封装结构制作方法和芯片防翘曲装置制造方法及图纸

本发明专利技术揭示了一种封装结构制作方法和芯片防翘曲装置，所述制作方法包括步骤：提供一测试基板和测试堆叠芯片组，形成测试封装结构；将测试封装结构进行回流焊工艺；测试回流焊工艺后测试封装结构的焊接性能；当所述焊接性能失效时，提供一芯片防翘曲装置和与所述测试封装结构相同的产品封装结构，将产品封装结构固定装载于所述芯片防翘曲装置内，再进行回流焊工艺。能够很有效防止抑制下部芯片在回流焊工艺过程中产生较大程度的翘曲，减小上部芯片和下部芯片之间的焊接失效的风险，改善3D封装焊接质量。装焊接质量。装焊接质量。

【技术实现步骤摘要】
封装结构制作方法和芯片防翘曲装置


[0001]本专利技术涉及半导体封装
，尤其涉及一种封装结构制作方法和芯片防翘曲装置。

技术介绍

[0002]TSV(Through Silicon Via，硅通孔技术)技术是一项高密度封装技术，正在逐渐取代目前工艺比较成熟的引线键合技术，被认为是第四代封装技术。TSV技术是在芯片和芯片之间、晶圆和晶圆之间制作垂直导通，通过铜、钨、多晶硅等导电物质的填充，实现硅通孔的垂直电气互连，可以通过垂直互连减小互连长度，减小信号延迟，降低电容/电感，实现芯片间的低功耗，高速通讯，增加宽带和实现器件集成的小型化。
[0003]而随着电子产品朝小型化方向发展，无论堆叠形式和连线方式如何改变，在封装整体厚度不变甚至有所降低的趋势下，堆叠中所用各层芯片的厚度就不可避免地需要被减薄。在3D堆叠项目中，TSV芯片厚度在100～200μm之间，相对于常规芯片，在常温或是高温环境下均会出现翘曲的问题，翘曲程度随着芯片的尺寸增加而增加。在目前常规流程下，在对TSV芯片倒装回流、及底部填充完成后，其翘曲能达到200μm以上，而在TSV芯片存在较大翘曲的情况下，再在TSV芯片上贴装芯片将很难实行，尤其当顶部芯片尺寸较小时，就很难完成芯片整体的封装。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种封装结构制作方法和芯片防翘曲装置。
[0005]为实现上述专利技术目的之一，本专利技术一实施方式提供一种封装结构的制作方法，所述制作方法包括步骤：
[0006]提供一测试基板和测试堆叠芯片组，所述测试堆叠芯片组至少包括上部测试芯片和下部测试芯片，将所述下部测试芯片形成于所述测试基板和所述上部测试芯片之间，形成测试封装结构；
[0007]将所述测试封装结构进行回流焊工艺；
[0008]测试回流焊工艺后的所述上部测试芯片与所述下部测试芯片之间的焊接性能；
[0009]当所述焊接性能失效时，提供一芯片防翘曲装置和与所述测试封装结构相同的产品封装结构，所述芯片防翘曲装置包括一底座、至少两个支撑件和盖板，将所述产品封装结构固定放置于所述底座上方，将所述支撑件分别放置于所述产品封装结构两侧，将所述盖板盖设于所述产品封装结构的上表面，并搭载放置于所述支撑件上；
[0010]将固定装载于所述芯片防翘曲装置内的产品封装结构进行回流焊工艺。
[0011]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述将所述下部测试测试芯片形成于所述测试基板和所述上部测试测试芯片之间，形成测试封装结构，具体包括：
[0012]将所述下部测试测试芯片的功能面通过焊球倒装焊接于所述测试基板的上表面；
[0013]将所述上部测试芯片的功能面通过焊球倒装焊接于所述下部测试芯片的上表面。
[0014]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述测试回流焊工艺后的所述封装结构中所述上部测试芯片与所述下部测试芯片之间的焊接性能，具体包括：
[0015]测试所述上部测试芯片与所述下部测试芯片之间的导电性能；
[0016]利用X
‑
Ray技术检测所述焊球的焊接质量。
[0017]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述提供与所述测试封装结构完全相同的产品封装结构，具体包括：
[0018]提供与所述测试基板相同的基板和与所述测试堆叠芯片组相同的堆叠芯片组，所述堆叠芯片组至少包括与所述上部测试芯片相同的上部芯片和与所述下部测试芯片相同的下部芯片；
[0019]将所述下部芯片形成于所述基板和所述上部芯片之间，形成产品封装结构。
[0020]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述将所述产品封装结构固定放置于所述底座上方，具体包括：
[0021]所述装置还包括基板固定件，将所述基板固定件放置于所述底座上方；
[0022]将所述基板固定卡接在所述基板固定件内。
[0023]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述将所述支撑件分别放置于所述产品封装结构两侧，将所述盖板盖设于所述产品封装结构的上表面，并搭载放置于所述支撑件上，具体包括：
[0024]放置于所述基板一侧的支撑件包括一组第一支撑件和两组第二支撑件，将所述第一支撑件放置于所述盖板沿长度方向的相对两侧，将两组所述第二支撑件放置于所述盖板沿宽度方向的相对两侧，放置于所述基板同侧的第一支撑件和第二支撑件在平面上构成一三角形结构；
[0025]将所述盖板盖设于所述上部芯片的上表面，并同时搭载放置于所述第一支撑件和所述第二支撑件上。
[0026]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述制作方法还包括：
[0027]于所述第一支撑件和所述第二支撑件顶部朝所述盖板一侧向内凹陷形成一台阶，所述台阶上表面高度与所述上部芯片上表面高度保持一致，将所述盖板在其长度方向上的两端同时搭载放置于所述第一支撑件和所述第二支撑件的台阶上表面上，所述盖板固定卡接于所述第一支撑件和所述第二支撑件的台阶内。
[0028]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述制作方法还包括：
[0029]于所述支撑件部分区域处安装一弹性件，所述弹性件可使所述支撑件在其高度方向上进行伸缩运动。
[0030]本专利技术还提供一种芯片防翘曲装置，所述芯片防翘曲装置包括底座和设置于所述底座上的至少两个支撑件，所述底座用于放置基板和设置于所述基板上的堆叠芯片组，所述堆叠芯片组至少包括上部芯片和下部芯片，所述下部芯片设置于所述基板和上部芯片之间，所述支撑件分别设置于所述基板两侧；
[0031]所述装置还包括一盖板，所述盖板盖设于所述上部芯片的上表面，并搭载设置于所述支撑件上。
[0032]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，设置于所述基板两侧的支撑件包括第一支撑件和第二支撑件，所述第一支撑件设置于所述盖板沿长度方向的相对两侧，所述第二支
撑件设置于所述盖板沿宽度方向的相对两侧。
[0033]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，设置于所述基板一侧的支撑件包括一组第一支撑件和两组第二支撑件，两组所述第二支撑件分别设置于所述盖板沿宽度方向的相对两侧，位于所述基板同侧的第一支撑件和第二支撑件在平面上构成一三角形结构。
[0034]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述第一支撑件和所述第二支撑件的顶部朝所述基板一侧向内凹陷形成有一台阶，所述台阶上表面高度与所述上部芯片上表面高度保持一致，所述盖板在其长度方向上的两端同时搭载设置于所述第一支撑件和所述第二支撑件的台阶上表面上，所述盖板固定卡接于所述第一支撑件和所述第二支撑件的台阶内。
[0035]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述下部芯片的功能面通过焊球倒装焊接于所述基板的上表面，所述上部芯片的功能面通过焊球倒装焊接于所述下部芯片的上表面。
[0036]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述装置还包括基板固定件，所述基板固定件设置于所述底座上方，所述基板固定卡接在所述基板固定件内。
[0037]作为本专利技术一实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种封装结构的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括步骤：提供一测试基板和测试堆叠芯片组，所述测试堆叠芯片组至少包括上部测试芯片和下部测试芯片，将所述下部测试芯片形成于所述测试基板和所述上部测试芯片之间，形成测试封装结构；将所述测试封装结构进行回流焊工艺；测试回流焊工艺后的所述上部测试芯片与所述下部测试芯片之间的焊接性能；当所述焊接性能失效时，提供一芯片防翘曲装置和与所述测试封装结构相同的产品封装结构，所述芯片防翘曲装置包括一底座、至少两个支撑件和盖板，将所述产品封装结构固定放置于所述底座上方，将所述支撑件分别放置于所述产品封装结构两侧，将所述盖板盖设于所述产品封装结构的上表面，并搭载放置于所述支撑件上；将固定装载于所述芯片防翘曲装置内的产品封装结构进行回流焊工艺。2.根据权利要求1所述的封装结构的制作方法，其特征在于，所述将所述下部测试芯片形成于所述测试基板和所述上部测试芯片之间，形成测试封装结构，具体包括：将所述下部测试芯片的功能面通过焊球倒装焊接于所述测试基板的上表面；将所述上部测试芯片的功能面通过焊球倒装焊接于所述下部测试芯片的上表面。3.根据权利要求2所述的封装结构的制作方法，其特征在于，所述测试回流焊工艺后的所述封装结构中所述上部测试芯片与所述下部测试芯片之间的焊接性能，具体包括：测试所述上部测试芯片与所述下部测试芯片之间的导电性能；利用X
‑
Ray技术检测所述焊球的焊接质量。4.根据权利要求3所述的封装结构的制作方法，其特征在于，所述提供与所述测试封装结构完全相同的产品封装结构，具体包括：提供与所述测试基板相同的基板和与所述测试堆叠芯片组相同的堆叠芯片组，所述堆叠芯片组至少包括与所述上部测试芯片相同的上部芯片和与所述下部测试芯片相同的下部芯片；将所述下部芯片形成于所述基板和所述上部芯片之间，形成产品封装结构。5.根据权利要求4所述的封装结构的制作方法，其特征在于，所述将所述产品封装结构固定放置于所述底座上方，具体包括：所述装置还包括基板固定件，将所述基板固定件放置于所述底座上方；将所述基板固定卡接在所述基板固定件内。6.根据权利要求5所述的封装结构的制作方法，其特征在于，所述将所述支撑件分别放置于所述产品封装结构两侧，将所述盖板盖设于所述产品封装结构的上表面，并搭载放置于所述支撑件上，具体包括：放置于所述基板一侧的支撑件包括一组第一支撑件和两组第二支撑件，将所述第一支撑件放置于所述盖板沿长度方向的相对两侧，将两组所述第二支撑件放置于所述盖板沿宽度方向的相对两侧，放置于所述基板同侧的第一支撑件和第二支撑件在平面上构成一三角形结构；将所述盖板盖设于所述上部芯片的上表面，并同时搭载放置于所述第一支撑件和所述第二支撑件上。7.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐晨，杨丹凤，何晨烨，林耀剑，
申请(专利权)人：江苏长电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：