【技术实现步骤摘要】
本专利技术属大面阵芯片封装，特别是涉及一种用于大面阵芯片封装的铜柱凸点倒装焊方法。
技术介绍
1、倒装焊作为一种高效、高封装密度、高电学性能的互连技术，一直被广泛关注并快速发展。近年来红外焦平面探测器、x射线探测器等像素阵列探测器芯片和前端读出电路芯片间的互连均采用倒装焊技术，但传统的锡球倒装中焊球之间的间距较大，焊球间距减少到一定尺寸之后，球形倒装焊难免会发生桥连，进而产生有效像元率下降及其他可靠性问题。铟球倒装焊的焊球尺寸和焊球间距能做到10微米级，但是铟极易氧化，倒装焊过程中需要甲酸进行保护，受机台能力(主要是甲酸保护腔体尺寸)限制导致探测器的尺寸受限，且铟球倒装焊焊点可靠性不高。
2、为了实现小间距和高密度封装，探测器芯片间互连的铜柱凸点倒装焊应运而生。铜柱凸点倒装焊的主要工艺流程包括溅射、光刻、电镀、蚀刻和回流，其回流过程中产生的变形很小，允许焊点间距更为紧密。通常来说，铜柱凸点倒装焊只需要在一侧芯片上加工出带铜柱和圆顶锡帽的凸点。但在大面阵芯片封采用使用传统的铜柱凸点倒装焊时，如图4所示，芯片受热膨胀后形变产生的位移容易造成焊点断裂，严重影响倒装焊后的有效像元率。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种用于大面阵芯片封装的铜柱凸点倒装焊方法，减少焊点失效量，提高倒装焊后有效像元率。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种用于大面阵芯片封装的铜柱凸点倒装焊方法，包括以下步骤：
3、s1、在上芯片表面通
4、s2、在下芯片表面与所述上凸点相对的位置制作带有铜柱及平顶锡帽的下凸点；
5、s3、在所述下芯片上方，将所述上芯片倒装，保证所述上凸点与下凸点对位并通过焊料焊接在一起。
6、其中，所述s1具体包括以下步骤：s1.1、在所述上芯片晶圆的上凸点预设位置布置铝垫，并在所述铝垫周围布置钝化层；s1.2、在所述上芯片晶圆上通过溅射使籽晶层生长；s1.3、在所述籽晶层上覆盖一层光刻胶；s1.4、在所述铝垫位置对所述光刻胶曝光显影；s1.5、在所述铝垫位置电镀铜柱及平顶锡帽；s1.6、去除剩余光刻胶；s1.7、籽晶层蚀刻；s1.8、对所述平顶锡帽高温回流制成圆顶锡帽。
7、所述s2具体包括以下步骤：s2.1、在所述下芯片晶圆的下凸点预设位置布置铝垫，并在所述铝垫周围布置钝化层；s2.2、在所述钝化层上覆盖一层pi膜；s2.3、在所述铝垫位置对所述pi膜曝光及显影并使其固化；s2.4、在所述pi膜上通过溅射使籽晶层生长；s2.5、在所述籽晶层上覆盖一层光刻胶；s2.6、在所述铝垫位置对所述光刻胶曝光显影；s2.7、在所述铝垫位置电镀铜柱及平顶锡帽；s2.8、去除剩余光刻胶；s2.9籽晶层蚀刻。
8、优选地，所述s1中的上凸点包括高15微米的铜柱及15微米的锡帽。
9、优选地，所述s2中的下凸点包括高5微米的铜柱及10微米的锡帽。
10、有益效果
11、一种x射线探测器的大面阵芯片，尺寸为27.9x105.3mm2，凸点直径30微米，最小凸点间距为60微米，共有262144像元，在使用本专利技术提供的铜柱凸点倒装焊方法后，切片检测焊点结构完整，铜柱间锡量完全填充。x射线检测芯片无明显偏移，焊点无明显孔洞，有效像元率达到99.95％。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于大面阵芯片封装的铜柱凸点倒装焊方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种用于大面阵芯片封装的铜柱凸点倒装焊方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的一种用于大面阵芯片封装的铜柱凸点倒装焊方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的一种用于大面阵芯片封装的铜柱凸点倒装焊方法，其特征在于，所述S1中的上凸点包括高15微米的铜柱及15微米的锡帽。
5.根据权利要求1所述的一种用于大面阵芯片封装的铜柱凸点倒装焊方法，其特征在于，所述S2中的下凸点包括高5微米的铜柱及10微米的锡帽。
【技术特征摘要】
1.一种用于大面阵芯片封装的铜柱凸点倒装焊方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种用于大面阵芯片封装的铜柱凸点倒装焊方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的一种用于大面阵芯片封装的铜柱凸点倒装焊方法，其特征在于，
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【专利技术属性】
技术研发人员：孙涛，鞠旭东，盛振，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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