在电子产品中芯片接合的方法技术

本发明专利技术提供了一种在电子产品例如存储卡中芯片接合的方法，包括围堰‑填充方法和印刷方法。所述围堰‑填充方法使用围堰材料和填充材料，所述印刷方法使用印刷钢模板和糊状材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在电子产品中芯片接合(diebonding)的方法，具体地，涉及一种在存储卡例如嵌入式多媒体卡中芯片接合的方法。
技术介绍
电子产品例如存储卡正经历着更新(highturnovers)，以嵌入式多媒体卡(简略为“eMMC”)为例，eMMC延伸自用于嵌入式存储的多媒体卡并短时间进入市场，它是精美先进的移动设计的流畅路径的主要规格之一。开发eMMC的当前趋势是控制器芯片(controllerdie)移动到基底并移动到存储器芯片(memorydie)的下面以便节省空间、最小化和多功能化，这意味着，需要提前将母存储器芯片粘附到控制器芯片或其他类似元件的顶部。对于这种改变的现有解决方案是使用FOD(在芯片上的薄膜)来粘附存储器芯片。这类FOD材料已有商业产品。然而，如果控制器芯片和存储器芯片变得更大(这是存储器件的趋势之一)，由于基底和存储器芯片都非常薄且不能承受高应力，因此会有严重的翘曲问题。同时，FOD的费用非常高，对于许多存储器件播放器来说是不能接受的。已尝试了一些开发。替代方案1是使用间隔芯片(spacerdie)来将底部的存储芯片接合到基底，然后进行标准的叠层芯片接合、引线接合(wirebonding)和模塑。该方案比FOD便宜，但在引线接合期间芯片破裂的风险高且收率相当低。替代方案2是使用标准模塑方法来模塑控制器芯片和/或其他类似元件，然后进行标准的叠层芯片接合、引线接合和模塑。在上述两种替代方案中，通常需要额外的膜材料来结合存储器芯片，这增加了总的材料成本，且通常在膜与模塑化合物之间的粘合非常有限。因此，由于芯片破裂问题、层离、高翘曲或低收率，上述两种方案已被证明不那么有效。围堰(dam)和填充材料是粘合剂领域已知的且已应用于电子产品包装一段时间了。然而，在现有技术中，围堰和填充材料仅用于包装以保护位于包装中的元件。迄今尚没有尝试去开发不仅能用于包装而且还能用于直接接合电子产品中的元件(例如芯片元件)的围堰和填充材料。
技术实现思路
鉴于电子产品中(特别是存储卡中)的芯片包装的当前技术趋势，本专利技术的一个目的是提供一种简单且低成本的芯片接合方法，并且解决现有技术方案中的问题，例如翘曲、低收率和高成本。令人惊讶地，本专利技术的专利技术人发现使用围堰材料和填充材料的方法(简称为D-F方法)以及使用具有一组特定孔的印刷钢模板(printedsteelstencil)和糊状材料(pastematerial)的印刷方法(简称为印刷方法)能够解决翘曲和芯片破裂问题，这些问题在使用FOD或芯片接合的其他可选方案时经常发生。本专利技术的上述两种方法在芯片接合中获得了好的粘合和低的应力/条带翘曲(stress/stripwarpage)，并且它们是简单且低成本的方法，适用于大的控制器芯片和超薄存储器芯片。在一些情况下，不需要额外的膜或芯片粘附材料来粘附存储器芯片。在本专利技术的一个方面，提供了D-F方法，所述用于芯片接合的D-F方法包括以下步骤：1)在基底上围绕一个或多个第一芯片分配围堰材料(dammaterial)；2)将填充材料分配到由所述围堰材料限定的区域中，并任选地，同时加热所述基底；3)任选地，使所述填充材料部分地固化；4)将第二芯片接合到所述填充材料上；和5)使所述围堰材料和所述填充材料完全固化。在D-F方法中，围堰材料类似于标准DA(芯片贴装)糊料(paste)但具有比较高的粘度和高T.I.，这有助于在分配后保持其原有形状，而填充材料具有非常低的粘度和非常好的流动性，从而它能够容易地沿着基底、引线(wire)、芯片和其他元件流动，并在分配后在非常短的时间内实现充分覆盖。在本专利技术的另一方面，提供了印刷方法，所述印刷方法包括以下步骤：1)用具有一组特定孔的印刷钢模板覆盖基底上的一个或多个第一芯片；2)将糊状材料印刷到所述孔中，以覆盖所述一个或多个第一芯片；3)任选地，使所述糊状材料部分地固化；4)将第二芯片接合到所述糊状材料上；和5)使所述糊状材料完全固化。与D-F方法相比，印刷方法甚至更简单且得到非常高的UPH(单位/小时)。本专利技术还提供由D-F方法或印刷方法制备的存储卡，例如嵌入式多媒体卡。附图说明本文描述的附图仅用于说明的目的且不意在以任何方式限制本公开的范围。图1a和1b是显示eMMC包装的传统结构的示意图；图2是显示eMMC包装的改进结构的示意图；图3是显示D-F方法中的步骤的流程图；以及图4是显示印刷方法中的步骤的流程图。专利技术详述除非另有说明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。在有冲突的情况下，以本说明书(包括定义)为准。除了另有明确说明，商标以大写字母示出。除非另有说明，所有的百分比、部分、比值等按重量计。当以范围、优选范围或一系列优选上限值和优选下限值给出数量、浓度或者其他数值或参数时，这应理解为具体公开了由任意一对的任意上限值或优选值和任意下限值或优选值形成的所有范围，而不必考虑是否单独公开了这些范围。当本文记载数值范围时，除非另有说明，所述范围意在包括其端点以及该范围中的所有整数和分数。当限定范围时，不意在将本专利技术的范围限制于所记载的特定值。当术语“约”被用于描述数值或范围的端点时，本公开应理解为包括所指的特定值或端点。如本文中所使用，术语“包括”、“包含”、“具有”、“含有”或它们的任意其他变体都意在覆盖非排他性的含括。例如，包括一系列要素的组合物、工艺、方法、物品或装置不必仅限于那些要素，而可以包括没有明确列出的或这样的组合物、工艺、方法、物品或装置固有的其他要素。此外，除非相反地明确说明，“或”指的是包括性的“或”而非排除性的“或”。例如，以下任何一种情形均满足条件“A”或“B”：A为真(或存在)且B为假(或不存在)，A为假(或不存在)且B为真(或存在)，以及A和B都为真(或存在)。另外，在本专利技术的要素或元件之前的不定冠词“一个”和“一种”意指关于要素或元件的实例(即：单一实例)的数目是非限制性的。因此，“一个”或“一种”应被解释为包括一个(一种)或至少一个(一种)，单数形式的要素或元件也包括复数，除非该数明显表示单数。本文中的材料、方法和实施例仅是说明性的，且除非另有明确说明，它们不意在限制。本文中描述了合适的方法和材料，但是可以在实践或测试本专利技术时使用类似于或相当于本文描述的方法和材料的那些。在下文中详细说明本专利技术。D-F方法在D-F方法中，围堰材料包含基本树脂、环氧固化催化剂(epoxyhardener)、固化剂、填料和其他添加剂，其中基本树脂为选自环氧树脂、BMI树脂和乙烯基树脂中的一种或多种。环氧树脂，也称为聚环氧化物，是一类含有环氧化物基团的反应性预聚物和聚合物，例如双酚A环氧树脂、CTBN改性的环氧树脂，等等。环氧树脂可以通过催化均聚反应与它们自身反应(交联)，或者与宽范围的共反应剂(包括多官能的胺类、酸类(和酸酐类)、酚类、醇类和硫醇类)反应(交联)。这些共反应剂通常称为环氧固化催化剂。BMI树脂(双马来酰亚胺树脂的简称)，是一类具有两个马来酰亚胺基团的化合物，所述两个马来酰亚胺基团通过氮原子经由连接基连接，所述连接基例如为亚烷基。聚-(氧基四亚甲基)-二-(2-马来酰亚胺基乙酸酯)是这种类型的BMI本文档来自技高网...

【技术保护点】
芯片接合方法，所述方法使用围堰材料和填充材料，其特征在于，所述方法包括以下步骤：1)在基底上围绕一个或多个第一芯片分配围堰材料；2)将填充材料分配到由所述围堰材料限定的区域中，并任选地，同时加热所述基底；3)任选地，使所述填充材料部分地固化；4)将第二芯片接合到所述填充材料上；和5)使所述围堰材料和所述填充材料完全固化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.芯片接合方法，所述方法使用围堰材料和填充材料，其特征在于，所述方法包括以下步骤：1)在基底上围绕一个或多个第一芯片分配围堰材料；2)将填充材料分配到由所述围堰材料限定的区域中，并任选地，同时加热所述基底；3)任选地，使所述填充材料部分地固化；4)将第二芯片接合到所述填充材料上；和5)使所述围堰材料和所述填充材料完全固化。2.根据权利要求1所述的芯片接合方法，其特征在于，所述围堰材料在5rpm和25℃的粘度为5,000-500,000mPa·s，优选为40,000-50,000mPa·s；所述围堰材料的触变指数(T.I.)大于1.0，优选为4.0-6.0。3.根据权利要求1或2所述的芯片接合方法，其特征在于，所述填充材料在5rpm和25℃的粘度小于50,000mPa·s，优选小于10,000mPa·s；所述填充材料的T.I.小于3.0，优选小于1.5。4.根据权利要求1-3中任一项所述的芯片接合方法，其特征在于，所述围堰材料包含基本树脂、环氧固化催化剂、固化剂、填料和其他添加剂，其中所述基本树脂为选自环氧树脂、BMI树脂和乙烯基树脂中的一种或多种。5.根据权利要求1-4中任一项所述的芯片接合方法，其特征在于，所述填充材料包含基本树脂、环氧固化催化剂、固化剂、填料和其他添加剂，其中所述基本树脂为选自环氧树脂、BMI树脂和乙烯基树脂中的一种或多种。6.根据权利要求4所述的芯片接合方法，其中基于所述围堰材料的总重量，所述围堰材料包含0-20％、优选4-8％的环氧树脂，0-30％、优选20-28％的BMI树脂，0-30％、优选14-20％的乙烯基树脂，0-5％、优选0.2-1.0％的环氧固化催化剂，0-5％、优选0.2-1.2％的固化剂，30-80％、优选40-60％的填料和0-5％、优选0.5-2.0％的其他添加剂，其中各组分的总和为100％。7.根据权利要求5所述的芯片接合方法，其中基于所述填充材料的总重量，所述填充材料包含0-30％、优选8-16％的环氧树脂，0-40％、优选25-30％的BMI树脂，0...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·陈，J·沈，W·房，J·周，X·洪，卓绮茁，
申请(专利权)人：汉高知识产权控股有限责任公司，汉高股份有限及两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE