[发明专利]一种倒装芯片封装方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件的制造领域，尤其涉及一种倒装芯片封装方法。

背景技术

电子封装的发展趋势是体积更小，重量更轻，倒装封装技术正是顺应这一发展趋势而产生的。与传统的引线连接的封装方式相比，倒装封装技术具有封装密度高，电和热性能优良，可靠性高等优点。通常的倒装封装技术是将芯片倒置，中间通过焊点，将芯片放置于基板（PCB板）上，从而实现电气和机械连接。因此，焊点的制成是非常重要的一个工序。

参考图1，所示为一采用现有技术的倒装封装装置的示意图，其包括芯片11，基板12，芯片焊垫13，基板焊垫14和焊球15。其中，芯片焊垫13位于芯片11的上表面，以将芯片的电极性引出；焊球15位于芯片焊垫13和基板焊垫14之间，通过这种连接关系，将芯片11上的电极性通过基板12引出。

然而在实际应用中，由于芯片11和基板12的膨胀系数不同，因此，在温度变化时，焊球15很容易发生形变，形变的大小与焊球高度，芯片大小以及基板厚度等因素相关，焊球15的形变将导致焊球的疲劳断裂和电学上的开路或者短路，而造成系统的失效。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种新型的倒装芯片封装方法，以解决现有技术中焊球容易发生形变，倒装芯片封装方法可靠性差的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

依据本发明一实施例的倒装芯片封装方法，包括以下步骤：

在一芯片上设置一组焊垫；

将一组第一连接结构和一组第二连接结构依次间隔排列设置于所述焊垫之上；

所述第一连接结构包括第一类金属；

所述第二连接结构包括第二类金属；所述第一类金属的硬度小于所述第二类金属的硬度；

将所述芯片倒置于一基板上，所述芯片通过所述第一连接结构和所述第二连接结构与所述基板连接。

依据本发明另一实施例的倒装芯片封装方法，包括以下步骤：

在一基板上设置一组焊垫；

将一组第一连接结构和一组第二连接结构依次间隔排列设置于所述焊垫之上；

所述第一连接结构包括第一类金属；

所述第二连接结构包括第二类金属；所述第一类金属的硬度小于所述第二类金属的硬度；

将一表面具有一组焊垫的芯片倒置，以使所述芯片表面上的焊垫与所述第一连接结构和第二连接结构连接，从而所述芯片通过所述第一连接结构和所述第二连接结构与所述基板连接。

优选的，所述第一连接结构为金属金或者金属银。所述第二连接结构为金属铜或者金属镍。

优选的，采用引线键合工艺生成所述第一连接结构或者所述第二连接结构，包括以下步骤：

进行引线键合工艺的第一次键合；

切断金属丝，从而形成所述第一连接结构或者所述第二连接结构。

优选的，通过电镀工艺形成所述第一连接结构或者所述第二连接结构。

由此可见，依据本发明实施例的倒装芯片封装方法，通过硬度较小的一组第一连接结构来承担由于芯片和基板的热膨胀系数不同而导致焊球形变的热应力，有效的防止了焊球的疲劳断裂，提高了整个倒装芯片封装方法热应力的可靠性。并且，通过一组导电性能较好的第二连接结构同时实现了芯片和基板之间的良好的电性连接。

附图说明

图1所示为采用现有技术的一种倒装封装装置的结构示意图；

图2所示为依据本发明第一实施例的倒装芯片封装方法的流程图；

图2A至图2I所示为图2所示的依据本发明第一实施例的倒装芯片封装方法的每一步骤的结构示意图；

图3所示为依据本发明第二实施例的倒装芯片封装方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的几个优选实施例进行详细描述，但本发明并不仅仅限于这些实施例。本发明涵盖任何在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。为了使公众对本发明有彻底的了解，在以下本发明优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本发明。

实施例一

参考图2，所示为依据本发明第一实施例的倒装芯片封装方法的流程图。在该实施例中，倒装芯片封装方法200包括以下步骤：

S201：在一芯片上设置一组焊垫；

所述焊垫位于所述芯片的表面，以将所述芯片的相应的电位向外引出；

S202：将一组第一连接结构和一组第二连接结构依次间隔排列设置于所述焊垫之上；

这里，所述第一连接结构由第一类金属组成；