[发明专利]双层底充胶填充的铜凸点封装互连结构及方法

权利要求书

1.一种双层底充胶填充的铜凸点封装互连结构，其特征在于： 

(1)由双层底充胶填充，第一层在芯片端，在圆片上采用旋涂工艺制作；第二层在基板端，在倒装焊完成以后通过毛细效应进行填充；第一层底充胶的玻璃化温度和杨氏模量较低第二层底充胶的玻璃化温度和杨氏模量； 

(2)芯片与基板的连接是由铜凸点和含锡焊料凸点两部分构成，实现高密度连接； 

(3)铜凸点分两次制作，以保证第一层底充胶的完全填充和确保凸点与含锡焊料的足够接触。 

2.按权利要求1所述的结构，其特征在于： 

①第一层底充胶型号为Henkel Hysol FF2300，玻璃化温度为81℃，杨氏模量为2.6×10⁹Pa； 

②第二层底充胶型号为Henkel AB LEFILL UF8829，玻璃化温度为122℃，杨氏模量大于7.47×10⁹Pa。 

3.双层底充胶填充的铜凸点封装互连结构的制作方法，其特征在于首先利用电镀工艺在凸点下金属UBM上电镀铜凸点；接着旋涂第一层底充胶，固化；然后进行化学机械抛光露出铜凸点；接着进行第二次铜凸点电镀；随后划片成分立的芯片。其次，在基板上涂覆含锡焊料制作凸点，将划好的芯片贴在基板上，焊接到一块，最后通过毛细效应涂覆第二层底充胶，固化。 

4.按权利要求3所述的方法，其特征在于具体工艺步骤为： 

A.电镀铜凸点 

(1)首先在芯片的表面涂较厚的光刻胶； 

(2)用制作的好的光刻版进行光刻，使芯片表面的UBM暴露，通过溅射在侧壁和底部沉积一层很薄的种子层； 

(3)电镀铜，去除光刻胶； 

B.涂覆第一层底充胶 

(1)用旋涂法，涂覆第一层底充胶，使底充胶完全覆盖铜凸点； 

(2)固化第一层底充胶； 

(3)用化学机械抛光，对涂覆好的表面进行加工，使铜凸点暴露出来； 

C.第二次电镀铜凸点 

(1)在步骤B完成的基础上，在露出的铜凸点表面第二次电镀铜，在电镀之前对第一层铜凸点进行溅射清洗，使其完全暴露，其他工艺与A相同； 

(2)划片； 

D.芯片与键合和填充第二层底充胶 

(1)在基板上通过激光植球或者丝网印刷回流工艺制作含锡焊料凸点； 

(2)在制作了含锡焊料凸点的基板上涂覆助焊剂； 

(3)将步骤C制作的芯片与基板进行倒装焊键合连接，使铜凸点与含锡焊料进行键合； 

(4)键合完成后，清洗去除残余的助焊剂，最后通过毛细效应进行第二层底充胶的填充，固化。 

5.按权利要求4所述的方法，其特征在于在电镀完的铜凸点与含锡焊料凸点的接触石，可先电镀一层薄的铁、镍或铁镍合金，以减少接触电阻。 

6.按权利要求3或4所述的方法，其特征在于整个工艺过程与IC工艺兼容。 

7.按权利要求4所述的方法，其特征在于： 

①步骤A所述的光刻胶厚度为10-30μm； 

②步骤A所述的铜凸点节距为50-120μm，UBM开口直径为60μm； 

③步骤A所述的铜凸点直径20-60μm，高为10-30μm； 

④步骤C所述的第二次电镀铜凸点中电镀层厚度为5-10μm。