焊球凸块与封装结构及其形成方法技术

本发明专利技术是提供焊球凸块结构、其封装结构及其形成方法。焊球凸块结构的一例是提供一种焊球凸块结构，包括：一第一芯片；以及一第一银合金焊球凸块，设置于上述第一芯片上，其中上述第一银合金焊球凸块的组成是包含：0.01～10重量%的钯与余量的银。上述封装结构还包含一基板，藉由与上述第一芯片倒装芯片接合的形式，以其一基板上焊垫电性连接于芯片上银合金焊球凸块。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及焊球凸块结构、其封装结构及其形成方法，尤其涉及具有银合金焊球 凸块结构的焊球凸块结构、其封装结构及其形成方法。
技术介绍
倒装芯片组装（Flip化ipAssembly)具有接点数高、接点间距小、封装面积小、高 频性能佳、可靠度高W及耐电磁波干扰等优点，已普遍采用于集成电路及发光二极管（LED) 等电子产品封装工艺中。倒装芯片组装最重要的关键技术在于凸块炬ump)的制作及组 装。倒装芯片凸块材料大多使用焊锡（Solder)合金，例如：锡-37铅、锡-9锋、锡-0. 7铜、 锡-3. 5银、锡-51钢、锡-58饿、锡-3银-0. 5铜、锡-9锋-3饿等各种合金组成。焊锡凸块 (SolderBump)的制作方法主要可分为电锻巧lectroplating)及锡膏钢版印刷（Stencil Printing)两种。电锻法除了环保问题，且难W形成特定的合金组成。此外，在形成无铅焊 锡时，很难找到适当锻液配方与电锻工艺参数。例如，欲形成凸块如锡-3. 5银、锡-0. 7铜 及锡-3银-0. 5铜时，其合金组成很难稳定控制；欲形成焊球凸块如锡-51钢、锡-58饿及 锡-9锋-3饿时，则难W找到理想锻液。 因此，近年来大部分封装厂针对倒装芯片组装焊锡凸块的制作均逐渐W锡膏 (solderpaste)钢版印刷（stencilPrinting)为主。然而，倒装芯片锡膏的关键材料在 于锡粉（tinpowder)。一般而言，在表面实装（SurfaceMountTechnology;SMT)所使用 的锡粉粒径大约为30ym至50ym，该样的尺寸在制造上较为容易。然而，由于倒装芯片凸 块的尺寸在120ymW下，其锡膏所使用锡粉粒径必须大约在10ymW下，故其制作与粒径 筛选困难度均相当高。此外，当倒装芯片焊球凸块尺寸减小至100ymW下甚至达到50ym 时，即使使用尺寸在10ymW下的锡粉，其单颗焊锡凸块仍只有少数几个锡粉分布其中，故 于回焊（reflow)后将造成很严重的共平面度（Coplanarity)问题。另外，W锡膏制作倒装 芯片凸块的问题还包括助焊剂（flux)回焊后会留下空孔，W及在接点间距小至lOOymW 下时，锡膏钢版印刷不良率大增等问题。 倒装芯片组装导电凸块亦可利用电锻方法制作金凸块巧lectroplatingGold Bump),或者利用金线结球制作金焊球凸块（GoldS化dBump),然而不论是电锻金凸块或 金焊球凸块在与铅焊垫接合时，均会发生介金属化合物（IntermetallicCompounds)成 长太快，W至于接合界面脆化的问题；另外，如果采用传统软焊（Soldering)技术进行金 凸块与基板的组装，由于金在焊锡的溶解速度极快，将使大量金凸块溶入焊锡内部而形成 大量脆性的AuSn4介金属化合物，因此电锻金凸块或金焊球凸块进行芯片与基板的组装 一般只能采用导电胶接合，不仅导电性较焊锡接合差，更丧失了焊锡接合的自校准（Self Alignment)与可重工化ework油le)两大优点；当然金凸块在材料成本上亦极为昂贵。 因此电子产业亦有考虑利用电锻方法制作铜凸块巧lectroplatingCopper Bump)或铜柱（CopperPillar),或者利用金线结球制作铜焊球凸块（CopperS化dBump), 然而不论是电锻铜凸块、铜柱或铜焊球凸块在与铅焊垫接合时，均会发生介金属化合物成 长太慢w至于接合界面虚焊的顾虑；另外，铜易氧化及腐蚀，其封装产品可靠度不佳；更为 严重的是铜的硬度太高，制作铜焊球凸块时易造成芯片破裂（化ip化atering)，在与基 板组装时亦会发生共平面（Coplanarity)问题，此一共平面问题在超小间距扣Itrafine Pitch)封装时尤其严重。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的一实施例是提供一种焊球凸块结构，包括；一第一基板；W及 一第一银合金焊球凸块，设置于上述第一基板上，其中上述第一银合金焊球凸块的组成是 选自下列组成的族群之一；组成1 ;〇. 01~10重量％的把与余量的银；组成2 ;0. 01~10重 量％的把、0. 01至10重量％的笛与余量的银；组成3 ;0. 01~10重量％的把、0. 01至10重 量％的笛、0.01至10重量％的金与余量的银；组成4 ;0. 01~10重量％的把、10至8(K)ppm 的微量金属与余量的银，其中上述微量金属包含10至60化pm的被、10至10化pm的铺、10 至l(K)ppm的铜中的至少一种；组成5 ;0. 01~10重量％的把、0. 01至10重量％的笛、10至 SOOppm的微量金属与余量的银，其中上述微量金属包含10至60化pm的被、10至10化pm的 铺、10至l(K)ppm的铜中的至少一种；组成6 ;0. 01~10重量％的把、0. 01至10重量％的 金、10至80化pm的微量金属与余量的银，其中上述微量金属包含10至60化pm的被、10至 lOOppm的铺、10至l(K)ppm的铜中的至少一种；W及组成7 ;0. 01~10重量％的把、0. 01至 10重量％的笛、0. 01至10重量％的金、10至80化pm的微量金属与余量的银，其中上述微量 金属包含10至6(K)ppm的被、10至l(K)ppm的铺、10至l(K)ppm的铜中的至少一种。 本专利技术的另一实施例是提供一种封装结构，包含：一第一芯片，具有一芯片上焊 垫；一芯片上银合金焊球凸块，设置于上述第一芯片的上述芯片上焊垫上；W及一基板，藉 由与上述第一芯片倒装芯片接合的形式，W其一基板上焊垫电性连接于芯片上银合金焊球 凸块；其中上述芯片上银合金焊球凸块是选自下列组成的族群之一；组成1 ;〇. 01~10重 量％的把与余量的银；组成2 ;0. 01~10重量％的把、0. 01至10重量％的笛与余量的银； 组成3 ;0. 01~10重量％的把、0. 01至10重量％的笛、0. 01至10重量％的金与余量的银； 组成4 ;0. 01~10重量％的把、10至8(K)ppm的微量金属与余量的银，其中上述微量金属包 含10至60化pm的被、10至10化pm的铺、10至10化pm的铜中的至少一种；组成5 ;0. 01~ 10重量％的把、0. 01至10重量％的笛、10至80化pm的微量金属与余量的银，其中上述微量 金属包含10至6(K)ppm的被、10至l(K)ppm的铺、10至l(K)ppm的铜中的至少一种；组成6 : 0. 01~10重量％的把、0. 01至10重量％的金、10至8(K)ppm的微量金属与余量的银，其中 上述微量金属包含10至60化pm的被、10至10化pm的铺、10至10化pm的铜中的至少一种； W及组成7 ;0. 01~10重量％的把、0. 01至10重量％的笛、0. 01至10重量％的金、10至 SOOppm的微量金属与余量的银，其中上述微量金属包含10至60化pm的被、10至10化pm的 铺、10至l(K)ppm的铜中的至少一种。 本专利技术的又另一实施例是提供一种封装结构的形成方法，包含：提供一银合金焊 线；烧烙上述银合金焊线的一端W形成一球状物；将上述球状物接合至一第一芯片的一芯 片上焊垫上；截断本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种焊球凸块结构，包括：一第一芯片；以及一银合金焊球凸块，设置于该第一芯片上，其中该银合金焊球凸块的组成是选自下列组成的族群之一：组成1：0.01～10重量%的钯与余量的银；组成2：0.01～10重量%的钯、0.01至10重量%的铂与余量的银；组成3：0.01～10重量%的钯、0.01至10重量%的铂、0.01至10重量%的金与余量的银；组成4：0.01～10重量%的钯、10至800ppm的微量金属与余量的银，其中上述微量金属包含10至600ppm的铍、10至100ppm的铈、10至100ppm的镧中的至少一种；组成5：0.01～10重量%的钯、0.01至10重量%的铂、10至300ppm的微量金属与余量的银，其中上述微量金属包含10至600ppm的铍、10至100ppm的铈、10至100ppm的镧中的至少一种；组成6：0.01～10重量%的钯、0.01至10重量%的金、10至800ppm的微量金属与余量的银，其中上述微量金属包含10至600ppm的铍、10至100ppm的铈、10至100ppm的镧中的至少一种；以及组成7：0.01～10重量%的钯、0.01至10重量%的铂、0.01至10重量%的金、10至800ppm的微量金属与余量的银，其中上述微量金属包含10至600ppm的铍、10至100ppm的铈、10至100ppm的镧中的至少一种。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：庄东汉，蔡幸桦，李俊德，
申请(专利权)人：乐金股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71