[发明专利]一种芯片倒装封装的方法

说明书

本发明公开了一种芯片倒装封装的方法，包括：对芯片开窗焊盘上的每个圆弧状凸点施加向下的压力，使每个圆弧状凸点变形为腰鼓状凸点，且使得每个腰鼓状凸点的上端面位于同一水平面；提供一基板，所述基板上设置有与芯片开窗焊盘一一对应的基板开窗焊盘；将带有腰鼓状凸点的芯片倒扣在基板上，使芯片开窗焊盘上的腰鼓状凸点与基板开窗焊盘一一对应；将一一对应的腰鼓状凸点与基板开窗焊盘进行回流，通过回流使每个腰鼓状凸点与对应的基板开窗焊盘连接，实现芯片与基板相连。本发明能够控制凸点高度的均匀性好，凸点高度可精准控制，改善超大规模集成电路倒装封装控制稳定性差、一致性不好、间隙精确控制困难和I/O输出端口密度低的问题。

技术领域

本发明属于半导体集成电路封装测试技术领域，具体涉及一种芯片倒装封装的方法。

背景技术

倒装封装技术是半导体集成电路一种常见的先进封装技术，较传统的引线键合技术，其具有传输路径短、信号延迟少、信号输入输出端口数量多、封装密度高和热传导效果好等优点，是封装技术的发展趋势之一。

目前，倒装封装技术通常采用回流的方式实现芯片与底部的基板焊接，具体技术为：(1)首先在晶圆的芯片开窗焊盘上电镀或印刷一层具有一定高度的焊料合金或植上一定尺寸的焊球，见附图1；(2)进行第一次回流，焊料合金在芯片开窗焊盘上形成顶部呈圆弧形的凸点，见附图2；(3)在基板的开窗焊盘上涂覆助焊剂；(4)将形成凸点的芯片倒扣在基板上，凸点与基板上的开窗焊盘相连，见附图3；(5)进行第二次回流，实现芯片与基板的焊接，见附图4；(6)进行清洗，去除残留助焊剂。

采用以上倒装封装方法，存在一定的局限性，主要为：(1)当芯片尺寸较大，或者凸点数量较多时，凸点最高点在同一水平高度的一致性较差，导致芯片倒扣在基板时，存在部分凸点与基板的开窗焊盘不能相连，第二次回流后存在断路失效问题；(2)当凸点密度较大、凸点之间间距较小时，第二次回流后存在凸点之间短路失效问题；(3)第二次回流后，芯片与基板的间隙不受控，只能依靠于第二次回流过程中芯片自身的重量来控制间隙，对后续封装工艺过程中的下填充或直接塑封注塑造成较大的工艺难度。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种芯片倒装封装的方法，能够控制凸点高度的均匀性好，凸点高度可精准控制，低温局部回流可降低凸点之间回流短路的风险，并实现芯片与基板之间间隙的精准控制，改善超大规模集成电路倒装封装控制稳定性差、一致性不好、间隙精确控制困难和I/O输出端口密度低的问题。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种芯片倒装封装的方法，包括：

对芯片开窗焊盘上的每个圆弧状凸点施加向下的压力，使每个圆弧状凸点变形为腰鼓状凸点，且使得每个腰鼓状凸点的上端面位于同一水平面；

提供一基板，所述基板上设置有与芯片开窗焊盘一一对应的基板开窗焊盘；

将带有腰鼓状凸点的芯片倒扣在基板上，使芯片开窗焊盘上的腰鼓状凸点与基板开窗焊盘一一对应；

将一一对应的腰鼓状凸点与基板开窗焊盘进行回流，通过回流使每个腰鼓状凸点与对应的基板开窗焊盘连接，实现芯片与基板相连。

进一步地，将带有腰鼓状凸点的芯片倒扣在基板上之前，对每个腰鼓状凸点的上端面进行打磨，使得每个腰鼓状凸点的上端面位于同一水平面。

进一步地，将带有腰鼓状凸点的芯片倒扣在基板上之前，在每个基板开窗焊盘上涂刷助焊剂；

然后将带有腰鼓状凸点的芯片倒扣在基板上，使芯片开窗焊盘上的腰鼓状凸点与涂刷助焊剂的基板开窗焊盘一一对应，通过回流使每个腰鼓状凸点与对应的涂刷助焊剂的基板开窗焊盘焊接在一起。

进一步地，将带有腰鼓状凸点的芯片倒扣在基板上之前，在每个基板开窗焊盘上涂刷焊膏，所述焊膏的熔点低于腰鼓状凸点的熔点；