[实用新型]一种底填料固化后晶圆减薄的单芯片封装件

说明书

本实用新型属于集成电路封装技术领域，具体是一种底填料固化后晶圆减薄的单芯片封装件。

Flip Chip倒装芯片既是一种芯片互连技术，又是一种理想的芯片粘接技术．早在30年前IBM公司已研发使用了这项技术。但直到近几年来，Flip‑Chip才成为高端器件及高密度封装领域中经常采用的封装形式。今天，Flip‑Chip封装技术的应用范围日益广泛，封装形式更趋多样化，对Flip‑Chip封装技术的要求也随之提高。同时，Flip‑Chip也向制造者提出了一系列新的严峻挑战，为这项复杂的技术提供封装，组装及测试的可靠支持。以往的一级封闭技术都是将芯片的有源区面朝上，背对基板和贴后键合，如引线健合和载带自动健全（ＴＡＢ）。Flip‑Chip则将芯片有源区面对基板，通过芯片上呈阵列排列的焊料凸点实现芯片与衬底的互连．硅片直接以倒扣方式安装到基板从硅片向四周引出Ｉ／Ｏ，互联的长度大大缩短，减小了ＲＣ延迟，有效地提高了电性能。显然，这种芯片互连方式能提供更高的Ｉ／Ｏ密度，倒装占有面积几乎与芯片大小一致。在所有表面安装技术中，倒装芯片可以达到最小、最薄的封装。 但是由于以往传统封装的局限性， 晶圆只能减薄到200μm，特别是减薄到100μm以下的厚度是容易翘曲，封装可靠性得不到保证。

为了克服上述现有技术存在的问题，本实用新型的目的是提供一种底填料固化后晶圆减薄的单芯片封装件，使晶圆翘曲得到控制，提高封装可靠性。

本实用新型的技术方案是：一种底填料固化后晶圆减薄的单芯片封装件，主要由基板、镍金焊盘、芯片、锡银凸点、底填料和锡球组成；所述镍金焊盘固定连接于基板上，锡银凸点固定连接于芯片上；所述锡银凸点与镍金焊盘的中心线重合并焊接连接；所述底填料填充基板与芯片之间的空隙，并包围镍金焊盘和锡银凸点；所述锡银凸点与镍金焊盘的焊接采用助焊剂焊接。

本实用新型保证了晶圆减薄至100μm以下，并且极大得降低了晶圆翘曲的可能性，使封装件尺寸更薄，性能更高，显著提高封装件的可靠性。

说明书附图

图1为基板剖面图；

图2为基板刷助焊剂产品剖面图；

图2为基板刷助焊剂产品剖面图；

图3为上芯、回流焊后产品剖面图；

图4为下填后产品剖面图；

图5为芯片粗磨后产品剖面图；

图6为精磨后产品剖面图；

图7为植球后产品成品剖面图。

图中，1为基板、2为镍金焊盘、3为助焊剂、4为芯片、5为锡银凸点、6为底填料、7为粗磨部分、8为精磨部分、9为锡球。

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。

如图所示，一种底填料固化后晶圆减薄的单芯片封装件，主要由基板1、镍金焊盘2、芯片4、锡银凸点5、底填料6和锡球9组成；所述镍金焊盘2固定连接于基板1上，锡银凸点5固定连接于芯片4上；所述锡银凸点5与镍金焊盘2的中心线重合并焊接连接；所述底填料6填充基板1与芯片4之间的空隙，并包围镍金焊盘2和锡银凸点5；所述锡银凸点5与镍金焊盘2的焊接采用助焊剂3焊接。

如图所示，一种底填料固化后晶圆减薄的单芯片封装件，主要由基板1、镍金焊盘2、芯片4、锡银凸点5、底填料6和锡球9组成；所述镍金焊盘2固定连接于基板1上，锡银凸点5固定连接于芯片4上；所述锡银凸点5与镍金焊盘2的中心线重合并焊接连接；所述底填料6填充基板1与芯片4之间的空隙，并包围镍金焊盘2和锡银凸点5；所述锡银凸点5与镍金焊盘2的焊接采用助焊剂3焊接。

芯片4通过锡银凸点5、镍金焊盘2、基板1和锡球9构成了电路电源和信号的通道。

如图所示，一种底填料固化后晶圆减薄的单芯片封装件的制作工艺，其按照以下步骤进行：

第一步、上芯、回流焊：首先，在基板1的镍金焊盘2上刷一层35μm‑‑60μm的助焊剂3，如图2所示；其次，使芯片4的锡银凸点5与基板1的镍金焊盘2的中心线重合并接触，因为助焊剂3的黏性，镍金焊盘2和锡银凸点5牢固接触而不易偏移；再次，在255±5℃的回流温度下，镍金焊盘2与锡银凸点5有效形成焊接结，即形成金属间化合物，助焊剂3在焊接时可去除镍金焊盘2与锡银凸点5表面的氧化物，并具有催化焊接作用；最后，芯片4被牢固地焊接在基板1上。如图3所示。

第二步、等离子清洗：用10MΩ·CM左右的去离子水清洗残留在锡银凸点5上的助焊剂3和其他杂质。因为助焊剂3在回流后的残留会降低底填料6的流动性，使底填料6的填充性变差。