[发明专利]一种CSP共晶焊接方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体器件制造工艺技术领域，特别涉及一种CSP共晶焊接方法。

背景技术

CSP封装，即芯粒级封装是近几年发展起来的封装形式，目前已有上百种产品，并且不断出现一些新的产品。尽管如此，国内CSP技术还是处于初级阶段，没有形成统一的标准。现今市场上的CSP产品中芯粒焊盘与封装基片焊盘的连接方式大多采用倒装片键合，封装基板也采用几十年前的陶瓷基板。但是把硅芯粒安装到陶瓷基板上之后，由于陶瓷基板与PCB基板的热膨胀系数不匹配、差别太大，很难将陶瓷基板安置到PCB基板上。

为了解决上述问题，一般主要通过共晶的方法把芯粒连接在COB基板上，即在COB基板上点上膏状共晶焊料，再将若干芯粒置于基板的设定位置上，然后在一定的温度和压力下，使芯粒与共晶焊料发生共晶反应，进而使芯粒和基板结合在一起。

虽然共晶工艺能显著提高芯粒的可靠性，然而，共晶工序也存在一定的缺陷：1.现有的共晶方法需将芯粒与基板一一压合，从而使得共晶时间较长；2.芯粒和基板的结合力问题，致使共晶工艺的结合力不够，共晶精度不精确及CSP成品的性能低。

因此，研发一种能够减短芯粒共晶时间、提高芯粒共晶精度及CSP成品的性能的CSP共晶焊接方法是非常有必要的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够减短芯粒共晶时间、提高芯粒共晶精度及CSP成品的性能的CSP共晶焊接方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种CSP共晶焊接方法，其创新点在于：所述共晶焊接方法包括如下步骤：

（1）点共晶焊锡：通过固晶机把共晶焊锡点在COB基板电路上；

（2）固晶：通过固晶机把若干颗CSP芯粒固定在点有共晶焊锡的COB基板电路上；

（3）共晶：将固晶后的COB基板放置在300℃～400℃的高温轨道上，通过压合装置同时下压COB基板上的芯粒，将芯粒与共晶焊锡同时压合，达到共晶焊；压合分为三个阶段，第一压合阶段以8g/s～12g/s的速度逐渐增加压合压力，压合时间为40s，第二压合阶段以40s时所达压力进行压合40s，第三压合阶段以16g/s～24g/s的速度逐渐减缓压合压力，压合时间为20s；

（4）点胶：把荧光粉和胶水充分搅拌均匀，制得荧光粉胶，荧光粉胶真空脱泡后，通过点胶机台喷涂在共晶后的COB基板表面，并对荧光粉胶进行胶固化；

（5）测试包装：待步骤（4）中COB基板表面的荧光粉胶固化后，进行性能测试，测试合格的CSP成品进行包装。

进一步地，所述步骤（3）中的压合装置包括施压部件和驱动施压部件的驱动装置，所述施压部件包括一压块，且所述压块的下表面均匀分布有垂直向下的金属探针；所述驱动装置为弹簧压合或气压。

本发明的优点在于：

（1）本发明CSP共晶焊接方法，与传统相比，将芯粒与基板一一压合改用压合装置同时将若干芯粒与基板压紧，进而能够大大缩短芯粒的共晶时间；同时，本发明中采用压合装置进行下压芯粒，进而能准确控制压合压力；此外，通过阶段性的压力控制，即先缓慢增加压力，压力达到一定要求，再以恒压施压，最后再缓慢减压，进而不会使因压力过大，造成芯粒表面损坏，也使得芯粒能够受压更均匀，进一步保证了芯粒共晶精度；

（2）本发明CSP共晶焊接方法，所采用的压合装置，包括压块，压块的下表面均匀分布有垂直向下的金属探针，金属探针与芯粒一一对应，并通过弹簧或气压方式进行压合芯粒，从而防止推力过大对芯粒表面造成损坏，既保证了芯粒共晶精度，也保证了CSP成品的合格率，进而提高了CSP成品的性能。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明中实施例1所采用压合装置的结构示意图。

图2是本发明中实施例2所采用压合装置的结构示意图。

图3是本发明中压合压力与压合时间的关系图。

具体实施方式

下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1