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无焊剂倒装芯片互连制造技术

技术编号:3208610 阅读:188 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术描述了接合芯片与基片的倒装芯片方法。热压缩接合器被用来对准芯片与基片,并施加一个接触力以将基片上的焊料凸块与芯片上的金属凸块保持在一起。芯片由接合器头中的脉冲加热器从它的非工作面进行快速加热直至达到焊料凸块的回流温度为止。在接近达到焊料凸块的回流温度时,接触力被释放。焊料被保持在高于它的回流温度几秒钟,以利于基片的金属凸起物打湿和接合。由诸如钯等贵金属组成的金属帽被施加到金属凸块的表面,以防止金属凸块(它通常包括高导电的和高活性的金属,诸如铜)正好在回流操作之前和期间在高温下氧化。(*该技术在2022年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
版权声明这里包含的是受到版权保护的材料。版权拥有者不反对任何个人按照在专利和商标局专利文件或记录中所呈现的那样精确复制本专利公开的内容,在别的方面所有者保留对版权的一切权利。
技术介绍
专利
本专利技术总的涉及半导体芯片封装领域。更具体地,本专利技术涉及通过使用倒装处理把半导体芯片与基片相接合。相关技术描述传统上,是将半导体芯片通过互连导线电连接到基片上的导电条上,此互连导线的一端被焊接在芯片的顶部区域,另一端焊接在包围芯片的基片的导电条焊盘上。这些类型的互连导线在空间上不太有效,因为需要有用于芯片的基底面和导电条焊盘周界的面积。为了更有效地利用基片表面和促进更小的芯片封装,曾经开发了倒装互连处理技术。基本上就是把半导体芯片的工作表面翻转成面向基片,并把芯片直接焊接到位于工作表面附近的导电条焊盘上。其结果能使封装更紧凑且空间利用更有效。把翻转的芯片电连接到基片的一个最成功和有效的方法是利用可控塌陷芯片连接技术(C4)。附图说明图1显示C4处理过程。首先,如方块105所示,焊料凸块一般通过使用任何次数的适当处理(包括镀覆和汽相沉积)而被施加到基片的焊盘上。通常,使用具有低于200℃的熔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法,包括:把基片与相应的芯片对准,基片具有相对的第一和第二基片表面,第一基片表面具有多个被附着在其上的焊料凸块,焊料凸块具有熔化温度,芯片具有相对的第一和第二芯片表面,第一芯片表面具有被附着在其上的金属 凸起物,金属凸起物至少部分地覆盖有金属帽,金属凸起物主要包括第一金属,金属帽主要包括第二金属;使得多个焊料凸块与多个隆起金属凸起物互相接触;以及把多个焊料凸块加热到大于熔化温度的第一温度,以熔化多个焊料凸块。

【技术特征摘要】
US 2001-3-28 09/821,3311.一种方法,包括把基片与相应的芯片对准,基片具有相对的第一和第二基片表面,第一基片表面具有多个被附着在其上的焊料凸块,焊料凸块具有熔化温度,芯片具有相对的第一和第二芯片表面,第一芯片表面具有被附着在其上的金属凸起物,金属凸起物至少部分地覆盖有金属帽,金属凸起物主要包括第一金属,金属帽主要包括第二金属;使得多个焊料凸块与多个隆起金属凸起物互相接触;以及把多个焊料凸块加热到大于熔化温度的第一温度,以熔化多个焊料凸块。2.权利要求1的方法,其中使得多个焊料凸块与多个隆起金属凸起物互相接触还包括施加接触力。3.权利要求2的方法,其中在所述把多个焊料凸块加热到第一温度期间,一旦多个焊料凸块开始熔化,接触力就被释放。4.权利要求1的方法,其中把多个焊料凸块加热到第一温度包括通过把第二芯片表面固定装置快速加热到第二温度而产生在芯片上的温度梯度,第二温度比起第一温度大得多。5.权利要求4的方法,其中完成所述快速加热第二芯片表面的热量是通过与第二芯片表面相接触的加热器而提供的。6.权利要求4的方法,其中当多个焊料凸块处在第一温度时,在第二基片表面处的第三温度大大低于第一温度。7.权利要求1的方法,还包括将多个焊料凸块在等于或大于第一温度的温度下保持一段时间。8.权利要求1的方法,其中第二金属是在高温下抗氧化的金属或金属合金。9.权利要求1的方法,其中多个焊料凸块由无铅焊料组成。10.权利要求4的方法,其中快速加热第二芯片表面到第二温度是通过使用每秒超过50℃的加热速率完成的。11.一种方法,包括把基片或芯片放置在第一固定装置中,在基片或芯片上沉积多个焊料凸块,焊料凸块具有在第一温度的熔点,第一固定装置被保持在低于第一温度的第二温度,把基片或芯片的另一个放置在第二固定装置中,在基片或芯片的另一个上附着多个主要由第一金属组成的金属凸起物,多个金属凸起物的每一个至少部分地覆盖有金属帽,金属帽主要包括第二金属;通过使第一和第二固定装置之一或二者朝向彼此移动,而使得多个焊料凸块与多个隆起金属凸起物互相接触;快速加热与第一或第二固定装置相连的加热器,从第三温度加热到第四温度,第三温度低于第一温度,以及第四温度高于第一温度;将加热器保持在大约第四温度或高于第四温度下,直至多...

【专利技术属性】
技术研发人员:J库波塔K塔卡哈施
申请(专利权)人:英特尔公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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