[发明专利]一种分拣倒装芯片的封盖高导热封装结构及其封装工艺

说明书

本发明公开了一种分拣倒装芯片的封盖高导热封装结构及其封装工艺，包含基板、倒装芯片、金属盖和镀镍铜片，金属盖焊接在基板上，倒装芯片位于金属盖内；倒装芯片与基板之间设置填充胶，镀镍铜片通过下导热粘接层粘贴在倒装芯片的背面，镀镍铜片通过上导热粘接层与金属盖粘连；本方案采用上下双层导热粘接剂与镀镍铜片结合的结构，最终实现高导热的封盖产品封装；镀镍铜片本身制造成本低廉，有很高的实用性，且镀镍铜片的热传导系数约为硅垫片的2.6倍；实现了热量从薄型分拣倒装芯片到金属盖的快速传递，并满足客户对封装类型的个性化追求，适用于更大的芯片与金属盖间隙以及更高的散热要求，其工艺也具备较高的量产操作性。

技术领域

本发明涉及一种分拣倒装芯片的封盖高导热封装结构及其封装工艺，属于集成电路倒装芯片封装技术领域。

背景技术

芯片倒装焊接在基板或其他载板上时，一般需要在芯片凸块（bump）间埋入底部填充胶（underfiller），金属盖（Lid cover）底端通过粘接剂（adhensive）强力连接在基板或其他载板上予以支撑；金属盖的腔体顶端通过界面散热材料（TIM胶）连通到芯片背面（非电性能面）实现热传导，然后植球，切割成形。

而当分拣倒装芯片的厚度小于500μm，常规金属盖腔体深度高于800μm时，正常刷界面散热胶无法完全填满最小约300μm，甚至更大的间隙空间，并实现高效散热；从而只能采用塑封（EMC）类FCBGA封装，不能满足客户对封装形式的个性化要求；特别是在金属盖共享模具，统一大小，以保证成本最小化的前提下。

发明内容

针对上述存在的技术问题，本发明的目的是：提出了一种分拣倒装芯片的封盖高导热封装结构及其封装工艺。

本发明的技术解决方案是这样实现的：一种分拣倒装芯片的封盖高导热封装结构，包含基板、倒装芯片、镀镍铜片和金属盖，金属盖的边框通过焊接剂焊接在基板上，倒装芯片位于金属盖内；所述倒装芯片的正面具有多个凸块，倒装芯片与基板之间设置填充胶；所述镀镍铜片通过其下侧的下导热粘接层粘贴在倒装芯片的背面，镀镍铜片的上侧通过上导热粘接层与金属盖粘连。

优选的，所述填充胶充满倒装芯片与基板之间的间隙，以及凸块与凸块之间的间隙。

优选的，所述下导热粘接层和上导热粘接层均由点涂的导热粘接剂和锡膏组成。

优选的，所述基板的底部焊有锡球。

其封装工艺包含以下步骤：

第一步：芯片倒装焊接；

将倒装芯片倒装在基板上,实现信号的100%对应连接；

第二步：芯片底部填充；

通过虹吸现象使填充胶布满倒装芯片与基板的全部间隙，并固化以增强芯片凸块与基板焊盘的连接牢固度；

第三步：第一次点涂导热粘接剂和锡膏；

将导热粘接剂和锡膏均匀点涂在倒装芯片的整个背面，形成下导热粘接层；

第四步：贴镀镍铜片并烘烤；

将镀镍铜片通过下导热粘接层粘贴在倒装芯片的背面并压平，然后在烘箱中烘烤；

第五步：第二次点涂导热粘接剂和锡膏；

将导热粘接剂和锡膏均匀点涂在镀镍铜片整个背面，形成上导热粘接层；

第六步：点涂焊接剂；

将焊接剂点涂在基板的环形贴盖区；

第七步：粘贴金属盖；

将金属盖对准基板的环形贴盖区，并控制位移和压合高度；

第八步：全固化；