金球对金球连结焊接工艺用的覆晶元件制造技术

本实用新型专利技术是有关于一种金球对金球连结（ＧＧＩ）焊接工艺用的覆晶元件，是包含有元件本体及多个多边形凸柱，该元件本体表面是形成有多边形凸柱，该多边形凸柱是由一下银层及一上金层所构成；是以，由于本实用新型专利技术凸柱是形成于元件本体表面，且呈多边形，故可以电镀等工艺加以形成，为元件本体提供较大散热面积，形成凸柱良率亦大幅提升，又因以金及银作为凸柱材料，导电性及导热性亦佳，更有助于减低使用金球成本。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种覆晶元件，特别是涉及一种金球对金球连结(GGI) 焊接工艺(即制程，以下均称为工艺)用的覆晶元件。
技术介绍
由于电子元件尺寸进入微小化时代，构装工艺亦随之演变，近期覆晶 (Flip chip)构装工艺不仅能够达到晶片等的构装尺寸，亦能与电路板表面 粘着，提高焊接良率。然而，近期部分电子元件(如高功率电子元件及高亮 度的发光二极管元件)对于高导电率及高导热率有更高规格的要求，以维持 其运作顺利，因此使用锡球凸块的覆晶元件已难以满足相关要求。是以，目前业界针对此一构装需求，已推出一种金球对金球连结(GGI) 的焊接工艺，诚如图5A及图5B图所示，是为应用于GGI焊接工艺的覆晶 元件30结构，其是以一钢嘴(capillary)配合金线，在一元件本体31表面 311进行结合及拉断动作，以于其表面形成多个金球32，而该些金球32即 可直接作为连结用凸块，不必再上一层助焊剂。是以，用于GGI焊接工艺 的覆晶元件30不必如锡球覆晶元件构装再执行一回焊步骤(solder-bump ref low)，因此用于GGI焊接工艺的覆晶元件的构装工艺相较锡球覆晶元的 构装工艺更为干净。此外，由于回焊温度达摄氏"0-230度高温，因此用 于GGI焊接工艺的覆晶元件可降低因高温而损坏的机率。请进一步参阅图6所示，是为上述覆晶元件30与一电路板40进行GGI 焊接工艺的流程图，其中该电路板40上是形成有对应覆晶元件30的金球32 的金块焊垫41;是以，GGI焊接工艺是首先准备覆晶元件30与一电路板 40,再令覆晶元件的金球32对准电路板上的金块焊垫41，而后施以超音波热 熔金球32与金块焊垫41,使两者热熔后相互结合，由于均为金(Au)材料，故 导电性及导热性最佳。然而，目前使用GGI焊接工艺的覆晶元件金球因以钢嘴配合金线形成，因 此目前金球覆盖覆晶元件表面最多仅达覆晶元件表面的30%-40%，虽然采用 导电性及导热性最佳的金材料，对于降低覆晶元件散热效果成效仍有限。若 欲试图增加元件表面上金球密度，却又会使得钢嘴碰撞到金球而良率无法 提高的问题；再者，若增加金球尺寸以提高散热面积，亦因其使用金的材 料而增加成本。由此可见，上述现有的金球对金球连结焊接工艺用的覆晶元件在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决 上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一 直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述 问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构 的金球对金球连结焊接工艺用的覆晶元件，实属当前重要研发课题之一，亦 成为当前业界极需改进的目标。
技术实现思路
本技术的目的在于，克服现有的金球对金球连结焊接工艺用的覆 晶元件存在的缺陷，而提供一种新型结构的金球对金球连结焊接工艺用的 覆晶元件，所要解决的技术问题是使其具有较佳导电性及导热性，且成本 可被有效控制，非常适于实用。本技术的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现 的。依据本技术提出的一种金球对金球连结焊接工艺用的覆晶元件，其包含有 一元件本体；以及多个多边形凸柱，是形成于该元件本体的其中 一表面上，且各该多个多边形凸柱是由一位于下方的^^艮层及一位于上方的 金层形成。本技术的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来 进一步实现。前述的金球对金球连结焊接工艺用的覆晶元件，其中所述的金层的厚 度占凸柱厚度1-3%，该银层的厚度占凸柱厚度99-97%。前述的金球对金球连结焊接工艺用的覆晶元件，其中所述的金层的厚 度为500纳米。前述的金球对金球连结焊接工艺用的覆晶元件，其中所述的多个多边 形凸柱是排列成一矩阵。前述的金球对金球连结焊接工艺用的覆晶元件，其中所述的多个多边 形凸柱的尺寸相同，且各该多个多边形凸柱是呈一矩形凸柱。前述的金球对金球连结焊接工艺用的覆晶元件，其中所述的元件本体 是为一发光二极管，且其表面形成有一大面积L形凸柱，以及一小面积矩 形凸柱。前述的金球对金球连结焊接工艺用的覆晶元件，其中所述的多个凸柱 均是以电镀形成。本技术与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。经由以上可 知，为了达到上述目的，本技术提供了一种金球对金球连结焊接工艺用 的覆晶元件，所使用的主要技术手段是令该应用于GGI工艺的覆晶元件包 含有 一元件本体；及多个多边形凸柱，是形成于该元件本体的其中一表面上，各多边形凸柱是为多层金属结构构成，即是由一下银层(Ag)及一上 金层所构成。借由上述技术方案，本技术金球对金球连结焊接工艺用的覆晶元 件至少具有下列优点及有益效果本技术是因凸柱形成于元件本体表 面，且呈多边形而非球状，故可以电镀等工艺取代铜嘴而形成，是以，该 多边形凸柱不受限铜嘴尺寸，故可形成较金球具有更大的散热面积，且形 成速度快，且多边形凸柱良率亦能大幅提升；此外，更因为凸柱材料是以 金层及银层叠合构成，相较全部使用金球成本更低，但仍具有良好的导电 性及导热性。综上所述，本技术是有关于一种金球对金球连结焊接工艺用的覆 晶元件，是包含有元件本体及多个多边形凸柱，该元件本体表面是形成有 多边形凸柱，该多边形凸柱是由一下银层及一上金层所构成；是以，由于 本技术凸柱是形成于元件本体表面，且呈多边形，故可以电镀等工艺 加以形成，为元件本体提供较大散热面积，形成凸柱良率亦大幅提升，又 因以金及银作为凸柱材料，导电性及导热性亦佳，更有助于减低使用金球 成本。本技术在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚为 一新颖、进步、实用的新设计。上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实 用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用 新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施 例，并配合附图，详细i兌明如下。附图说明图1是本技术第一较佳实施例的仰视图。 图2是图1的纵剖图。图3是本技术第二较佳实施例的仰视图。 图4是图3的纵剖图。图5A是既有形成一种应用于GGI焊接工艺的覆晶元件金球成形示意图。 图5B是既有形成一种应用于GGI焊接工艺的覆晶元件金球的仰视图。图6是既有GGI焊接工艺流程图。10:覆晶元件11:元件本体111:表面12:凸柱121:银层122:金层20:覆晶元件21:元件本体211:表面22:凸柱23:凸柱30:覆晶元件31: 元件本体 32: 金球 322:金线311:表面 321:铜嘴 40: 电路板41: 金块焊垫具体实施方式为更进一步阐述本技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及 功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本技术提出的金球对金球连 结焊接工艺用的覆晶元件其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说 明如后。请参阅图l及图2所示，是本技术覆晶元件10第一较佳实施例，其 包含有 一元件本体ll，是一高功率晶片；及多个多边形凸柱12,是以矩 形排列方式形成于该元件本体11的其中一表面111上，又，各多边形凸柱 12是为多层金属结构，在本实施例中，各多边形凸柱12是由一下银层 (Ag) 121及一上金层(Au) 122所构成，即先将一银本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金球对金球连结焊接工艺用的覆晶元件，其特征在于其包含有：　一元件本体；以及　多个多边形凸柱，是形成于该元件本体的其中一表面上，且各该多个多边形凸柱是由一位于下方的银层及一位于上方的金层形成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：江大祥，廖彦博，
申请(专利权)人：同欣电子工业股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：71[中国|台湾]