倒装芯片BGA组装工艺制造技术

一种组装倒装芯片球栅阵列封装件的方法包括：将球形焊料安装至球栅阵列基板；向分割好的晶圆上设置的多个倒装芯片焊料凸块施加助焊剂；将球栅阵列基板对齐在分割好的晶圆上的芯片上方；以及朝向球栅阵列基板向上推动芯片，直到该芯片上的倒装芯片焊料凸块与球栅阵列基板相互接触，从而从分割好的晶圆中将芯片拾取出来并将分割好的晶圆与芯片分开，由此芯片以倒装的方向接合至球栅阵列基板，并且对芯片和球栅阵列基板实施热工艺，从而回流球形焊料并且形成焊球，回流倒装芯片焊料凸块并且在芯片和球栅阵列基板之间形成焊点。本发明专利技术还提供了一种倒装芯片BGA组装工艺。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的主题大体上涉及的是倒装芯片球栅阵列封装组装工艺。
技术介绍
通常，倒装芯片球栅阵列(FCBGA)组装工艺涉及制备BGA基板和倒装芯片部件，并且通过倒装芯片部件的倒装芯片焊料凸块将其连接在一起而形成最终的FCBGA封装件。在传统FCBGA封装组装工艺中，封装组件经过多次高温热循环以及BGA焊球和倒装芯片部件的焊料凸块的回流。但是，由于每一次高温热循环均对器件增加了一定程度的应力，并且延长了整个过程的周期时间，因此有必要限制高温热循环的次数。在多数传统FCBGA组装工艺中，FCBGA封装组件经过至少两个高温热循环处理一个是焊料回流循环，用于在BGA基板上形成BGA焊球；第二个回流循环用于回流倒装芯片部件的焊料凸块，以形成处于倒装芯片部件与BGA基板之间的倒装芯片焊点。·
技术实现思路
为了解决现有技术中所存在的技术缺陷，根据本专利技术的一方面，提供了一种组装倒装芯片球栅阵列封装件的方法，其中，所述球栅阵列封装件包括芯片，所述芯片与所述球栅阵列基板接合，所述球栅阵列基板包括第一面和第二面，所述方法包括在所述芯片的焊料凸块向上的方向，将所述芯片与所述球栅阵列基板的所述第一面连接接合，其中，所述芯片具有设置在其上的多个封装芯片焊料凸块，所述焊料凸块具有施加在其上的助焊剂，并且所述球栅阵列基板具有多个安装在所述第二面上的球形焊料；以及对所述芯片和所述球栅阵列基板实施热工艺，从而回流所述球形焊料并且形成焊球，回流所述倒装芯片焊料凸块并且在所述芯片和所述球栅阵列基板之间形成焊点。该方法进一步包括从分割好的晶圆中拾取芯片的步骤，通过以下方式实现在所述球栅阵列基板被固定在所述芯片上方时，朝向所述球栅阵列基板向上推动所述芯片，直到所述芯片从所述分割好的晶圆中分离出来并且使所述芯片上的所述倒装芯片焊料凸块与所述球栅阵列基板相接触，由此通过助焊剂将所述芯片与所述球栅阵列基板相接合。该方法进一步包括在从所述分割好的晶圆中拾取所述芯片之前，在所述分割好的晶圆上的所述芯片上方对齐所述球栅阵列基板的步骤。该方法进一步包括在将所述球栅阵列基板对齐在所述芯片上方之前，将助焊剂施加于在所述分割好的晶圆上设置的多个倒装芯片焊料凸块的步骤。该方法进一步包括在将所述球栅阵列基板对齐在所述芯片上方之前，将多个球形焊料安装至所述球栅阵列基板的步骤。在该方法中，所述热工艺具有热曲线，所述热曲线达到峰值温度，所述峰值温度高到足以回流所述球形焊料和所述倒装芯片焊料凸块。在该方法中，所述球形焊料具有第一焊料成分，所述第一焊料成分具有第一熔融温度，并且所述倒装芯片焊料凸块具有第二焊料成分，所述第二焊料成分具有第二熔融温度，所述第二熔融温度不同于所述第一熔融温度，并且所述热工艺的所述峰值温度高到足以回流两种焊料成分。根据本专利技术的另一方面，提供了一种组装倒装芯片球栅阵列封装件的方法，所述方法包括将多个球形焊料安装至球栅阵列基板；向分割好的晶圆上设置的多个倒装芯片焊料凸块施加助焊剂；将所述球栅阵列基板对齐在所述分割好的晶圆上的芯片上方；朝向所述球栅阵列基板向上推动所述芯片，直到所述芯片与所述分割好的晶圆分开并且所述芯片上的所述倒装芯片焊料凸块与所述球栅阵列基板相接触，来从所述分割好的晶圆中将所述芯片拾取出来，由此所述芯片通过所述助焊剂以焊料凸块向上的方向与所述球栅阵列基板保持接合；以及对所述芯片和所述球栅阵列基板实施热工艺，由此回流所述球形焊料并且形成焊球，回流所述倒装芯片焊料凸块并且在所述芯片和所述球栅阵列基板之间形成焊点。 在该方法中，所述热工艺包括热曲线，所述热曲线达到峰值温度，所述峰值温度高 到足以回流所述球形焊料和所述倒装芯片焊料凸块。在该方法中，所述球形焊料具有第一焊料成分，所述第一焊料成分具有第一熔融温度，并且所述倒装芯片焊料凸块具有第二焊料成分，所述第二焊料成分具有第二熔融温度，所述第二熔融温度不同于所述第一熔融温度，并且所述热工艺的所述峰值温度高到足以回流两种焊料成分。根据本专利技术的又一方面，提供了一种组装倒装芯片球栅阵列封装件的方法，其中，所述球栅阵列封装件包括与所球栅阵列基板接合的芯片，所述球栅阵列基板包括第一面和第二面，所述方法包括分割晶圆，所述晶圆包括多个芯片，并且所述多个芯片中的每个芯片都具有在其上设置的多个倒装芯片焊料凸块；将助焊剂施加到所述多个倒装芯片焊料凸块；在分割好的晶圆上的所述芯片上方对齐所述球栅阵列基板；从分割好的晶圆中拾取所述芯片；在所述芯片的焊料凸块向上的方向，将所述芯片与所述球栅阵列基板的所述第一面接合，并且所述球栅阵列基板具有多个安装在所述第二面上的球形焊料；以及对所述芯片和所述球栅阵列基板实施热工艺，由此回流所述球形焊料并且形成焊球，回流所述倒装芯片焊料凸块并且在所述芯片和所述球栅阵列基板之间形成焊点。在该方法中，所述热工艺包括热曲线，所述热曲线达到峰值温度，所述峰值温度高到足以回流所述球形焊料和所述倒装芯片焊料凸块。在该方法中，所述球形焊料具有第一焊料成分，所述第一焊料成分具有第一熔融温度，并且所述倒装芯片焊料凸块具有第二焊料成分，所述第二焊料成分具有第二熔融温度，所述第二熔融温度不同于所述第一熔融温度，并且所述热处理的所述峰值温度高到足以回流两种焊料成分。在该方法中，从所述分割好的晶圆中拾取所述芯片并且将所述芯片与所述球栅阵列基板的所述第一面接合包括朝向所述球栅阵列基板向上推动所述芯片，直到所述芯片与所述分割好的晶圆分开并且所述芯片上的所述倒装芯片焊料凸块与所述球栅阵列基板相接触，由此所述芯片通过所述助焊剂在焊料凸块向上的方向与所述球栅阵列基板保持接口 ο在该方法中，所述热工艺包括热曲线，所述热曲线达到峰值温度，所述峰值温度高到足以回流所述球形焊料和所述倒装芯片焊料凸块。在该方法中，所述球形焊料具有第一焊料成分，所述第一焊料成分具有第一熔融温度，并且所述倒装芯片焊料凸块具有第二焊料成分，所述第二焊料成分具有第二熔融温度，所述第二熔融温度不同于所述第一熔融温度，并且所述热处理的所述峰值温度高到足以回流两种焊料成分。附图说明图I示出的是将球形焊料装配到BGA基板上的工艺步骤。·图2示出的是将助焊剂应用于分割的晶圆的器件面上的倒装芯片焊料凸块；图3a示出的是在分割的晶圆上的预期芯片上方对齐BGA基板以及拾取该芯片并且将其与BGA基板接合；图3b示出的是图3a中用虚线所标示的区域的放大图。图4示出的是芯片拾取针，在本专利技术中用于芯片拾取工艺和接合工艺。图5示出的是芯片和BGA基板组件，其中，该芯片根据本专利技术在焊料凸块向上的方向上与BGA基板的底部接合并且被回流。图6示出的是两个FCBGA封装件，这两个FCBGA封装件具有不同的倒装芯片焊点高度。图7是示出了根据本专利技术实施例的方法的流程图。所有的附图都是示例性的，而不没有按比例绘出。具体实施例方式对于示例性实施例的描述旨在接合附图进行阅读，附图被认为是整个书面描述的一部分。应该理解，在说明书中的关系术语，诸如，“下面的”、“上面的”、“水平的”、“垂直的“、“在...上面”、“在...下面”、“向上的”、“向下的”、“顶部的”和“底部的”以及其派生词(例如，“水平地”、“向下地”、“向上地”等)与随后所描述的或在论述过程中附图所示出的方向相关。这些关系术语旨在便本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组装倒装芯片球栅阵列封装件的方法，其中，所述球栅阵列封装件包括芯片，所述芯片与所述球栅阵列基板接合，所述球栅阵列基板包括第一面和第二面，所述方法包括：在所述芯片的焊料凸块向上的方向，将所述芯片与所述球栅阵列基板的所述第一面连接接合，其中，所述芯片具有设置在其上的多个封装芯片焊料凸块，所述焊料凸块具有施加在其上的助焊剂，并且所述球栅阵列基板具有多个安装在所述第二面上的球形焊料；以及对所述芯片和所述球栅阵列基板实施热工艺，从而回流所述球形焊料并且形成焊球，回流所述倒装芯片焊料凸块并且在所述芯片和所述球栅阵列基板之间形成焊点。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘育志，卢景睿，林韦廷，邱绍玲，潘信瑜，
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：