用于倒装焊的基板制造技术

一种用于倒装焊的基板，包含衬底层、位于衬底层上的焊盘以及围绕所述焊盘的阻焊层，其特征在于，所述焊盘被去掉中心区域，在焊盘中心形成中空区域。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集成电路封装技术，尤其涉及一种芯片倒装焊技术中使用的基板。
技术介绍
倒装焊(Flip Chip)工艺是一种取代常用的丝焊(wire bonding)工艺的用于芯片和外界电互连的先进的封装技术。其优势在于电性能好，适合高速高密度电子器件的应用。图1示出了这种倒装焊技术的流程图。如图1所示，该倒装焊技术的大致流程为在衬底层100具到焊盘101的一面上，通过滴嘴110滴涂助焊剂，在衬底层100表面上形成助焊剂层120；(如图1A所示)然后，把待封装的芯片130倒置到衬底层100上，使芯片130上的焊点131与衬底层100上的焊盘101对齐；(如图1B所示)然后，用再流焊工艺使芯片130上的焊点131与衬底层100上的焊盘101之间键合(即电连接)；(如图1C所示)然后，清洗衬底层100与芯片130之间的助焊剂层120；(如图1D所示)然后，在衬底层100与芯片130之间充填底充胶，底充胶靠表面张力自行流入芯片130与基板100间的间隙，形成底充胶层140；(如图1E所示)最后，对底充胶层140进行加热固化，完成倒装焊，将芯片焊接到基板上。(如图1F所示)这种倒装焊的缺点在于由于芯片130和有机衬底层100的热膨胀系数不同，造成器件在制造过程中和工作时由于热失配导致焊点可靠性下降。现在常用在芯片和衬底层之间填充胶体(Underfill)来缓冲焊点的应力，但效果仍不理想。而且，由于填充胶体需要较长的时间，且由于缝隙小，不易完全充满。基于此，已有技术中已改进采有非自流式底充胶的工艺来实现倒装焊。其步骤和方式如图2所示。在衬底层200具有焊盘201的一面上，通过滴嘴210滴涂非自流式底充胶，在衬底层200表面上形成非自流式底充胶层220；(如图2A所示)然后，把待封装的芯片230倒置于衬底层200上，使芯片230上的焊点231与衬底层200上的焊盘201对齐；(如图2B所示)最后，用再流焊工艺使芯片230上的焊点231与衬底层200上的焊盘201键合(电连接)，同时使非自流式底充胶层220加热固化。(如图2C所示)图2的这种技术可使芯片焊点的焊接过程和胶体的固化过程合二为一，降低成本。同时能有效避免充胶不满的问题，因而是图1所示的常规的工艺更先进。但，其仍存在缺点，即不能在有机胶体中添加或只能少量添加无机填料(如Si02等)来使胶体的热膨胀系数和芯片的热膨胀系数匹配，从而使胶体对焊点的保护作用下降。因为，如图3所示，由于传统的基板200上的金属焊盘201都是圆盘状的金属片，其表面是平整的。当非自流底充胶220中混入较多的无机填料时，这些填料可能卡在焊点231和衬底层200上的金属焊盘201之间，导致焊点231与焊盘201无法焊接或焊接不良。为了解决这一问题，传统也提出了一种改变基板上的焊盘结构的改进。如图4所示，对衬底层200先做预浸锡工艺，在金属焊盘201上形成焊料盖202。这样，在焊点的焊接过程中能有效地排开在焊点231与焊盘201之间的填料，从而实现可靠焊接。同时，由于填充了无机填料，对焊点的保护作用也得到加强。但这种形式的缺点是增加了工序，导致价格上升。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于在图3的基础上，提出一种对基板上的金属焊盘的改进，使其可以达到既能排开无机填料，又能使工艺简化的效果。根据本专利技术的上述目的，本专利技术提供一种用于倒装焊的基板，包含衬底层、位于所述衬底层上的焊盘以及围绕所述焊盘的阻焊层，其特征在于，所述焊盘被去掉中心区域，在焊盘中心形成中空区域。在如上所述的基板中，所述焊盘呈环形。在如上所述的基板中，所述焊盘呈一侧开口的环形。在如上所述的基板中，所述焊盘呈二侧开口的环形。在如上所述的基板中，所述焊盘开设有十字槽。本专利技术对基板上的焊盘作了如上的改进，利用图2所示的方式进行倒装焊，在芯片焊点与基板焊盘的焊接过程中，由于焊盘接触面不平，也能有效地排开填料，实现焊点与焊盘的可靠焊接，起到与图4与似的效果，而其所用的成本则远低于图4的技术。附图说明图1是一种传统的倒装焊工艺的流程图；图2是另一种传统的倒装焊工艺的流程图；图3用于说明图2的工艺中，焊点与焊盘之间的焊接情况；图4示出了传统技术中，对焊盘的一种改进结构；图5是本专利技术对基板上的焊盘的一种改进结构；图6是本专利技术可以使用的几种焊盘典型的形状。具体实施例方式如图5所示，与传统的结构一样，衬底层300上有多个焊盘301，每个焊盘301的周围设置有阻焊层303。本专利技术改进点在于，将焊盘301的中心区域去掉，形成环状的焊盘结构，在焊盘中心形成中空区域302。图5A和图5B中示出了其截面图。由于中空区域302使焊盘301的表面不平整，因此，在芯片焊点231与焊盘301焊接过程中，由于两者的接触面不平，能有效地排开填料(如图5B所示)，起到与图4中的改进相同的效果。图6示出了几种可以使用的、焊盘中心具有中空区域的焊盘形状。但应当理解，图6的所示仅是例举，并非穷举，因此，其它中空区域的的其它形状的焊盘也应包括在本专利技术的保护范围内。图6中，图6A所示的焊盘为圆环形，其中空区域为302A；图6B所示的焊盘为两侧开口的环形，其中空区域为302B；图6C所示的焊盘为四侧开口的圆环形，其中空区域为302C；图6D所示为具有十字形中空区域303D的焊盘；图6E所示为单侧开口的圆环形。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于倒装焊的基板，包含衬底层、位于衬底层上的焊盘以及围绕所述焊盘的阻焊层，其特征在于，所述焊盘被去掉中心区域，在焊盘中心形成中空区域。2.如权利要求1所述的基板，其特征在于，所述焊盘呈环形。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜黎光，
申请(专利权)人：威宇科技测试封装上海有限公司，
类型：发明
国别省市：