一种焊点结构制造技术

本发明专利技术公开了一种焊点结构，包括第一类焊点阵列及多个第二类焊点，所述第二类焊点分布于所述第一类焊点阵列的外圈，所述第一类焊点阵列将所述半导体芯片与所述基板进行电性连接及机械连接，所述第二类焊点将所述半导体芯片与所述基板进行机械连接，通过在所述第一类焊点阵列的外圈设置多个第二类焊点，从而增加了整体焊点结构的刚度，使所述关键焊点上的应力和应变减小，延后了裂纹产生的时间，提高了关键焊点的可靠性，从而使整个封装器件的寿命也得到提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体封装
，尤其涉及一种增强可靠性的焊点结构。
技术介绍
随着电子信息产业的日新月异，组装密度越来越高，诞生了新型SMT、MCM技术，微电子器件中的焊点也越来越小，对可靠性要求日益提高。电子封装中广泛采用的SMT封装技术及芯片尺寸封装(CSP)、焊球阵列(BGA)等封装技术均通过焊点直接实现器件与基板之间的电及机械连接(主要承受剪切应变)，焊点的质量与可靠性决定了电子产品的质量。封装器件在实际使用中，通电与否和周围温度的变化使其经历了温度循环的过程。在温度循环过程中焊点可能会发生疲劳失效。焊点的失效电连接短路或电阻过大，导致器件不能实现预定功能，无法使用。因此如何保证焊点的质量是一个重要问题。关于现有的芯片封装结构请参考图1及图2，其中，图1为现有的芯片封装结构的侧面示意图，图2为现有的芯片封装结构的正面示意图，如图1及图2所示，现有的芯片封装结构包括基板100、焊点阵列110(图中仅示意了 4X4焊点阵列)以及半导体芯片120，所述焊点阵列110将所述基板100及所述半导体芯片120进行电性连接及机械连接。并且，所述焊点阵列110中的每个焊点都起到电性连接及机械连接的作用。其中，位于芯片封装结构中心点几何距离最远处的焊点(即边角位置的焊点)称为关键焊点111，由于这些关键焊点111上的应力相比其它内部焊点上的应力更大、非弹性应变能密度更高，因而容易产生疲劳裂纹并拓展，最终导致器件失效。因此，为了提高器件的可靠性，应该重点关注边角位置的关键焊点，尽量减小其热应力和应变能密度的大小。除了边角位置的关键焊点，焊点阵列中的其它外圈焊点上的应力也较大，也应引起关注。为了提高焊点的可靠性，在现有的研究中，有学者提出用改变焊点几何尺寸(包括焊点的高度、直径和形状)与焊料种类的方法提高焊点的可靠性。此种方法虽然可行，但削弱了工艺的兼容性，增加了成本。此外，这种方法的适用性有限，且必须先研究封装结构的可靠性和焊点几何尺寸、焊料种类的关系，过程繁琐并增加了成本。另外，增加底部填充料也是增加焊点可靠性的一种方法。本专利的方法可以同时采用底部填充料方法，获得更高的焊点可靠性。因此，如何有效地提高芯片封装结构中的焊点的可靠性成为目前业界亟需解决的关键技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种焊点结构，以提高芯片封装结构中的焊点的可靠性。为解决上述问题，本专利技术提出一种焊点结构，位于一基板上，用于将半导体芯片连接至所述基板上，其中，所述焊点结构包括:第一类焊点阵列，将所述半导体芯片与所述基板进行电性连接及机械连接；多个第二类焊点，分布于所述第一类焊点阵列的外圈，将所述半导体芯片与所述基板进行机械连接。可选的，所述第一类焊点阵列包括多个关键焊点，所述关键焊点的位置距离所述焊点阵列的中心的距离最远；其中，所述第二类焊点分布于所述关键焊点的外圈。可选的，所述每个关键焊点的外圈分布有一个或多个所述第二类焊点。可选的，所述第二类焊点的几何尺寸与所述第一类焊点阵列中的焊点的几何尺寸相同。可选的，所述第二类焊点的焊料与所述第一类焊点阵列中的焊点的焊料相同。可选的，所述第二类焊点之间的最短距离与所述第一类焊点阵列中的焊点之间的最短距离相等。可选的，所述第二类焊点的制备工艺与所述第一类焊点阵列中的焊点的制备工艺相同，且同时完成。与现有技术相比，本专利技术提供的焊点结构包括第一类焊点阵列及多个第二类焊点，所述第二类焊点分布于所述第一类焊点阵列的外圈，所述第一类焊点阵列将所述半导体芯片与所述基板进行电性连接及机械连接，所述第二类焊点将所述半导体芯片与所述基板进行机械连接，通过在所述第一类焊点阵列的外圈设置多个第二类焊点，缓解了所述第一类焊点阵列中的关键焊点的应力和应变，使所述关键焊点上的应力和应变减小，增加结构刚度，延后了裂纹产生的时间，提高了关键焊点的可靠性，从而使整个封装器件的寿命也得到提闻。附图说明图1为现有的芯片封装结构的侧面示意图；图2为现有的芯片封装结构的正面不意图；图3为本专利技术第一个实施例提供的焊点结构的侧面示意图；图4为本专利技术第一个实施例提供的焊点结构的正面示意图；图5为本专利技术第二个实施例提供的焊点结构的正面示意图；图6为本专利技术第三个实施例提供的焊点结构的正面示意图。具体实施例方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术提出的焊点结构作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用于方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。本专利技术的核心思想在于，提供一种焊点结构，包括第一类焊点阵列及多个第二类焊点，所述第二类焊点分布于所述第一类焊点阵列的外圈，所述第一类焊点阵列将所述半导体芯片与所述基板进行电性连接及机械连接，所述第二类焊点将所述半导体芯片与所述基板进行机械连接，通过在所述第一类焊点阵列的外圈设置多个第二类焊点，从而分担了所述第一类焊点阵列中的关键焊点的应力和应变，使所述关键焊点上的应力和应变减小，延后了裂纹产生的时间，提高了关键焊点的可靠性，从而使整个封装器件的寿命也得到提闻。实施例1请参考图3及图4，其中，图3为本专利技术第一个实施例提供的焊点结构的侧面示意图，图4为本专利技术第一个实施例提供的焊点结构的正面示意图，如图3及图4所示，本专利技术第一个实施例提供的焊点结构，位于一基板200上，用于将半导体芯片210连接至所述基板200上，其中，所述焊点结构包括:第一类焊点阵列220，将所述半导体芯片210与所述基板200进行电性连接及机械连接；其中，所述第一类焊点阵列220包括多个关键焊点221，所述关键焊点221的位置距离所述焊点阵列的中心的距离最远；多个第二类焊点230，分布于所述第一类焊点阵列220的外圈，将所述半导体芯片210与所述基板200进行机械连接。具体地，所述每个关键焊点221的外圈分布一个第二类焊点230。需说明的是，所述第二类焊点230仅将所述半导体芯片210与所述基板200进行机械连接，并不进行电性连接，因此所述第二类焊点230的存在和损坏并不会对器件的正常工作造成影响。通过在所述关键焊点221的外圈设置一个第二类焊点230，从而分担了所述第一类焊点阵列220中的关键焊点221的应力和应变，使所述关键焊点221上的应力和应变减小，延后了裂纹产生的时间，提高了关键焊点221的可靠性，从而使整个封装器件的寿命也得到提闻。进一步地，所述第二类焊点230的几何尺寸与所述第一类焊点阵列220中的焊点的几何尺寸相同；所述第二类焊点230的焊料与所述第一类焊点阵列220中的焊点的焊料相同；所述第二类焊点230之间的最短距离与所述第一类焊点阵列220中的焊点之间的最短距离也相等；从而使得所述第二类焊点230的制备工艺与所述焊点阵列220中的焊点的制备工艺兼容。进一步地，所述第二类焊点230的制备工艺与所述第一类焊点阵列220中的焊点的制备工艺相同，且同时完成。实施例2请参考图5，图5为本专利技术第二个实施例提供的焊点结构的正面示意图，如图5所示，实施例2与实施例1的不同之处在于，所述第一类焊点阵列220中的每个关键焊点221的外围分布有多个第二类焊点230 (图中仅示意3个)。通过在每个关键焊点221的外围分布有多个第二类焊点230，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种焊点结构，位于一基板上，用于将半导体芯片连接至所述基板上，其特征在于，包括：第一类焊点阵列，将所述半导体芯片与所述基板进行电性连接及机械连接；多个第二类焊点，分布于所述第一类焊点阵列的外圈，将所述半导体芯片与所述基板进行机械连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：洪荣华，王珺，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：