50微米，凸塊上的錫膏涂層高度為10-50微米，所以對(duì)材料的變形特別敏感。

有鑒于此，特提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一目的在于提供一種微電子封裝體，該封裝體采用導(dǎo)電膠層電連接基板與芯片，改變了傳統(tǒng)采用錫塊電連接基板與芯片的結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)新穎，并且芯片與基板的粘結(jié)強(qiáng)度高，導(dǎo)電膠層中的導(dǎo)電離子不易遷移，芯片的功能穩(wěn)定可靠。

本發(fā)明的第二目的在于提供一種微電子封裝體的倒裝工藝，該工藝采用導(dǎo)電膠和非導(dǎo)電膠配合，工藝簡(jiǎn)單，封裝效率高，芯片功能穩(wěn)定可靠，封裝體不易翹曲變形，使用壽命長(zhǎng)。

本發(fā)明的第三目的在于提供一種上述微電子封裝體的應(yīng)用。

本發(fā)明的第四目的在于提供一種微電子器件。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明提供了一種微電子封裝體，包括基板和芯片，基板上設(shè)置有導(dǎo)電塊，導(dǎo)電塊表面依次設(shè)置有導(dǎo)電膠層和非導(dǎo)電膠層，芯片上設(shè)置有凸塊，凸塊壓合于導(dǎo)電塊上方。

作為進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案，所述基板上還設(shè)置有防焊油墨，防焊油墨設(shè)置于導(dǎo)電塊外圍。

作為進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案，防焊油墨的高度大于導(dǎo)電塊的高度。

作為進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案，所述導(dǎo)電塊設(shè)置有凹槽，凹槽的開(kāi)口朝向芯片。

第二方面，本發(fā)明提供了一種上述微電子封裝體的倒裝工藝，包括以下步驟：

(a)提供設(shè)置有導(dǎo)電塊的基板；

(b)在導(dǎo)電塊表面依次涂覆導(dǎo)電膠和非導(dǎo)電膠；

(c)將設(shè)置有凸塊的芯片與基板壓合，然后固化，得到微電子封裝體。

作為進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案，導(dǎo)電膠的體積電阻低于0.05Ω/cm。

作為進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案，導(dǎo)電膠的高度為導(dǎo)電塊的高度的1/4-2/3。