[发明专利]用于提高焊接强度的集成电路封装及其回流方法

说明书

本发明公开了用于提高焊接强度的集成电路封装及其回流方法，包括第二基底、第二焊球、S管、第一基底、第一芯片，第二基底叠放在第一基底的上侧，第二焊球设置在第二基底与第一基底之间使得第二基底与第一基底之间不接触；第一芯片设置在第二基底与第一基底之间且倒装在第一基底的上表面。本发明在两层基底之间的焊球阵列上设置S管，S管将焊球阵列划分为多列焊球，每列焊球的三面都有S管作为其“城墙”将进入的热气流进行阻挡、导向、暂时性聚集，使得处于内部的焊球其周围的气流较为集中，为焊球实现短暂时间的保温作用，使焊球融合得更深入，减小或者避免出现球窝现象。

技术领域

本发明涉及半导体结构与工艺，具体涉及用于提高焊接强度的集成电路封装及其回流方法。

背景技术

现代便携式电子产品对微电子封装提出了更高的要求，其对更轻、更薄、更小、高可靠性、低功耗的不断追求推动微电子封装朝着密度更高的三维封装方式发展，芯片叠层封装是一种得到广泛应用的三维封装技术，叠层封装不但提高了封装密度，同时也减小了芯片之间的互连导线长度，从而提高了器件的运行速度，而且通过叠层封装还可以实现器件的多功能化。芯片叠层封装就是把多个芯片在垂直方向上累叠起来，然后再进行封装，由于这种结构的特殊性，芯片和基板之间、芯片与芯片之间的互联是叠层封装的关键。球窝现象是常见的一种致使封装组件失效的形式，球窝现象具体是指两个焊球看起来是连接在一起的，但是实际上它们并没有形成相互融合，这种焊点由于焊料之间没有形成真的混融，所以不牢固，即时在焊接后进行所有测试都合格了。也可能存在失效的可能。因为，在焊接工艺之后，存在球窝缺陷的器件经常会在后续的组装工艺、运输过程中因为热胀冷缩或者在现场经受长时间的电流负荷而失效。因而，这种缺陷的危害极大。目前行业内并没有一种有效的方法能够完全解决球窝现象。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，目的在于提供用于提高焊接强度的集成电路封装及其回流方法。

本发明通过下述技术方案实现：

用于提高焊接强度的集成电路封装，包括第二基底、第二焊球、S管、第一基底、第一芯片，第二基底叠放在第一基底的上侧，第二焊球设置在第二基底与第一基底之间使得第二基底与第一基底之间不接触；第一芯片设置在第二基底与第一基底之间且倒装在第一基底的上表面；第二焊球有多个，均匀分布在第一基底与第二基底之间并形成焊球阵列；S管包括数量不少于三根的长管和数量不少于两根的短管，长管和短管间隔连接形成S型，其中长管与长管之间相互平行，短管与短管之间相互平行，S管设置在焊球阵列四周并将焊球阵列以列为单位进行隔离，从焊球阵列中隔离的列所在的直线与长管所在的直线平行。

回流焊是靠热气流对焊点的作用，胶状的焊剂在定的高温气流下进行物理反应达到焊接的目的，焊球与焊点(焊点即焊盘)或者焊球与焊球之间在回流焊的过程中，先经过升温区，焊膏中的溶剂、气体蒸发掉，同时，焊膏中的助焊剂润湿焊盘、元器件端头和引脚，焊膏软化、塌落、覆盖了焊盘，将焊盘、元器件引脚与氧气隔离；然后经过保温区，使PCB和元器件得到充分的预热，以防PCB突然进入焊接高温区而损坏PCB和元器件；再使PCB进入焊接区，温度迅速上升使焊膏达到融化状态，液态焊锡对PCB的焊盘、元器件端头和引脚润湿、扩散、漫流或回流混合形成焊锡接点；最后进入冷却区，使焊点凝固。