[發明專利]基于重布線技術的微系統組件堆疊方法

有效

• 申請號: 202110327389.0
• 申請日: 2021-03-26
• 公開（公告）號: CN113517222B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發明（設計）人: 韋煒;王勇;孫彪;張興穩;高修立;張建民
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二三研究所
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L21/56;B81C1/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 岑丹

1.一種基于重布線技術的微系統組件堆疊方法，其特征在于，具體步驟為：

S1：將芯片定位到預置平板上，在預置平板上設置密封圍框，并在密封圍框內灌封樹脂材料成形，在設定溫度范圍內固化樹脂材料，移去預置平板，完成多芯片模組芯片預置工作；

S2：在多芯片模組底面再次涂覆樹脂基材，在需要連通的芯片引腳位置刻蝕出通孔；

S3：采用電子束將金屬以離子態濺射到模組底部形成金屬層，并采用電鍍的方式將金屬層加厚，在刻蝕的通孔內部加厚金屬化；

S4：用光刻工藝在多芯片模組底部金屬層上將需要的電路圖形用光刻膠覆蓋，光刻膠未覆蓋的金屬層用金屬腐蝕溶液去除；

S5：重復步驟S2～S4?N次，在多芯片模組底面形成N+1層電路結構，完成單層微系統組件制作，N為自然數；

S6：用金絲球焊方式在單層微系統組件模組底部打上金球；

S7：在兩兩單層微系統組件間進行金球共晶焊接，完成多層微系統組件堆疊；

S8：在堆疊微系統組件底部植BGA錫球作為對外連接的引腳，完成整個微系統組件的堆疊。

2.根據權利要求1所述的基于重布線技術的微系統組件堆疊方法，其特征在于，所述樹脂材料包括環氧樹脂、聚氨酯材料其中的一種或多種。

3.根據權利要求1所述的基于重布線技術的微系統組件堆疊方法，其特征在于，步驟S1中設定的溫度范圍為150度至200度。

4.根據權利要求1所述的基于重布線技術的微系統組件堆疊方法，其特征在于，金屬層采用銅、鋁、鎳、銀或金材料的一種或多種。

5.根據權利要求1所述的基于重布線技術的微系統組件堆疊方法，其特征在于，步驟S6中的焊球采用金、錫、鉛、銀、鉍材料的一種或多種。

6.根據權利要求1所述的基于重布線技術的微系統組件堆疊方法，其特征在于，步驟S6用金絲球焊方式在單層微系統組件模組底部打上金球的具體方法為：通過在球焊機劈刀頭上用電擊的方式形成金球，用劈刀將金球壓到微系統組件底部焊點上，對刀頭施以一定的超聲波功率，產生微摩擦效應將金球和微系統組件底部鍍金層間形成分子共晶層，完成金球植球焊接。

7.根據權利要求1所述的基于重布線技術的微系統組件堆疊方法，其特征在于，步驟S7在兩兩單層微系統組件間進行金球共晶焊接的具體方法為：用共晶貼片機利用光學系統在Z軸方向上對準，將上下兩層單層微系統組件結合，施加一定的超聲功率，在結合面產生分子共晶層，結合完畢后采用低熱膨脹系統的密封膠水在結合面外圍進行灌封，保護焊點并加固結合強度，完成堆疊焊接。

8.根據權利要求1所述的基于重布線技術的微系統組件堆疊方法，其特征在于，在堆疊微系統組件底部植BGA錫球的具體方法為：植球機噴出錫球，同時采用紅外激光束加熱錫球，錫球和多芯片模組底面焊盤熔合到一起，完成植球。