一种倒装焊接芯片及其焊接方法技术

本发明专利技术公开了一种倒装焊接芯片的焊接方法，包括：在基板的焊盘上涂敷共晶焊料；在涂敷有共晶焊料的焊盘上涂敷助焊剂；将LED芯片倒装于焊盘上；使焊盘上的共晶焊料熔解，并与LED芯片电性相连。本发明专利技术还公开了一种倒装焊接芯片。采用本发明专利技术，替换了现有技术中涂敷锡膏的步骤，使熔接时，共晶焊料不会产生大幅度的收缩推挤，可有效避免LED芯片倾斜、位置飘移、正负极两端连接、短路等情况，保证倒装焊接芯片的使用效果，同时，对固晶机的精度要求也相应降低，使得固晶机的点胶模块的对准时间缩短，点焊效果更高，节省时间，产量得到有效提高，更有利于倒装焊接芯片的工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子元器件
，尤其涉及。
技术介绍
随着半导体业的迅速发展，封装技术的应用范围日益广泛，封装形式更趋多样化。其中，覆晶技术(Flip-Chip)，也称“倒晶封装”或“倒晶封装法”，其既是一种芯片互连技术，又是一种理想的芯片粘接技术。覆晶技术支持的LED光源与传统封装光源相比，具有热阻低，电压低，大电流密度光效高的特点，综合研宄表明覆晶LED光源在应用上有其独特的潜力和优势。具体地，覆晶技术是在LED芯片上沉积锡膏球，然后将LED芯片翻转加热利用熔融的锡膏球与基板相结合，形成稳定可靠的机械、电气连接。如图1所示，LED芯片的正负极在同一面，为求最高效能与避免正负极短路故障，在基板线路设计时需考虑芯片固晶位置；在线路设计时，为避免相邻芯片固晶锡膏互相沾黏，需考虑LED芯片的相距位置。采用现有的覆晶技术焊接的LED芯片时，需在每个固晶焊盘位置分别点上锡膏，精度要求高；需准确控制焊接温度，避免锡膏中的助焊剂挥发过快，使汽化后的助焊剂残留在熔融的锡膏中未能排出，导致固晶后锡膏孔洞率过高；需严格控制锡膏的颗粒大小，防止助焊剂残留于锡膏颗粒间的空隙内，使固晶后锡膏孔洞率过高；需精确控制锡膏的量，使锡膏厚度在0.4-0.6mm之间，锡球直径略小于芯片焊盘面积，两边锡膏量与大小一致，避免后续熔接时，因锡膏融化收缩推挤，造成芯片倾斜或位置飘移；需精确控制锡膏点的位置，使锡膏点间距稍大于芯片焊盘间距，避免因锡膏过量或锡膏点位置过于接近，使倒装正负极两端的锡膏在熔融时，受芯片挤压后往两边扩张，正负极两端连接，产生短路，影响倒装焊接芯片的使用效果。因此，采用现有的覆晶技术焊接的芯片对加工精度的要求极高，生产效率低下，产品良率低，已无法满足实际生产的要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种精度要求低、良率高的倒装焊接芯片的焊接方法，可大幅提高生产效率。本专利技术所要解决的技术问题还在于，提供一种结构简单、焊接性好的倒装焊接芯片。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种倒装焊接芯片的焊接方法，包括:在基板的焊盘上涂敷共晶焊料；在涂敷有共晶焊料的焊盘上涂敷助焊剂；将LED芯片倒装于焊盘上；使焊盘上的共晶焊料熔解，并与LED芯片电性相连。作为上述方案的改进，所述在涂敷有共晶焊料的焊盘上涂敷助焊剂的方法包括:在每一涂敷有共晶焊料的焊盘上分别涂敷助焊剂，每一焊盘被单独的助焊剂所包覆。作为上述方案的改进，所述在涂敷有共晶焊料的焊盘上涂敷助焊剂的方法还包括:将相邻的两个正负极焊盘划分为一组，在每组正负极焊盘上涂敷助焊剂，使正负极焊盘被同一层助焊剂所包覆。作为上述方案的改进，所述共晶焊料为锡。作为上述方案的改进，所述共晶焊料通过喷锡工艺涂敷于焊盘上。作为上述方案的改进，所述喷锡工艺为水平喷锡。作为上述方案的改进，喷锡间距最小为75um。作为上述方案的改进，所述共晶焊料的厚度为2.5-25微米。作为上述方案的改进，所述焊盘为铜焊盘。相应地，本专利技术还提供了一种倒装焊接芯片，其由上述的焊接方法制得。实施本专利技术，具有如下有益效果: 本专利技术通过将共晶焊料预先涂敷于焊盘上，倒装焊接时，再在涂敷有共晶焊料的焊盘上涂敷助焊剂，替换了现有技术中涂敷锡膏的步骤。其中，共晶焊料通过水平喷锡工艺预先固定于焊盘上，使在后续的熔接时，共晶焊料不会产生大幅度的收缩推挤，可有效避免LED芯片倾斜、位置飘移、正负极两端连接、短路等情况，保证倒装焊接芯片的使用效果。同时，共晶焊料与助焊剂分别涂敷，可避免共晶焊料与助焊剂的混合，对助焊剂的用量、位置及焊接温度的控制精确降低。具体地，可避免因锡膏的颗粒过大，使助焊剂残留于锡膏颗粒间的空隙内，造成的锡膏孔洞率过高；还可避免锡膏中的助焊剂挥发过快，使汽化后的助焊剂残留在熔融的锡膏中未能排出，造成的锡膏孔洞率过高。另外，现有技术中需要对每个焊盘分别涂覆焊膏，且焊膏在高温熔化过程中容易发生偏移，精度要求高，导致生产效率不高，而本专利技术中将相邻的两个正负极焊盘划分为一组，在每组正负极焊盘上涂敷助焊剂，使正负极焊盘被同一层助焊剂所包覆，使得助焊剂的包覆面积变大，将原来每个焊盘对应一层焊膏的方式，转换为每两个焊盘对应一层助焊剂的方式，因此，对固晶机的精度要求降低，使得固晶机的点胶模块的对准时间缩短，点胶效果更高，节省时间，产量得到有效提高，更有利于倒装焊接芯片的工业化生产。【附图说明】图1是现有技术中涂敷锡膏的示意图； 图2是本专利技术倒装焊接芯片的焊接方法的第一实施例流程图； 图3是图3中涂敷助焊剂的示意图； 图4是图3中涂敷助焊剂的另一示意图。【具体实施方式】为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述。仅此声明，本专利技术在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本专利技术的附图为基准，其并不是对本专利技术的具体限定。图2是本专利技术倒装焊接芯片的焊接方法的第一实施例流程图，包括: S101，在基板的焊盘上涂敷共晶焊料； 所述共晶焊料可以为锡、银、铜或锌，但不以此为限制；所述共晶焊料优选为锡，所述焊盘优选为铜焊盘。所述共晶焊料通过喷锡工艺预先涂敷于焊盘上，以此达成将锡预先固定于焊盘上的目的。其中，喷锡工艺分为垂直喷锡和水平喷锡，本专利技术优选采用水平喷锡，通过喷锡可有效防止裸铜面氧化，并保持焊锡性。具体地，水平喷锡的工艺流程为: (1)前清洗处理； (2)预热； (3)助焊剂涂敷； (4)水平喷锡； (5)热风刀刮锡； (6)冷却； (7)后清洗处理。本专利技术中，所述共晶焊料的厚度为2.5~25um，大大节省了涂覆材料。需要说明的是，若共晶焊料的厚度过厚，会使焊盘形成上浮效果，容易遮挡光线；若共晶焊料的厚度太薄，则容易形成孔洞，形成虚焊，使倒装焊接芯片产生开路，影响倒装焊接芯片的使用效果。S102，在涂敷有共晶焊料的焊盘上涂敷助焊剂； 需要说明的是，采用现有的倒装焊接工艺制作的芯片时，需在每个固晶焊盘位置分别点上锡膏(锡膏是由焊锡粉、助焊剂以及其它的表面活性剂、触变剂混合而成的膏状混合物)，精度要求高；需准确控制焊接温度，避免锡膏中的助焊剂挥发过快，使汽化后的助焊剂残留在熔融的锡膏中未能排出，导致固晶后锡膏孔洞率过高；需严格控制锡膏的颗粒大小，防止助焊剂残留于锡膏颗粒间的空隙内，使固晶后锡膏孔洞率过高；需精确控制锡膏的量，使锡膏厚度在0.4-0.6mm之间，锡球直径略小于芯片焊盘面积，两边锡膏量与大小一致，避免后续熔接时，因锡膏融化收缩推挤，造成芯片倾斜或位置飘移；需精确控制锡膏点的位置，使锡膏点间距稍大于芯片焊盘间距，避免因锡膏过量或锡膏点位置过于接近，使倒装正负极两端的锡膏在熔融时，受芯片挤压当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种倒装焊接芯片的焊接方法，其特征在于，包括：在基板的焊盘上涂敷共晶焊料；在涂敷有共晶焊料的焊盘上涂敷助焊剂；将LED芯片倒装于焊盘上；使焊盘上的共晶焊料熔解，并与LED芯片电性相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王孟源，朱思远，董挺波，
申请(专利权)人：佛山市中昊光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44