[发明专利]芯片接合结构及芯片接合的方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种芯片接合技术，特别有关于一种避免芯片偏移的芯片接合结构及芯片接合的方法。

背景技术

一般而言，芯片的封装需要将芯片固着至散热基板上，传统的固晶技术可分为银胶固晶、共晶(eutectic)焊接及覆晶(flip chip)焊接，其中共晶焊接技术是在芯片背面形成共晶材料，将散热基板和共晶材料加热至共晶材料的共晶温度，让共晶材料的金属成分与散热基板上的金属成分互相扩散，藉此改变共晶材料的成分而提高其融点，使得共晶材料固化，并让芯片固着在散热基板上。

共晶焊接技术可在散热基板上涂布助熔剂(flux)，以帮助散热基板上的金属成分与共晶材料的金属成分互相扩散，在芯片与散热基板接合之后，还需要进行回焊步骤，回焊时助熔剂为液态而具有流动性，这使得芯片的位置容易发生偏移，导致芯片与散热基板之间的电性连接不佳，造成芯片的封装良率下降。

另一种共晶焊接技术则是不涂布助熔剂，利用下压力帮助散热基板上的金属成分与共晶材料的金属成分互相扩散，然而，下压力会让共晶材料大量溢出，导致固晶的稳定性不佳，降低固晶的可靠度。

发明内容

本发明实施例提供芯片接合结构及芯片接合的方法，其可以克服上述的问题，使得芯片固着在基板上时不会产生偏移。此外，还可以减少共晶材料的溢出量，提高固晶的可靠度。

依据本发明的实施例，芯片接合结构包括：基板，具有芯片预定区，且芯片预定区的表面具有多个凸块设置在基板上；以及芯片，具有发光的正面及相对于正面的背面，且背面形成有一具有多个凹陷结构的共晶接合材料层，其中每一个凹陷结构与每一个凸块对应接合，而使芯片被固定在基板的芯片预定区上。

依据本发明的实施例，芯片接合的方法包括：提供基板，具有芯片预定区，且芯片预定区的表面具有多个凸块在基板上；提供芯片，具有发光的正面及相对于正面的背面，且背面形成有一具有多个凹陷结构的共晶接合材料层；以及对应接合每一个凹陷结构与每一个凸块，而使芯片被固定在基板的芯片预定区上。

为了让本发明的上述目的、特征、及优点能更明显易懂，以下配合所附图式，作详细说明如下：

附图说明

图1A至图1C显示依据本发明的一实施例的芯片接合结构的接合方法的各阶段的剖面示意图；

图2A至图2C显示依据本发明的另一实施例的芯片接合结构的接合方法的各阶段的剖面示意图；

图3A至图3B是显示依据本发明又一实施例的芯片接合结构的接合方法的各阶段的剖面示意图。

附图标记说明：

100～基板；            100C～芯片预定区；

102～凸块；            104～芯片；

104A～芯片发光正面；   104B～芯片背面；

105～凹陷结构；        106～共晶接合材料层；

108～固晶制程；        110～助熔剂或焊接层；

t1、t2～共晶接合材料层厚度；

t3～助熔剂或焊接层厚度；t4～凹陷结构深度；

w4～陷结构宽度；        h1、h2～凸块高度；

w1、w2～凸块宽度；

d～凹陷结构的侧边与凸块的侧边之间的间隙。

具体实施方式

参阅图1A至图1C，其显示本发明的一实施例的芯片接合结构的接合方法的各阶段的剖面示意图。图1A，首先提供固着芯片用的基板100，例如为印刷电路板、陶瓷基板、铜或铝等金属基板，基板100具有芯片预定区100C，在芯片预定区100C具有多个凸块(bump)102设置在基板100的表面上。凸块102的材料可以是金、银、铜、前述的合金或其它金属材料，在一实施例中，可利用打线机(wire bonder)在基板100的芯片预定区100C形成多个金属球，接着再进行整平步骤压平金属球的表面，形成如图1A所示的表面齐平的多个凸块102。