[发明专利]在接合工艺中实施回流的方法

说明书

技术领域

本发明一般地涉及半导体领域，更具体地来说，涉及在接合工艺中实施回流方法。

背景技术

集成电路形成在半导体晶圆上方，然后，将晶圆切割成半导体芯片。可以将半导体芯片接合到封装基板上方。在接合工艺中，对半导体芯片和封装基板之间的焊料区域进行回流。常规的回流方法包括：对流式回流和热压缩回流。由于可以通过回流同时接合多个封装基板和上层的管芯，所以对流式回流具有相对较高的产量。然而，对流式回流需要较长的时间周期加热焊料凸块。由此产生的高热预算(high thermal budget)可以导致半导体芯片和封装基板具有显著的翘曲。因此，可能产生虚焊，并且因此导致半导体芯片与相应的封装基板的电连接可能具有缺陷。焊料区域也可以具有桥接(bridge)。由于翘曲产生的应力也可以导致芯片中的低-k介电层之间的分层。

与对流式回流相比，热压缩接合要求较低的热预算。然而，热压缩接合具有非常低的产量。在热压缩接合工艺期间，焊头(bond head)拾取芯片、翻转芯片并且将芯片附接至封装基板。然后，焊头经过升温过程，以加热芯片和焊料凸块，该焊料凸块将芯片与其底层的封装基板接合。在焊料凸块熔化后，焊头经过冷却过程，从而使焊料凸块凝固。由于对每个芯片都重复这个过程，因此热压缩接合的产量非常低，有时可能只有对流式回流的产量的1/15。

发明内容

为了解决现有技术中的缺陷，根据本发明的一方面，提供了一种方法，包括：将覆盖件置于下部封装元件的上方，其中，所述覆盖件包括与所述下部封装元件对准的开口；将上部封装元件置于所述下部封装元件的上方，其中，所述上部封装元件与所述开口对准，以及其中，将焊料区域设置在所述上部封装元件和所述下部封装元件之间；以及将所述覆盖件和所述上部封装元件暴露在辐射中，以回流所述焊料区域。

在该方法中，将所述覆盖件和所述上部封装元件暴露在辐射中的步骤包括：在所述覆盖件和所述上部封装元件的上方辐射红外光。

在该方法中，所述红外光的波长在大约750nm和大约3000nm之间。

在该方法中，封装元件带包括所述下部封装元件，所述封装元件带进一步包括多个下部封装元件，其中，所述覆盖件进一步包括与多个所述下部封装元件对准的多个开口，以及其中，所述方法进一步包括将多个上部封装元件置于所述多个下部封装元件的上方，其中，所述上部封装元件中的每个都与所述多个开口中的一个对准。

在该方法中，所述覆盖件的顶面具有第一反射率，以及其中，所述上部封装元件的顶面具有第二反射率，所述第二反射率低于所述第一反射率。

在该方法中，所述第一反射率以大于大约10％高于所述第二反射率。

在该方法中，在暴露所述覆盖件和所述上部封装元件的步骤期间，暴露在所述辐射中的所述覆盖件的顶面层包括：从基本上由银、铝、金、铜、锡、铁、氧化铝(Al₂O₃)及其组合所构成的组中选择的材料。

在该方法中，所述下部封装元件包括封装基板，以及其中，所述上部封装元件包括器件管芯。

根据本发明的另一方面，提供了一种方法，包括：将覆盖件置于其中具有多个封装基板的封装基板带的上方，其中，所述覆盖件包括多个开口，每个开口都与所述多个封装基板中的一个对准；将多个器件管芯置于所述多个开口中，其中，将所述多个器件管芯中每个都置于所述多个封装基板中的一个的上方；通过将所述覆盖件和所述多个器件管芯暴露在红外光中，回流所述多个器件管芯和所述多个封装基板之间的焊料区域；以及在回流步骤之后，从所述封装基板带的上方移除所述覆盖件。

在该方法中，在放置所述多个器件管芯的步骤之后，基本上封装基板带没有暴露在所述红外光中。

在该方法中，所述覆盖件包括顶层，以及其中，所述顶层包括银。

在该方法中，所述覆盖件具有对所述红外光的第一反射率，所述多个器件管芯的暴露表面具有对所述红外光的第二反射率，以及其中，所述第一反射率大于所述第二反射率。

在该方法中，所述第一反射率和所述第二反射率之间的差大于大约10％。

根据本发明的又一方面，提供了一种方法，包括：将上部封装元件置于下部封装元件的上方，其中，在所述上部封装元件和所述下部封装元件之间设置焊料区域；以及将所述上部封装元件暴露在辐射中，以回流所述焊料区域，其中，在暴露步骤期间，防止所述辐射到达所述下部封装元件。