[发明专利]一种半导体芯片贴片工艺及设备

说明书

本申请涉及半导体封装的技术领域，尤其是涉及一种半导体芯片贴片工艺及设备。该一种半导体芯片贴片工艺，先将导电胶涂覆或点滴在基板的基岛上，再将背面镀有金属层的晶片吸取并放置到基岛上，使得金属层与导电胶接触，最后将晶片和基板一起加热至预设的固化温度，使得导电胶固化将晶片和基岛粘结，固化温度小于200℃。本申请提供的一种半导体芯片贴片工艺，相比于传统贴片工艺，大大降低了贴片所需温度，改善了芯片产品因材料热膨胀系数的差异产生的易分层问题，减少了高温对芯片的热损伤，有利于获得性能更加优异的产品并提高生产效率。

技术领域

本申请涉及半导体封装的技术领域，尤其是涉及一种半导体芯片贴片工艺及设备。

背景技术

随着半导体技术的发展，半导体在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域被广泛应用。大部分的电子产品，如计算机、移动电话、打印机或是电动汽车等都和半导体有着极为密切的关联。半导体材料需要被制作成芯片等半导体元件，才能在各电子产品中发挥其作用，而芯片的制作成型都需要经历封装过程。

半导体封装是指将通过测试的晶圆按照产品型号及功能需求加工得到独立芯片的过程。封装过程为：来自晶圆前道工艺的晶圆通过划片工艺后被切割为晶片，然后将切割好的晶片贴装到相应基板的基岛上，再利用超细的金属导线或者导电性树脂将晶片的接合焊盘与基板的引脚连接,再将晶片、基板以及部分引脚用树脂等封装保护，封装完成后进行产品测试，最后入库出货。在封装过程中，将晶片贴装到基板上的步骤是尤为重要的一步，对芯片的电学性能和散热性能都影响极大。

晶片的贴装一般采用共晶工艺，将背面镀有金属层（金属层可以为Au、Sn等）的晶片金属层朝下放置到基板的基岛（基岛为金属基岛或表面镀有金属的基岛）上，高温加热，利用共晶反应使得晶片与基岛固化粘结。共晶贴片的方式可靠性较高、热阻较低，但同时共晶贴片方式所需的温度也较高（280-450℃），且生产效率低、不适于高速自动化生产。

发明内容

第一方面，为了改善上述背景技术中提出的共晶贴片所需温度高、生产效率低的的问题，本申请提供一种半导体芯片贴片工艺。

本申请提供的一种半导体芯片贴片工艺采用如下的技术方案：

一种半导体芯片贴片工艺，包括以下步骤：

S1:将导电胶涂覆或点滴在基板的基岛上；

S2:将背面镀有金属层的晶片吸取并放置到所述基岛上，使得所述金属层与所述导电胶接触；

S3:将所述晶片和所述基板一起加热至预设的固化温度，使得所述导电胶固化将所述晶片和所述基岛粘结，所述固化温度小于200℃。

通过采用上述技术方案，利用导电胶固化将晶片贴装到基岛上，所需的固化温度小于200℃，远低于共晶贴片所需的温度（280-450℃），减小了过高的温度对晶片和基板造成热损伤的可能；由于晶片和基板材质的热膨胀系数有着较大差异，在温度变化发生热胀冷缩时，晶片和基板内部存在一定应力，容易使得晶片和基板容易发生变形翘曲的情况，导致芯片分层、晶片在基板上的附着力降低，因此更低的工艺温度有利于改善因晶片和基板的热膨胀系数差异导致的芯片分层现象，有利于提高产品质量，也有利于节约加热成本并提高生产效率。较低的温度所需的固化时间较长，固化粘结的牢固性稍差，适用于不便高温处理的芯片，较高的温度所需的固化时间较短，有利于提高生产效率。

晶片与基板的粘结主要是依靠导电胶的胶黏作用，导电胶对二者的粘结牢固、可靠性高，有利于解决小芯片的推力不足风险；导电胶中的导电物质在晶片和基板之间形成导电通路，有助于保证芯片正常的电学性能；在被切割好的晶片的背面镀上金属层，可使得晶片与基岛之间的导电和导热性能大大提高，有利于获得性能更加优良的芯片产品。

优选的，所述导电胶为导电银胶。