[实用新型]一种高密度芯片焊接结构

说明书

本实用新型一种高密度芯片焊接结构，包括金属载体，位于金属载体上的金属连接区，安装于金属连接区上的多个芯片，金属载体为一体化的金属材料或者在绝缘基材表面附着一层金属导体的载体，金属连接区包括多个金属焊盘或者多条电路走线和多个金属焊盘或者阻焊层，金属焊盘上设有焊料层，焊料层上设有助焊层，电路走线的端点与金属焊盘电连接，金属焊盘通过焊料层的焊料及高温与芯片的焊盘或者电极焊接。一体化的金属材料包括金属基材和金属导体。每个金属焊盘的高度相等或者不相等。本实用新型解决了现有的银胶焊料存在树脂材料与芯片热膨胀系数不匹配，导致粘接后芯片容易与焊料分层、银粉不能100％填充，导电和散热不佳等问题。

技术领域

本实用新型涉及芯片生产技术领域，尤其涉及一种高密度芯片焊接结构。

背景技术

现有的芯片如二极管、三极管等，在进行封装时，通常采用导电胶、非导电胶等树脂类材料，进行芯片的粘接，以实现固定的功能。

导电胶主要是利用银胶中树脂材料的粘性，来完成芯片的粘接，通过树脂类材料中的银粉导电，来完成芯片引脚的导通功能，同时又因其工艺制程简单，仅需点胶、烘烤即能完成封装，因而被广泛应用在封装工艺上。

但是，导电胶(以下简称银胶)封装方式存在以下缺陷：树脂材料与芯片CTE(指热膨胀系数)不匹配，导致粘接后芯片容易与焊料分层、银粉不能100％填充，导电和散热不佳等问题，限制了其自身的发展。

对于散热性、导电性和CTE要求严格的芯片产品，现有的办法是通过使用焊膏来解决(比如解决CTE不匹配导致的分层问题、导电和散热不佳的问题)。

但是，现有的焊膏方式存在以下缺陷：

(1)需通过钢网印刷锡膏来实现芯片产品加工，钢网制作需要成本；

(2)加工时焊料厚度、平整性和对位精度上有一定的限制；

(3)芯片产品在进行重复焊接加工时，会存在二次融锡问题，从而影响芯片产品的可靠性。

由此可见，上述锡膏及银胶两种焊料，均受限于加工方法及设备，其能够做到的芯片最小尺寸，只能达到0.2mm及以上，且焊点之间的间距也比较大。

针对高密度、对平整性要求高的芯片产品，以上两种焊料都受到了极大的限制。为了解决以上的这些问题，我们发明了一种高密度芯片焊接结构。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于解决现有的银胶焊料存在树脂材料与芯片热膨胀系数不匹配，导致粘接后芯片容易与焊料分层、银粉不能100％填充，导电和散热不佳等问题，现有的焊膏焊料存在需要钢网印刷、钢网成本高，焊料厚度、平整性和对位精度有一定的限制，芯片进行重复焊接加工时，存在二次融锡问题，从而影响芯片产品的可靠性的问题。其具体解决方案如下：

一种高密度芯片焊接结构，包括金属载体，位于金属载体上的金属连接区，安装于金属连接区上的多个芯片，所述金属载体为一体化的金属材料或者在绝缘基材表面附着一层金属导体的载体，所述金属连接区包括多个金属焊盘或者多条电路走线和多个金属焊盘或者阻焊层，所述金属焊盘上设有焊料层，焊料层上设有助焊层，所述电路走线位于阻焊层之下，电路走线的端点与金属焊盘电连接，金属焊盘通过焊料层的焊料及高温与芯片的焊盘或者电极焊接。

可选地，所述一体化的金属材料包括金属基材和金属导体，当完成芯片焊接后，通过物理方式，将金属基材与金属导体进行剥离或者将绝缘基材与金属导体进行剥离。

进一步地，每个所述芯片的尺寸、厚度、焊盘大小各不相同，芯片的尺寸≥0.15*0.15mm，芯片的厚度≥0.08mm，芯片的焊盘尺寸≥20*20μm。

进一步地，所述金属焊盘的尺寸≥20*20μm，金属焊盘高度≥20μm，每个金属焊盘的高度相等或者不相等。