[发明专利]一种分拣倒装芯片的封盖平衡性填充封装结构及工艺

说明书

本发明公开了一种分拣倒装芯片的封盖平衡性填充封装结构及工艺，包含基板、倒装芯片、硅垫片和金属盖，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，倒装芯片背面的左右两侧上均设置有硅垫片；硅垫片的上下两侧均通过导热粘接层与金属盖盒倒装芯片粘连；本方案采用上下双层导热界面胶与左右两块硅垫片相结合的结构，保证最小散热接触面积，也保证金属盖粘贴时左右平衡无位置偏移，最终实现散热优良的封盖产品封装；导热界面胶的散热系数为3.4W/Mk，硅垫片的散热系数为149W/mK，实现了热量从薄型分拣倒装芯片到金属盖的快速传递，同时满足客户对封装类型的个性化追求，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平衡性填充封装结构及工艺，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平衡性填充封装结构及工艺封装工艺。

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平衡性填充封装结构，包含基板、倒装芯片、硅垫片和金属盖，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，倒装芯片背面的左右两侧上均设置有硅垫片；所述硅垫片通过其下侧的下导热粘接层粘贴在倒装芯片的背面，硅垫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界面散热胶点涂形成。

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：第一次点涂界面散热胶；

将界面散热胶均匀点涂在倒装芯片背面的两个短边，保证相近的点胶宽度和相同的点胶量，之后送进烘箱固化，形成两侧的下导热粘接层；

第四步：贴硅垫片并烘烤；

将硅垫片通过下导热粘接层粘贴在倒装芯片背面的两个短边上，保证两侧具有相同的压合高度；

第五步：第二次点涂界面散热胶；

将界面散热胶分别点涂在左右两边的硅垫片上，保证相近的点胶宽度和相同的点胶量，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；