一种方法，包括：将包含第一工件和第二工件的封装结构加热，以熔化第一工件和第二工件之间的多个焊料凸块；以及在加热步骤之后，将多个焊料凸块凝固；在凝固步骤期间，将封装结构的第一侧保持在第一温度，第一温度高于多个焊料凸块的熔化温度，其中，利用加热源实施保持步骤；在凝固步骤期间，利用冷却源将封装结构的第二侧保持在第二温度，第二温度低于熔化温度，其中，第二侧于第一侧相对。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及集成电路领域，更具体地，涉及用于为焊料凸块形成柱状晶粒结构的热梯度回流的技术。
技术介绍
焊料凸块广泛用于集成电路元件的接合。为了接合集成电路元件，焊料凸块置于集成电路元件之间，并且与该集成电路元件的接合焊盘电连接。然后，实施回流使电路元件熔化。可以通过例如使用加热器将集成电路元件加热到高于集成电路凸块熔化温度的温度，进而实施回流。接着，通过向集成电路吹冷空气，从而使焊料凸块凝固，其中，可以从集成电路元件的相对方向吹冷空气。焊料凸块的回流通常用在倒装接合中。焊料凸块通常会由于，例如，热循环，而发生开裂。焊料凸块的开裂会导致集成电路的性能和可靠性降低。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种方法，包括将包含第一工件和第二工件的封装结构加热，以熔化第一工件和第二工件之间的多个焊料凸块；以及在加热步骤之后，将多个焊料凸块凝固，其中，方法进一步包括在凝固步骤期间，将封装结构的第一侧保持在第一温度，第一温度高于多个焊料凸块的熔化温度，其中，利用加热源实施保持步骤；以及在凝固步骤期间，利用冷却源将封装结构的第二侧保持在第二温度，第二温度低于熔化温度，其中，第二侧与第一侧相对。其中，在将多个焊料凸块凝固的步骤期间，在多个焊料凸块中的每一个中都建立温度梯度，并且，其中，温度梯度的方向基本上垂直于第一工件和第二工件的主表面。其中，第一温度高于大约200°C。其中，第二温度低于大约0°C。其中，第二温度低于大约_20°C。其中，加热源配置为吹热空气，冷却源配置为吹冷空气。其中，加热源配置为吹热空气，冷却源包含在传送带中，传送带配置为传送封装结构。该方法进一步包括利用隔热板在封装结构的顶侧和底侧之间形成隔离，其中，力口热源配置为从顶侧和底侧中的一个中吹热空气，以及其中，冷却源配置为从顶侧和底侧中的另一个中吹冷空气。该方法进一步包括在凝固步骤期间，将磁场施加到多个焊料凸块。该方法进一步包括在凝固步骤之后，施加交变磁场，以将多个焊料凸块、第一工件和第二工件消磁。其中，磁场大于大约2特斯拉。此外，还提供了一种方法，包括将第一工件堆叠在第二工件的正上方，其中，焊料凸块置于第一工件和第二工件之间；将第一工件和第二工件加热，以熔化焊料凸块；在加热步骤之后以及焊料凸块凝固之前，在传送带上传送第一工件和第二工件，其中，传送带处在第一温度，第一温度不高于室温；以及在加热步骤之后以及焊料凸块凝固之前，将热空气从第一工件和第二工件的顶侧吹到第一工件和第二工件上，其中，热空气处在第二温度，第二温度高于焊料凸块的熔化温度。其中，传送带的第一温度低于大约0°C。其中，向第一工件和第二工件吹冷空气，直到焊料凸块凝固。其中，随着传送带上的第一工件和第二工件的传送步骤的进行，热空气的第二温度逐渐下降。其中，随着传送带上的第一工件和第二工件的传送步骤的进行，传送带的第一温度逐渐上升。该方法进一步包括在加热步骤之后以及焊料凸块凝固之前，在焊料凸块上施加磁场。该方法进一步包括在焊料凸块凝固之后，施加交变磁场，以将焊料凸块消磁。附图说明为了全面理解本公开及其优点，现在结合附图进行以下描述作为参考，其中图I至图4B是在接合工艺中焊料凸块回流的中间阶段的横截面图，其中，在焊料凸块凝固期间，建立了热梯度，并且还可以施加磁场；图5示出了利用回流工艺将被接合的集成电路元件消磁；以及图6A至图6G示出了回流和底部填充施加(underfill dispensing)工艺的示例性流程。具体实施例方式下面，详细讨论本专利技术各实施例的制造和使用。然而，应该理解，本专利技术提供了许多可以在各种具体环境中实现的可应用的概念。所讨论的具体实施例仅仅是说明性的，而不用于限制本专利技术的范围。根据实施例，提出了一种新式的用于接合集成电路元件的实施回流的方法。还论述了实施例的变化。在各个视图和所示实施例中，相似的参考标号用于表示相似的部件。图IA和图IB示出了根据实施例的回流工艺的横截面图。例如，通过倒装接合将工件10和工件12接合。在整个描述中，工件10称为器件管芯，工件12称为封装基板。然而，在可选实施例中，工件10或工件12中可以是其中包含有诸如晶体管的集成电路器件的器件管芯、封装基板、中介层、印刷电路板(PCB)、Oi倒装封装、芯片级封装(CSP)等等。焊料凸块14置于工件10和工件12之间，并且在后续工艺中进行回流。在下文中，工件10、工件12和焊料凸块14结合在一起称为封装结构。在实施例中，当实施回流工艺时，在工件10和工件12之间施加(dispense)底部填充72。在可选实施例中，在实施下文所描述的回流工艺时，不施加底部填充72。图IA示出了连续的回流工艺，其中，工件10和工件12通过传送带16进行传送，传送带16如所示从左向右移动。因此，工件10和工件12的主表面15可以平行于传送带16的移动方向。在回流工艺的第一步骤中，焊料凸块14被加热到高于焊料凸块14的熔化温度的温度。在实施例中，可以通过以下方式实施加热使用加热源17和/或加热源20，将加热源17置于工件10和工件12的正上方，并且将加热源20置于工件10和工件12的正下方。在示例性实施例中，工件10、工件12和熔化的焊料凸块14的温度达到，例如，大约235°C，然而，也可以是其他不同的温度。在可选实施例中，利用加热的空气(用箭头表示)来加热工件10、工件12和焊料凸块14。在焊料凸块14熔化之后，将工件10和工件12从热磁隔离墙22的左侧传送到右侦牝其中，热磁隔离墙22用于隔离左侧和右侧的热场和/或磁场。在整个描述中，热磁隔离墙22的左侧和右侧也可以分别称 为腔室100和腔室200。焊料凸块14在腔室200中凝固。在实施例中，加热源18位于工件10和工件12的正上方，并且保持在高于焊料凸块14的熔化温度的温度，从而向工件10和工件12提供热量。冷却源24位于工件10和工件12的正下方，并且处于低于焊料凸块14的熔化温度的温度。在整个描述中，当加热源/冷却源被称为特定温度时，既表示该加热源/冷却源本身处于该温度，还表示该加热源/冷却源所吹出的空气处于该温度。冷却源24可以安装在传送带16中，如图I所示。因此，在从上到下的方向上，为每个焊料凸块14建立热梯度，在该方向上，温度逐渐降低。由于焊料凸块14相对较小，因此，为了达到足够的温度梯度，冷却源24可以处于等于或者低于室温(例如，大约21°C )的温度。冷却源24的温度也可以低于大约0°C，或者低于大约-20°C。可以通过在冷却源24中的冷却管中引导甲醇，从而降低冷却源的温度。因此，通过接触传送带16，工件10和工件12将热量传导到传送带16。另一方面，加热源18的温度可以高于大约200°C，或者处在大约235°C。可选地，加热源18将热空气吹到工件10和工件12，其中，热空气处于较高的温度。在焊料凸块14部分地，或者基本上完全地凝固之前，可以保持温度梯度。在实施例中，在每个焊料凸块14内部，温度梯度可以大于大约5°C/μ m、大于大约IO0C / μ m、或者甚至大于大约2(TC / μ m,随着温度梯度的建立，对于每个焊料凸块14而言，底部的温度最低，顶部的温度最高。因此，首先会在焊料的底部发生焊料的成核现象，进而焊料凸块14的底部上的核子开始向本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：张志鸿，郭彦良，董志航，蔡宗甫，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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