[發明專利]焊料微凸點陣列制備方法

有效

• 申請號: 202010776085.8
• 申請日: 2020-08-03
• 公開（公告）號: CN111883502B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 劉建軍;胡海霖;郭育華;張孔;王運龍
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十八研究所
• 主分類號: H01L23/488
• 分類號: H01L23/488;H01L21/48;H01L21/60
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙) 34124
• 代理人: 花錦濤

本發明涉及芯片封裝領域，具體涉及一種焊料微凸點陣列制備方法，包括如下步驟：貼焊片，將焊片貼合在載板上；切割，在焊片上切割出焊料柱陣列；剝離，將多余的焊片撕掉或剝離，只留下焊料柱陣列；倒裝焊接，焊料柱陣列轉移到需制作凸點面陣的焊盤上；回流，對帶有焊料柱陣列的焊盤進行回流，使焊料柱陣列熔化成球，形成規則的焊料凸點陣列。本發明的優點在于：該方法工藝簡單，效率高，靈活方便，可適用各種型號焊料，無需特制微球，成本低，不僅適用于晶圓整體制作，對劃切好的芯片，轉接板同樣適用，而且無需特制植球模板，可大規模應用。

技術領域

本發明涉及芯片封裝領域，具體涉及一種焊料微凸點陣列制備方法。

背景技術

為了滿足未來電子元器件，分系統和整機小型化，高集成化的要求，亟需發展倒裝芯片、堆疊芯片或器件、嵌入器件或多層封裝的組合技術來實現高的組裝密度和功能密度。而倒裝芯片、芯片堆疊等先進組裝技術多采用面陣凸點互聯工藝，其具有節省面積、減少引線長度、有利于散熱、提高性能和減小體積等優點，是一項具有高度技術競爭力和發展潛力的封裝技術。因此，要發展微系統先進組裝技術，首先要實現互聯面陣凸點制作技術。而焊料微凸點是最常用的凸點形式，性能可靠，成本低。

倒裝芯片、芯片堆疊等互聯采用的面陣凸點，尺寸通常在200μm以下，有些甚至在100μm以下。對這個尺寸量級的焊料微凸點，目前凸點制作方式主要有激光植球和機械印刷兩類，激光植球是用激光將單顆錫球加熱融化，然后噴射到芯片或陶瓷轉接板對應的PAD上，噴射過程中自然冷卻，然后固化在芯片或陶瓷轉接板PAD上。激光植球速度慢(0.1-0.2秒/個)，不同球徑需要不同尺寸的漏斗，漏斗經常被激光照射，導致漏斗口燒蝕嚴重，經常需要更換。小球徑的漏斗非常容易堵塞，噴射不出。激光植球屬于激光照射加熱，焊球瞬間高溫融化，單顆焊球的熔化情況的噴射力度不一致，每個融化的球落在焊盤上的形狀也不甚相同，可能導致焊料微球凸點陣列的共面性較差。現有技術中，如公開號為CN102651325A的中國發明專利申請公開的一種二維排布方式的無芯轉接板封裝方法中，其在金屬柱陣列的終端露出轉接板基體并通過植球或印刷焊膏、回流的方法形成BGA 焊球凸點陣列，其中便應用到了植球的凸點制作方式。機械印刷植球是通過制作特定孔洞圖形的模板，將焊料微球倒在模板上，用特制的鋼刷刮過，使微球進入模板孔洞，掉落在下方芯片或基板焊盤上。這種方式由于模板孔洞要求尺寸小，精度高，模板只能通過電鑄的方式制作，成本很高。同時由于模板厚度固定，只能倒入一種尺寸的微球，因此只能植同一種尺寸的焊球。

因此，尋找一種工藝簡便、效率高、成本低，同時可滿足多品種，多尺寸需求的焊料微凸點制備方法是目前亟待解決的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于：現有技術中焊料微凸點制備方法工藝復雜、效率低、成本高的技術問題。

本發明是通過以下技術手段實現解決上述技術問題的：一種焊料微凸點陣列制備方法，包括如下步驟：

s1、貼焊片：

將焊片貼合在載板上；

s2、切割：

在焊片上切割出焊料柱陣列；

s3、剝離：

加工后的焊料柱陣列形成孤島，將多余的焊片撕掉或剝離，只留下焊料柱陣列；

s4、倒裝焊接：

將載板與需制作凸點面陣的焊盤進行對準并進行倒裝焊接，將焊料柱陣列轉移到需制作凸點面陣的焊盤上；

s5、回流：

對帶有焊料柱陣列的焊盤進行回流，使焊料柱陣列熔化成球，形成規則的焊料凸點陣列。

優化的，在進行步驟s1貼焊片之前，需對原材料進行處理，即準備所需型號和厚度的焊片，裁切成所需尺寸，保證焊片平整，準備所需形狀和尺寸的載板，對表面進行清潔處理。