System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 三维集成电路封装微凸点激光打印方法技术_技高网

三维集成电路封装微凸点激光打印方法技术

技术编号:40433330 阅读:8 留言:0更新日期:2024-02-22 22:59
本发明专利技术提供了一种三维集成电路封装微凸点激光打印方法,包括:将已制备微焊盘的芯粒放置到供体膜下方的卡盘上,利用脉冲激光对准辐照供体膜,使供体膜局部熔化并形成金属微滴喷射,沉积到微焊盘表面上,冷却凝固形成金属微凸点阵列。本发明专利技术通过激光直写打印制备微凸点,无需掩膜,工艺流程简单,周期短;通过改变激光光斑尺寸和辐照供体膜位置制备不同尺寸和位置分布的微凸点阵列,工艺柔性高;通过更换供体膜材料,实现不同成分微凸点制备,材料适用范围广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及三维集成电路封装,具体地,涉及一种三维集成电路封装微凸点激光打印方法


技术介绍

1、三维集成电路是将多个二维集成电路堆叠形成的高密度集成电路,具有低延迟、高带宽、小体积等优势。目前,三维集成电路元件密度不断提高,微凸点作为各层芯片间电连接的重要部件也向着高密度、小节距、小体积的方向发展,为此需要高分辨率的微凸点制备方法。此外,多种类芯片的三维异构集成需要不同材料或尺寸的微凸点高工艺柔性制备方法。

2、目前常见的三维集成电路微凸点封装方法有掩膜电镀、激光植球、微滴喷射等方式。

3、申请号为cn202111370657.3的专利公开了一种利用掩膜光刻后电镀的微凸点制作方法。其首先将多颗待制备凸点的芯片转载在临时键合膜上,注塑成型后重构成圆片。与临时键合膜解键合后利用光刻技术在重构后芯片的焊盘上形成钝化层,并进行种子层溅射形成导电层。然后利用光刻胶图案化出电镀空间,一次电镀完成不同尺寸微凸点的沉积。最后湿法去除光刻胶和种子层并进行回流得到不同尺寸的微凸点并与芯片键合。但是,该制备方法过程繁琐,成本较高。并且,由于微凸点只占整个芯片的一小部分面积,溅射导电层的材料利用率较低。此外,该方法加工流程长,响应较慢,难以实现灵活多变的微凸点图案加工。

4、申请号为cn201010222496.9的专利公开了一种利用激光植球制备微凸点的方法。其通过吸嘴吸取微钎料球并放置在焊盘中心,然后利用激光对微钎料球重熔完成一个焊盘的植球键合。该工艺方法无掩膜,微凸点的一致性较好。但是微钎料球的拿取需要花费额外的时间,加工效率较低。此外,该专利中微钎料球的直径在40μm~300μm,难以进一步提高加工分辨率。

5、申请号为cn202211297440.9的专利公开了一种锡合金凸点阵列喷嘴打印装置及方法。其通过喷嘴将锡合金喷射到基板上形成凸点,通过对凸点顶部局部加热融化和调节凸点初始振荡高度降低凸点高度误差,实现在常温基板上直接打印高共面度锡合金凸点阵列。相比于电镀工艺,该方式由于采用增材制造,加工过程较简单,无废液等污染物产生。但是,喷嘴打印具有分辨率低、喷嘴易堵塞的问题。

6、现有的加工方法无法兼顾微凸点阵列高分辨率、高加工效率、高材料利用率和高工艺柔性的加工要求,亟需一种兼顾上述要求的三维集成电路封装微凸点制备方法。


技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷,本专利技术的目的是提供一种三维集成电路封装微凸点激光打印方法。

2、根据本专利技术提供的一种三维集成电路封装微凸点激光打印方法,包括:将已制备微焊盘的芯粒放置到供体膜下方的卡盘上,利用脉冲激光对准辐照供体膜,使供体膜局部熔化并形成金属微滴喷射,沉积到微焊盘表面上,冷却凝固形成金属微凸点阵列。

3、优选地,所述金属微凸点的位置通过激光辐照薄膜的位置确定,通过调整激光光束辐照供体膜位置实现不同排布方式的图案化微凸点阵列制备。

4、优选地,所述微凸点阵列通过空间光调制器生成与待制备微凸点排布相同的图案化光束阵列制备;或,通过振镜控制激光束偏转逐点辐照供体膜制备。

5、优选地,所述微凸点尺寸通过改变辐照供体膜的激光光斑尺寸或供体膜厚度进行调节,满足不同焊盘密度的芯粒封装微凸点制备需求。

6、优选地,所述微凸点材料成分与供体膜材料成分一致,通过更换供体膜材料实现不同成分微凸点制备。

7、优选地,所述卡盘包括预热部件,所述预热组件将芯粒表面微焊盘预热到设定温度,使沉积金属微滴在微焊盘表面充分回缩形成球状微凸点。

8、优选地,所述微凸点制备过程在正常环境、真空或充满惰性气体环境下进行。

9、与现有技术相比,本专利技术具有如下的有益效果:

10、1、与电镀和植球等微凸点制备工艺相比,本专利技术通过激光直写打印的增材制造过程制造微凸点,加工过程无掩膜,一个激光脉冲即可完成一次微凸点制造,具有工艺流程简单、材料适应性好、加工分辨率高的优势。

11、2、本专利技术可通过调节图案化激光束形状、供体膜厚度实现不同尺寸的微凸点加工,通过调节供体膜成分可控制微凸点成分,是一种高柔性的工艺。

12、3、本专利技术通过调整供体膜被图案化激光束辐照的位置,可在芯粒上的焊盘分散的情况下通过合理规划路径将供体膜上被辐照的区域密排在一起,提高了供体膜的利用率。

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【技术保护点】

1.一种三维集成电路封装微凸点激光打印方法,其特征在于,包括:将已制备微焊盘的芯粒放置到供体膜下方的卡盘上,利用脉冲激光对准辐照供体膜,使供体膜局部熔化并形成金属微滴喷射,沉积到微焊盘表面上,冷却凝固形成金属微凸点阵列。

2.根据权利要求1所述的三维集成电路封装微凸点激光打印方法,其特征在于,所述金属微凸点的位置通过激光辐照薄膜的位置确定,通过调整激光光束辐照供体膜位置实现不同排布方式的图案化微凸点阵列制备。

3.根据权利要求1所述的三维集成电路封装微凸点激光打印方法,其特征在于,所述微凸点阵列通过空间光调制器生成与待制备微凸点排布相同的图案化光束阵列制备;或,通过振镜控制激光束偏转逐点辐照供体膜制备。

4.根据权利要求1所述的三维集成电路封装微凸点激光打印方法,其特征在于,所述微凸点尺寸通过改变辐照供体膜的激光光斑尺寸或供体膜厚度进行调节,满足不同焊盘密度的芯粒封装微凸点制备需求。

5.根据权利要求1所述的三维集成电路封装微凸点激光打印方法,其特征在于,所述微凸点材料成分与供体膜材料成分一致,通过更换供体膜材料实现不同成分微凸点制备。

6.根据权利要求1所述的三维集成电路封装微凸点激光打印方法,其特征在于,所述卡盘包括预热部件,所述预热组件将芯粒表面微焊盘预热到设定温度,使沉积金属微滴在微焊盘表面充分回缩形成球状微凸点。

7.根据权利要求1所述的三维集成电路封装微凸点激光打印方法,其特征在于,所述微凸点制备过程在正常环境、真空或充满惰性气体环境下进行。

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【技术特征摘要】

1.一种三维集成电路封装微凸点激光打印方法,其特征在于,包括:将已制备微焊盘的芯粒放置到供体膜下方的卡盘上,利用脉冲激光对准辐照供体膜,使供体膜局部熔化并形成金属微滴喷射,沉积到微焊盘表面上,冷却凝固形成金属微凸点阵列。

2.根据权利要求1所述的三维集成电路封装微凸点激光打印方法,其特征在于,所述金属微凸点的位置通过激光辐照薄膜的位置确定,通过调整激光光束辐照供体膜位置实现不同排布方式的图案化微凸点阵列制备。

3.根据权利要求1所述的三维集成电路封装微凸点激光打印方法,其特征在于,所述微凸点阵列通过空间光调制器生成与待制备微凸点排布相同的图案化光束阵列制备;或,通过振镜控制激光束偏转逐点辐照供体膜制备。

4.根据权利要求1所述的三...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡永祥陆子杰罗国虎赵以时吴迪
申请(专利权)人:上海交通大学
类型:发明
国别省市:

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