專利名稱：用于制造緊密間距倒裝芯片集成電路封裝的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路的封裝，且更特定來說涉及倒裝芯片集成電路封裝。
背景技術(shù)：
在倒裝芯片封裝的集成電路(或簡(jiǎn)稱為“倒裝芯片”)中，含有集成電路的裸片(芯片)具有其面向封裝襯底的作用面。在倒裝芯片工藝(也正式稱作控制塌陷芯片連接(C4)蒸發(fā)凸塊工藝)中，形成導(dǎo)電凸塊并將其焊接到作用面上的襯墊。接著將具有焊料凸塊的裸片面朝下放置到多層有機(jī)封裝襯底上的匹配的接合襯墊上?；睾杆鼋M合件以使得導(dǎo)電凸塊焊接到封裝襯底上的襯墊以在集成電路的作用面與封裝襯底之間提供電連接。此電連接形成所謂的第I級(jí)互連件的一部分。導(dǎo)電凸塊還在裸片與封裝襯底之間提供負(fù)載承載鏈接。通常，導(dǎo)電凸塊包含焊料。在裸片附著到襯底之后，環(huán)氧樹脂(或底膠)通常涂覆于裸片與封裝襯底之間的界面處以幫助補(bǔ)償裸片與封裝襯底之間的熱膨脹系數(shù)(CTE)的差異，并防止?jié)駳饨佑|到裸片表面。為了進(jìn)一步保護(hù)，倒裝芯片還可以液體環(huán)氧樹脂加以覆蓋。圖I以簡(jiǎn)化形式說明包含用以將倒裝芯片裸片上的導(dǎo)電凸塊附著并焊接到封裝襯底的三個(gè)步驟的工藝，其中以循序次序?qū)⑺霾襟E標(biāo)記為“A”、“B”、和“C”。在步驟A中，將由工具104固持的裸片102浸潰到助熔樹脂106中。箭頭108以圖形表示此浸潰工藝，其中將導(dǎo)電凸塊110浸潰到助熔樹脂106中且接著拉出。在步驟B中，數(shù)字標(biāo)記112指示潤(rùn)濕導(dǎo)電凸塊110的焊料。箭頭114以圖形表示將裸片102放置到封裝襯底116上。在步驟C中，波形線118以圖形表示施加熱以引起焊料的回焊以使得導(dǎo)電凸塊110被焊接到封裝襯底116上的襯墊(未圖示)。隨著集成電路隨較高數(shù)目的輸入和輸出襯墊以及導(dǎo)電凸塊的數(shù)目的相應(yīng)增加而變得較復(fù)雜，預(yù)期導(dǎo)電凸塊的間距增加。然而，使用例如圖I中所說明的回焊和附著工藝等回焊和附著工藝，較緊密間距可能出現(xiàn)一些問題，僅列舉少數(shù)幾個(gè)問題導(dǎo)致較低良率的開路或短路、導(dǎo)電凸塊上的焊料的不良可濕性，以及可隨時(shí)間流逝出現(xiàn)故障的導(dǎo)電凸塊與襯墊之間的電連接。裸片和封裝襯底的撓屈可增加這些問題的可能性。在緊密間距倒裝芯片集成封裝中，產(chǎn)生良好良率和可靠性的將裸片附著到封裝襯底的低成本制造工藝具有實(shí)用性。

發(fā)明內(nèi)容
在一實(shí)施例中，將裸片浸潰到焊錫膏中，放置到封裝襯底上，且接著回焊所述焊錫膏以將所述裸片附著到所述封裝襯底。在另一實(shí)施例中，為了將裸片附著到封裝襯底，將焊錫膏涂覆到所述封裝襯底，在回焊所述焊錫膏之前將所述裸片放置到所述封裝襯底上；且接著回焊所述焊錫膏以將所述裸片附著到所述封裝襯底。在另一實(shí)施例中，為了將裸片附著到封裝襯底，將焊錫膏施配到所述封裝襯底上的襯墊上，在回焊所述焊錫膏之前將所述裸片放置到所述封裝襯底上，且接著回焊所述焊錫膏以將所述裸片附著到所述封裝襯底。


圖I說明倒裝芯片制造中的常規(guī)工藝。圖2說明根據(jù)一實(shí)施例的將裸片上的導(dǎo)電凸塊附著并焊接到封裝襯底上的襯墊的工藝。圖3說明根據(jù)另一實(shí)施例的將裸片上的導(dǎo)電凸塊附著并焊接到封裝襯底上的襯
墊的工藝。圖4說明根據(jù)另一實(shí)施例的將裸片上的導(dǎo)電凸塊附著并焊接到封裝襯底上的襯
墊的工藝。
具體實(shí)施例方式在隨后的描述中，術(shù)語“一些實(shí)施例”的范圍將不限于表示一個(gè)以上實(shí)施例，事實(shí)上，所述范圍可包括一個(gè)實(shí)施例、一個(gè)以上實(shí)施例，或可能所有實(shí)施例。圖2以圖2中標(biāo)記為“A”、“B”、“C”和“D”的子圖式說明根據(jù)一實(shí)施例的將裸片上的導(dǎo)電凸塊附著并焊接到封裝襯底上的襯墊的工藝，其中這些標(biāo)記未必暗示循序次序。舉例來說，在圖2中說明為“A”的工藝無需為一實(shí)施例的一部分，或如果其被包括于一實(shí)施例中，那么未必需要在執(zhí)行標(biāo)記為“B”的工藝之前執(zhí)行所述說明為“A”的工藝。在圖2的“A”中，使用噴射助熔劑工藝，借此工具202將助熔樹脂204涂覆(例如，噴涂)到封裝襯底116上。在圖2的“B”中，將裸片102浸潰到焊錫膏206中且接著移除，其中箭頭208以圖形表示此浸潰工藝。焊錫膏206可為(例如)助熔劑與微粒焊料的組合。在“B”中的浸潰工藝中，將導(dǎo)電凸塊110的底部部分與焊錫膏206接觸以使得當(dāng)工具104從焊錫膏206中移除導(dǎo)電凸塊110時(shí)，在導(dǎo)電凸塊110之間不存在可導(dǎo)致短路的潤(rùn)濕。圖2的子圖式“C”說明焊錫膏206潤(rùn)濕導(dǎo)電凸塊110的底表面，以使得在導(dǎo)電凸塊之間不存在造成短路的焊料橋接。箭頭212以圖形表示將裸片102放置到封裝襯底116上。如果執(zhí)行圖2的“A”中所指示的工藝，那么在“C”的工藝中助熔樹脂204已在封裝襯底116上，但對(duì)于一些實(shí)施例來說，可不執(zhí)行圖2中的“A”所指示的工藝，以使得在“C”的工藝中，助熔樹脂204可不存在于封裝襯底116上。對(duì)于一些實(shí)施例來說，助熔樹脂204可具有約5μπι到15 μ m的厚度。當(dāng)執(zhí)行圖2中的工藝“C”時(shí)，助熔樹脂204的使用可增加焊錫膏206的可濕性。在圖2的“D”中，波形線118以圖形表示施加熱以回焊焊錫膏206以便將導(dǎo)電凸塊110焊接并附著到封裝襯底116上的襯墊(未圖示)。圖3說明根據(jù)另一實(shí)施例的用以將裸片上的導(dǎo)電凸塊附著并焊接到封裝襯底上的襯墊的工藝。圖3中的子圖式標(biāo)記為“A”、“B”、“C”和“D”，其中這些標(biāo)記的字母次序暗示循序次序。在圖3的工藝“A”中，如箭頭306以圖形表示，將包含多個(gè)針304的工具302浸潰到焊錫膏206中且接著移除。針304具有與裸片102上的導(dǎo)電凸塊110相同的陣列圖案。在圖3的工藝“B”中，焊錫膏206潤(rùn)濕針304的尖端，其中箭頭308以圖形表示將針304的尖端接近封裝襯底116放置以將焊錫膏206施配到封裝襯底116上。圖3的工藝“C”說明已將焊錫膏206施配到封裝襯底116上以按照與導(dǎo)電凸塊110相同的間距形成焊錫膏206的液滴。箭頭310以圖形表示將裸片102放置到封裝襯底116上以使得導(dǎo)電凸塊110與焊錫膏206的相應(yīng)液滴接觸。在圖3的工藝“D”中，波形線118以圖形表示施加熱以引起焊錫膏206的回焊使得導(dǎo)電凸塊110經(jīng)焊接到封裝襯底116上的襯墊(未圖示)。圖4說明根據(jù)另一實(shí)施例的將裸片上的導(dǎo)電凸塊附著并焊接到封裝襯底上的襯墊的工藝。圖4中的子圖式標(biāo)記為和“C”，其中這些標(biāo)記 的字母次序暗示循序次序。在圖4的工藝“A”中，包含多個(gè)針404的工具402將焊錫膏206施配到封裝襯底116上的襯墊405上。針404在其尖端處具有小開口以便在壓力下時(shí)，焊錫膏206穿過這些開口流動(dòng)以使得焊錫膏206的液滴可施配到封裝襯底116上的襯墊405上。箭頭406以圖形表示使工具402接近封裝襯底116、施配焊錫膏206和使工具402遠(yuǎn)離的工藝。針404具有與裸片102上的導(dǎo)電凸塊110相同的陣列圖案。圖4中的工藝“B”和“C”分別與圖3中的工藝“C”和“D”相同，因此無需關(guān)于圖4重復(fù)圖3的實(shí)施例的描述的部分。(為了容易說明，現(xiàn)將襯墊405展示于圖4的工藝“B”和“C”中。)可執(zhí)行例如圖2、圖3和圖4中的將底膠涂覆到裸片102與封裝襯底116之間的界面等倒裝芯片封裝技術(shù)中眾所周知的額外工藝，但為了容易說明，未在這些圖式中展示所述額外工藝。并且，襯墊、凸塊下方的金屬化層和例如氧化物表面保護(hù)層等其它保護(hù)層是眾所周知的，但為了容易說明，未在所有這些圖式或這些圖式中的一些中加以展示。在不脫離所主張的本發(fā)明的范圍的情況下，可對(duì)所描述的實(shí)施例作出各種修改。
權(quán)利要求
1.一種將裸片附著到封裝襯底的方法，所述方法包含 將所述裸片的至少一部分浸潰到焊錫膏中； 將所述裸片放置到所述封裝襯底上；以及 回焊所述焊錫膏以將所述裸片附著到所述封裝襯底。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，所述裸片具有導(dǎo)電凸塊，其中將所述裸片浸潰到所述焊錫膏中包含將所述導(dǎo)電凸塊浸潰到所述焊錫膏中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，所述封裝襯底具有襯墊，其中回焊所述焊錫膏以將所述裸片附著到所述封裝襯底包含將所述導(dǎo)電凸塊焊接到所述襯墊。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，所述封裝襯底具有襯墊，所述裸片具有導(dǎo)電凸塊，其中回焊所述焊錫膏以將所述裸片附著到所述封裝襯底包含將所述導(dǎo)電凸塊焊接到所述襯墊。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其進(jìn)一步包含 在將所述裸片放置到所述封裝襯底上之前將助熔樹脂涂覆到所述封裝襯底。
6.一種將裸片附著到封裝襯底的方法，所述方法包含 將焊錫膏涂覆到所述封裝襯底； 在回焊所述焊錫膏之前將所述裸片放置到所述封裝襯底上；以及 回焊所述焊錫膏以將所述裸片附著到所述封裝襯底。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，所述封裝襯底具有襯墊，其中將焊錫膏涂覆到所述封裝襯底包含在所述封裝襯底上的所述襯墊上形成焊錫膏的液滴。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，所述裸片具有導(dǎo)電凸塊，其中在回焊所述焊錫膏之前將所述裸片放置到所述封裝襯底上包含放置所述導(dǎo)電凸塊使之與焊錫膏的所述液滴接觸。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中將焊錫膏涂覆到所述封裝襯底包含將工具浸潰到所述焊錫骨中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，所述封裝襯底具有襯墊，其中將焊錫膏涂覆到所述封裝襯底包含在所述封裝襯底上的所述襯墊上形成焊錫膏的液滴。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，所述裸片具有導(dǎo)電凸塊，其中在回焊所述焊錫膏之前將所述裸片放置到所述封裝襯底上包含放置所述導(dǎo)電凸塊使之與焊錫膏的所述液滴接觸。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，所述封裝襯底具有襯墊，其中將焊錫膏涂覆到所述封裝襯底包含穿過工具中的開口施配焊錫膏以在所述封裝襯底上的所述襯墊上形成焊錫膏的液滴。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，所述裸片具有導(dǎo)電凸塊，其中在回焊所述焊錫膏之前將所述裸片放置到所述封裝襯底上包含放置所述導(dǎo)電凸塊使之與焊錫膏的所述液滴接觸。
14.一種將裸片附著到封裝襯底的方法，所述方法包含 將焊錫膏施配到所述封裝襯底上的襯墊上； 在回焊所述焊錫膏之前將所述裸片放置到所述封裝襯底上；以及 回焊所述焊錫膏以將所述裸片附著到所述封裝襯底。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中將焊錫膏施配到所述封裝襯底上的所述襯墊上包含將工具浸潰到所述焊錫膏中以在所述襯墊上形成焊錫膏的液滴。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，所述裸片具有導(dǎo)電凸塊，其中在回焊所述焊錫膏之前將所述裸片放置到所述封裝襯底上包含放置所述導(dǎo)電凸塊使之與焊錫膏的所述液滴接觸。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中將焊錫膏施配到所述封裝襯底上的所述襯墊上包含穿過工具中的開口施配焊錫膏以在所述襯墊上形成焊錫膏的液滴。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，所述裸片具有導(dǎo)電凸塊，其中在回焊所述焊錫膏之前將所述裸片放置到所述封裝襯底上包含放置所述導(dǎo)電凸塊使之與焊錫膏的所述液滴接觸。
全文摘要
一種將裸片附著到封裝襯底的倒裝芯片封裝方法，所述方法包括將所述裸片浸漬到焊錫膏中；將所述裸片放置到所述封裝襯底上；以及回焊所述焊錫膏以將所述裸片附著到所述封裝襯底。描述并主張其它實(shí)施例。
文檔編號(hào)B23K3/06GK102804371SQ201080025844
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2010年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月11日
發(fā)明者克里斯托弗·詹姆斯·希利 申請(qǐng)人:高通股份有限公司