制造微电子组件的方法技术

提供了一种制造微电子组件的方法。通过预加热无流动底部填充材料来改善无流动底部填充材料的润湿和流动特性。在一个实施例中，在被分配到基片上之前，在分配装置中预加热无流动底部填充材料。随后，将管芯置于基片上，此后管芯和基片之间的互连元件被回流并固化无流动底部填充材料。在另一实施例中，在将管芯置于基片上并使无流动底部填充材料位于管芯和基片之间后，预加热无流动底部填充材料。在再一实施例中，将无流动底部填充材料分配于管芯上，此后将基片置于管芯上，其中无流动底部填充材料位于基片和管芯之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。
技术介绍
集成电路通常制造于半导体基片之中和之上，它们随后被“切割”或“单一化”为各个微电子管芯。在单一化微电子管芯前，互连元件常形成于每个微电子管芯的表面上。随后，将互连元件置于载体基片的基片端子上。接着，通常将整个组件置入熔化互连元件的回流炉。互连元件的后续冷却使得互连元件被附着到基片端子上。因此，互连元件被焊接到基片端子。通常提供焊剂以在焊接时从互连元件中去除金属氧化物。随后，将焊剂洗去。当运行这种管芯中的集成电路时，集成电路产生热量，它被传播到剩余微电子管芯并传播到基片。微电子管芯通常由硅制成且基片由另一种材料制成，通常是有机聚合物材料。当由于运行电路而产生热量时或者当制造组件时，热膨胀系数的差异造成微电子管芯和基片的膨胀率不同。微电子管芯和基片之间的相对膨胀形成在互连元件和基片端子之间的界面处特别大的应力。底部填充材料常设置于微电子管芯周围，它在毛细作用下流入微电子管芯和基片之间的空间。随后，将底部填充材料加热到一温度并加热足以固化底部填充材料的时间周期。底部填充材料的固化使底部填充材料变硬。变硬的底部填充材料可以分散由于热膨胀系数不同引起的应力，从而防止互连元件剪切离开基片端子。通常提供无流动底部填充材料用于替代焊剂和常规底部填充材料两者。无流动底部填充材料可以在互连元件被焊接时去除金属氧化物并可以被后续固化和变硬。无流动底部填充材料通常没有常规毛细底部填充材料的良好的润湿性和流动特性。通常在无流动底部填充材料被分配于基片上前加热该基片。接着，该基片加热底部填充材料，这改善了底部填充材料的润湿特性。附图说明通过示例，参考附图进一步描述本专利技术，其中图1A到1E是用于根据本专利技术一个实施例的所用的部件和装置的侧视图。图2是与图1A到1E相对应的流程图。图3A到3E是用于制造根据本专利技术另一实施例的微电子组件所用的部件和装置的侧视图。图4是对应于图3A到3E的流程图。图5A到5E是用于制造根据本专利技术另一实施例的微电子组件所用的部件和装置的侧视图。图6是与图5A到5E相对应的流程图。具体实施例方式提供了一种。通过预加热无流动底部填充材料来改善该无流动底部填充材料的润湿和流动特性。在一个实施例中，在被分配到基片上前在分配装置中将无流动底部填充材料预加热。随后，将管芯置于基片上，此后回流管芯和基片之间的互连元件并固化无流动底部填充材料。在另一实施例中，在将管芯置于基片上且无流动底部填充材料在管芯和基片之间后，预加热无流动底部填充材料。在另一实施例中，无流动底部填充材料被分配于管芯上，此后将基片置于管芯上，此时无流动底部填充材料位于基片和管芯之间。图1A到1E和相应的图2示出了根据本专利技术一个实施例的(200)。如图1A所示，提供了基片10和分配装置12。基片10由电介质材料制成并其中和其上形成有金属线和金属平面。基片端子14形成于基片10的上表面上。分配装置12装填了无流动底部填充材料。无流动底部填充材料在分配装置12中时被预加热到基片10的温度以上的温度(205)。出于说明目的，在加热一个或多个部件时在附图中提供虚线。分配装置12中的无流动底部填充材料通常被预加热到约60℃的温度。在其它实施例中，无流动底部填充材料可被预加热到30℃和120℃之间的温度。预加热无流动底部填充材料的目的在于改善其润湿和流动特性。一般在被加热时，无流动底部填充材料的粘度被降低且其对表面的粘附能力提升。如图1B所示，用标号16表示的被预加热的无流动底部填充材料随后被分配于基片10的上表面上(210)。该无流动底部填充材料16通常约60℃且基片10约22℃。因此，无流动底部填充材料16和基片10之间存在约38℃的温度差。在另一实施例中，温度差可以至少是10℃。因为无流动底部填充材料16被加热，所以它容易在基片10的上表面和基片端子14上粘附和蔓延。图1C示出了微电子组件的进一步结构。微电子管芯18由卡盘20设置并保持。集成电路形成于微电子管芯18中且多个互连元件22形成于微电子管芯18的下表面上的端子上。在本例中，互连元件22通过一般被称作受控塌陷芯片连接(C4)的工艺形成。互连元件22由金属或金属合金制成。可以制成互连元件22的金属或金属合金的示例包括熔化温度为232℃的Sn、熔化温度为217℃的SnAgCu、熔化温度为221℃的SnAg、熔化温度为227℃的SnCu或者熔化温度为183℃的SnPb低共熔混合物。卡盘20用于将微电子管芯18置于基片10上(215)，将互连元件22插入无流动底部填充材料16，每个互连元件22与基片端子14的各一个相接触。无流动底部填充材料16仍旧处于约60℃。微电子管芯18和互连元件22处于约22℃的温度。因为已预加热了无流动底部填充材料18，所以它在微电子管芯18和互连元件22的表面上更容易弄湿。如图1D所示，随后，为了在互连元件22和基片端子14之间接头的形成而回流互连元件22(220)。将互连元件22加热到它们的熔化温度以上，并随后允许冷却。卡盘20保持微电子管芯18以使微电子管芯18在正加热互连元件22时不塌陷到基片10上。卡盘20还提供沿基片10方向的较小的向下力。因此，将互连元件22焊接到基片端子14上。无流动底部填充材料16用作在被加热时从互连元件22中去除金属氧化物的焊剂。由此，在每个互连元件22和各基片端子14之间形成更可靠的接头。现在参考图1E。已将图1D所示的卡盘20从微电子管芯18移除。随后，将整个组件加热到一温度并加热足以固化无流动底部填充材料16的时间周期(225)。无流动底部填充材料16的固化使得无流动底部填充材料16变硬。当使微电子管芯中的集成电路工作时，集成电路产生热量并分布遍及整个组件。由于微电子管芯18和基片的热膨胀系数之间的差异而形成应力。这些应力在互连元件22上特别大并会趋向于从基片端子14剪切互连元件22。变硬的无流动底部填充材料16分散由于微电子管芯18和基片10之间的热膨胀系数差引起的应力。图3A到3E以及相应的图4示出了根据本专利技术另一实施例的(400)。如图3A所示，无流动底部填充材料16从分配装置12中分配到基片10上(405)。无流动底部填充材料16和基片10都处于约22℃。如图3B所示，卡盘20用于将微电子管芯18置于基片10上(410)。互连元件22与基片10上的基片端子14相接触。微电子管芯18和互连元件22也处于约22℃。现在参考图3D。从微电子管芯18移除了图3D的卡盘20。随后，将整个组件预加热以促进无流动底部填充材料的流动和润湿(415)。将组件加热到约60℃。在另一实施例中，可以将组件加热到30℃和120℃之间的温度。参考图3C，微电子管芯18再次由卡盘20保持并将整个组件加热到互连元件22的熔化温度以上以回流用于接头形成的互连元件(420)。组件的后续冷却引起互连元件22的凝固以及互连元件22对基片端子14的附着。如图3E所示，从微电子管芯18移除了图3C的卡盘20。如图所示，随后，将整个组件加热到一温度并加热足以固化无流动底部填充材料16的时间周期(425)。图5A到5E和相应的图6示出了根据本专利技术另一实施例的600。如图5A所示，将无流动底部填充材料16分配到微电子管芯18的表面上(60本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造微电子组件的方法，包括：　　　　通过预加热无流动底部填充材料改善无流动底部填充材料的润湿和流动特性；　　　　装配一包括载体基片、具有集成电路的微电子管芯以及载体基片和管芯之间的无流动底部填充材料的结构，在装配所述包括载体基片、微电子管芯和无流动底部填充材料的结构前已改善了润湿特性；　　　　通过加热来回流所述结构的载体基片和微电子管芯之间的互连元件并随后允许所述互连元件冷却；以及　　　　通过将无流动底部填充材料加热足以使无流动底部填充材料变硬的时间周期来固化所述结构的无流动底部填充材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2003-12-15 10/737,3791.一种制造微电子组件的方法，包括通过预加热无流动底部填充材料改善无流动底部填充材料的润湿和流动特性；装配一包括载体基片、具有集成电路的微电子管芯以及载体基片和管芯之间的无流动底部填充材料的结构，在装配所述包括载体基片、微电子管芯和无流动底部填充材料的结构前已改善了润湿特性；通过加热来回流所述结构的载体基片和微电子管芯之间的互连元件并随后允许所述互连元件冷却；以及通过将无流动底部填充材料加热足以使无流动底部填充材料变硬的时间周期来固化所述结构的无流动底部填充材料。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，无流动底部填充材料在与微电子管芯或载体基片相接触前被预加热。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，通过将无流动底部填充材料分配到载体基片上并随后邻近于无流动底部填充材料设置所述微电子管芯来装配所述结构。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括在正回流所述互连元件时用卡盘保持所述微电子管芯；以及从所述微电子管芯释放所述卡盘。5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，通过将无流动底部填充材料分配到微电子管芯上并随后邻近于无流动底部填充材料设置所述载体基片来装配所述结构。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括在正回流所述互连元件时用卡盘保持所述微电子管芯；以及从所述微电子管芯释放所述卡盘。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，以30℃和120℃之间的温度预加热所述无流动底部填充材料。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，在至少183℃的温度下回流所述互连元件。9.一种制造...

【专利技术属性】
技术研发人员：V莱邦赫尔，G莱姆克，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]