[发明专利]一种预防对位偏移的凸点结构及其制备方法

说明书

一种预防对位偏移的凸点结构及其制备方法，包括基板，其具有衬于底部导电的基底，和钝化层，其设置于基底上沿，且具有镶嵌于钝化层上的金属凸点；金属凸点包括柱体和凹型头部，柱体的底部通过焊接层与基底相连，其顶部连接凹型头部，凹型头部的凹型圆弧直径小于柱体的截面直径；凹型头部使基板凸点与芯片凸点有更大的接触面积，让基本凸点的凹型头部可以卡住芯片上的凸点，使其在水平位置不发生偏移，达到贴装精准度。保证回流焊结束前，芯片和基板对位准确。

技术领域

本发明属于半导体封装技术领域，具体涉及一种预防对位偏移的凸点结构及其制备方法。

背景技术

半导体封装是指将晶圆按照产品型号及功能需求加工得到独立芯片的过程。现有半导体封装包括引线键合封装和倒装芯片封装等方式。引线键合是金属引线以键合的方式把芯片上的I/O连至封装载体并经封装引脚。倒装芯片封装是在芯片上设置焊垫，并利用设置在焊垫（包括输入/输出焊垫）上的凸点与封装基板进行焊接，实现芯片封装。与引线键合封装方式相比，倒装芯片封装方式具有封装密度高，散热性能优良，输入/输出(I/O)端口密度高和可靠性高等优点。

据申请人检索发现，现有的凸点结构如图1所示，基板的凸点形状是平面的，晶圆上的bump凸点（球型的）和基板上的凸点（上表面为平整的）无法精确贴装，容易出现偏移的问题，需要通过回流焊接进行调整，然而回流焊接不良会导致更严重的偏移，严重影响产品产量和合格率。

发明内容

鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的就是提出一种预防对位偏移的凸点结构及其制备方法，解决芯片贴装偏移的问题，提高封装结构的吻合度。

本发明的目的，将通过以下技术方案得以实现：一种预防对位偏移的凸点结构，包括基板，其具有衬于底部导电的基底，和钝化层，其设置于基底上沿，且具有镶嵌于钝化层上的金属凸点；金属凸点包括柱体和凹型头部，柱体的底部通过焊接层与基底相连，其顶部连接凹型头部，凹型头部的凹型圆弧直径小于柱体的截面直径。

优选地，柱体的截面为圆柱形或T形。

优选地，凹型头部的圆弧直径大于相对应的芯片凸点的直径，凹型头部的圆弧弧长为l=120/180*·πr，r为凹型头部的圆弧半径，单位为um。

优选地，柱体的材料为铜或铜合金。

优选地，焊接层位于柱体和基底之间，其镶嵌于钝化层内。

优选地，基板的材料为玻璃、硅或有机材料。

优选地，钝化层的材料为聚酰亚胺。

一种预防对位偏移的凸点结构的制备方法，包括如下步骤，

S1、选择基板；

S2、在基板的上表面覆盖钝化层并镶嵌焊接层，所述焊接层的边缘覆盖焊接层，使其形成窗口以露出焊接层；

S3、通过电镀方式将头部为球形的金属凸点的柱体底部焊接于焊接层上；

S4、将截面为半圆形的压模对准球形头部，通过冲压的方法在球形头部上形成凹型的压痕，制作出凹型头部。

优选地，截面为半圆形的压模的直径小于球形头部的直径。

优选地，柱体为铜或铜合金柱体,其截面为圆柱形或T形,凹型头部的圆弧直径大于相对应的芯片凸点的直径，凹型头部的圆弧弧长为l=120/180*•πr，r为凹型头部的圆弧半径，单位为um,所焊接层位于柱体和基底之间，其镶嵌于钝化层内,基板为玻璃、硅或有机材料的基板,钝化层为聚酰亚胺材料的钝化层。

本发明的突出效果为：凹型头部使基板凸点与芯片凸点有更大的接触面积，让基本凸点的凹型头部可以卡住芯片上的凸点，使其在水平位置不发生偏移，达到贴装精准度。保证回流焊结束前，芯片和基板对位准确。

附图说明