專利名稱：倒裝焊用底板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及倒裝焊用底板，特別是涉及有多層隔離導(dǎo)電薄膜的倒裝焊用底板。
背景技術(shù)：
倒裝焊技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于光電和電子器件。采用倒裝焊技術(shù)可以提升器件的散熱能力，特別是應(yīng)用于大功率器件。對(duì)于發(fā)光二極管，特別是對(duì)使用藍(lán)寶石襯底以GaN為基礎(chǔ)半導(dǎo)體材料的紫外、藍(lán)、綠色發(fā)光二極管，采用倒裝焊技術(shù)不僅能改善散熱，增加芯片尺寸，還能改善電流擴(kuò)散性能以增加芯片全面積發(fā)光的均勻性，通過(guò)制備反射層還能進(jìn)一步提升芯片在正面方向的出光效率。
倒裝焊芯片的制備除芯片設(shè)計(jì)外，還需要根據(jù)芯片結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)和制備合適的底板。常用的底板材料可以是導(dǎo)電金屬片(如銅片)或半導(dǎo)體片(如硅片)。一般通過(guò)在底板特定區(qū)域上(又稱著球區(qū))著球(金屬凸點(diǎn))來(lái)提供倒裝焊用焊點(diǎn)(可稱為鍵合電極)。該焊點(diǎn)與芯片上的焊區(qū)(又稱焊區(qū)電極)連接就形成了導(dǎo)電回路。典型的技術(shù)如中國(guó)專利申請(qǐng)第00129633.7號(hào)，中國(guó)專利申請(qǐng)第00101674.1號(hào)，Lumileds的技術(shù)報(bào)道Applied Physicsl Letters Vo178，No.22，28-May-2001 P.3379-3381以及他們的P5系列產(chǎn)品等。
上述倒裝焊型發(fā)光二極管典型技術(shù)的特點(diǎn)是底板均采用單層導(dǎo)電薄膜結(jié)構(gòu)。在單層導(dǎo)電薄膜結(jié)構(gòu)條件下，可采用鋸齒狀導(dǎo)電薄膜形成金屬凸點(diǎn)14a、14b(鍵合電極)的著球區(qū)(如圖lA、圖1B所示)。倒裝焊芯片之后，電流流向是從底板1上的正電極15，經(jīng)正電極(又稱P型電極)區(qū)導(dǎo)電薄膜10，P型電極區(qū)金屬凸點(diǎn)14a，通過(guò)芯片工作區(qū)進(jìn)入N型電極區(qū)金屬凸點(diǎn)14b，再經(jīng)負(fù)電極區(qū)導(dǎo)電薄膜11進(jìn)入底板上的負(fù)電極16。可以看到，電流的流向是單方向的。
由于芯片本身存在一定的工作電阻，并隨著芯片尺寸的加大(電流流動(dòng)方向)而增加。特別是在電流流動(dòng)方向上，芯片尺寸的增加將受到其自身工作電阻的局限。上述底板結(jié)構(gòu)顯然不適宜應(yīng)用于大電流工作的芯片。雖然可以在與電流流向垂直的方向上通過(guò)加寬底板加寬芯片來(lái)減少串聯(lián)電阻，但單方向凸點(diǎn)的增加會(huì)導(dǎo)致芯片在倒裝焊過(guò)程中傾斜，鍵合難度高，倒裝焊良率低。
在單層導(dǎo)電薄膜結(jié)構(gòu)條件下，也可以采用指叉狀或螺旋狀導(dǎo)電薄膜20、21形成金屬凸點(diǎn)24a、24b(鍵合電極)的著球點(diǎn)(如圖2A、圖2B所示)。由圖可見，電流的方向不是連續(xù)的沿同一方向從一個(gè)電極流向另一個(gè)電極，而是電流由正電極25流入，在各指叉狀導(dǎo)電薄膜間的相互對(duì)流，由負(fù)電極26流出。為達(dá)到均勻的電流分布，指叉和螺旋線的密度就比較高，這對(duì)工藝提出了比較苛刻的要求，也令有效芯片的利用面積減少。過(guò)細(xì)過(guò)長(zhǎng)的指叉狀導(dǎo)電薄膜或螺旋線狀導(dǎo)電薄膜也會(huì)導(dǎo)致大的串聯(lián)電阻。另外，在大電流工作條件下，由于電流密度高，芯片失效的機(jī)率會(huì)隨之增加。采用單層導(dǎo)電薄膜結(jié)構(gòu)的底板，只能應(yīng)用于單層器件結(jié)構(gòu)或只含單一PN結(jié)結(jié)構(gòu)的芯片，不能滿足多層器件結(jié)構(gòu)或多個(gè)PN結(jié)結(jié)構(gòu)的芯片對(duì)倒裝焊的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種使得電流的流向不受單層導(dǎo)電薄膜不能交叉重疊的缺點(diǎn)所限，可以隨意布置著球區(qū)或制備金屬凸點(diǎn)的位置；電流的流向可以是單向，多向，0-360℃任意角度的輻射狀，可以是從左到右，從右到左，從上到下，從下到上，從內(nèi)到外或從外到內(nèi)等布置；芯片尺寸在任意方向都不會(huì)受到導(dǎo)電薄膜，導(dǎo)電凸點(diǎn)數(shù)量或電流方向的局限的倒裝焊用底板。
本發(fā)明進(jìn)一步要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供可應(yīng)用于多層器件或多個(gè)PN結(jié)結(jié)構(gòu)的芯片，使得它們能夠在相同或不同的電流條件下或同時(shí)通電或不同時(shí)通電或交替相繼通電的模式下工作的倒裝焊用底板。
本發(fā)明進(jìn)一步要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種倒裝焊用底板，采用頁(yè)狀結(jié)構(gòu)代替細(xì)長(zhǎng)的指叉狀或螺旋狀導(dǎo)電薄膜可以承載更大的電流負(fù)載，特別有利于應(yīng)用在高功率發(fā)光二極管芯片，同時(shí)還可以通過(guò)在較大范圍內(nèi)的調(diào)節(jié)導(dǎo)電薄膜的厚度來(lái)進(jìn)一步減少導(dǎo)電薄膜對(duì)回路總電阻的貢獻(xiàn)，使得器件能工作在更低的電壓下。
本發(fā)明進(jìn)一步要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種倒裝焊用底板，采用頁(yè)狀導(dǎo)電薄膜可以均勻分布多個(gè)鍵合用導(dǎo)電凸點(diǎn)，不僅能改善鍵合品質(zhì)，避免芯片傾斜，更能通過(guò)多點(diǎn)均勻分布導(dǎo)電凸點(diǎn)提供多個(gè)散熱通道，使芯片本身的發(fā)熱能通過(guò)凸點(diǎn)傳導(dǎo)到底板上并散去。良好的散熱能力可大幅改善器件可靠性，提高壽命，并有利于器件工作在更高的驅(qū)動(dòng)電流下的倒裝焊用底板。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種倒裝焊用底板，包括基板，其特征在于，在所述基板上設(shè)有由絕緣薄膜和導(dǎo)電薄膜逐層絕緣交替疊加而成的頁(yè)狀結(jié)構(gòu)；所述頁(yè)狀結(jié)構(gòu)上設(shè)有裸露部分，在所述裸露部分對(duì)應(yīng)的所述導(dǎo)電薄膜上設(shè)有導(dǎo)電凸點(diǎn)。所述頁(yè)狀結(jié)構(gòu)由至少一所述絕緣薄膜和至少兩所述導(dǎo)電薄膜組成；或者由至少一導(dǎo)電薄膜和至少兩絕緣薄膜組成。
上述倒裝焊用底板所述的基板可以使用導(dǎo)體或絕緣體，其形狀為多邊形或弧形或多邊形結(jié)合弧形，其上表面為拋光鏡面；所述導(dǎo)電薄膜為金屬基良導(dǎo)電材料，其厚度為0.01um～15um；所述絕緣薄膜為氧化物基絕緣材料或氮化物基絕緣材料，其厚度為0.01um～15um；所述導(dǎo)電凸點(diǎn)為金屬基良導(dǎo)體材料，其形狀為球狀、半球狀、柱狀、梯形或栓狀。
上述倒裝焊用底板所述的導(dǎo)電薄膜和所述絕緣薄膜在厚度上可以相同或不相同；所述導(dǎo)電薄膜之間或所述絕緣薄膜之間的厚度也可以相同或不相同；所述導(dǎo)電薄膜和所述絕緣薄膜的面積和形狀可以與所述基板相同或不相同，所述導(dǎo)電薄膜和所述絕緣薄膜之間的面積和形狀可以相同或不相同；所述導(dǎo)電薄膜之間和所述絕緣薄膜之間的面積和形狀可以相同或不相同；所述導(dǎo)電薄膜和所述絕緣薄膜的形狀可以是實(shí)心的多邊形、弧形或多邊形結(jié)合弧形，也可以是單孔或多孔的多邊形、弧形、和多邊形結(jié)合弧形。
上述倒裝焊用底板所述的基板為單晶硅片；所述絕緣薄膜包括第一層絕緣薄膜和第二層絕緣薄膜；所述導(dǎo)電薄膜包括第一層導(dǎo)電薄膜和第二層導(dǎo)電薄膜；所述第一層絕緣薄膜設(shè)在所述基板上表面，所述第一層導(dǎo)電薄膜、第二層絕緣薄膜、第二層導(dǎo)電薄膜依次層疊。
上述倒裝焊用底板所述的裸露部分為第二層導(dǎo)電薄膜上表面以及由所述第二層絕緣薄膜和第二層導(dǎo)電薄膜開設(shè)的開孔和臺(tái)階形成的第一層導(dǎo)電薄膜的裸露表面；所述導(dǎo)電凸點(diǎn)和電極分別設(shè)在第一層導(dǎo)電薄膜和第二層導(dǎo)電薄膜上。
上述倒裝焊用底板所述的基板為氧化鋁陶瓷；所述絕緣薄膜包括第一層絕緣薄膜、第二層絕緣薄膜、第三層絕緣薄膜和第四層絕緣薄膜；所述導(dǎo)電薄膜包括第一層導(dǎo)電薄膜、第二層導(dǎo)電薄膜、第三層導(dǎo)電薄膜和第四層導(dǎo)電薄膜；所述第一層絕緣薄膜設(shè)在所述基板上表面，所述第一層導(dǎo)電薄膜、第二層絕緣薄膜、第二層導(dǎo)電薄膜、第三層絕緣薄膜、第三層導(dǎo)電薄膜、第四層絕緣薄膜和第四層導(dǎo)電薄膜依次層疊。
上述倒裝焊用底板所述的裸露部分為第四層導(dǎo)電薄膜上表面以及由所述第二層絕緣薄膜、第二層導(dǎo)電薄膜、第三層絕緣薄膜、第三層導(dǎo)電薄膜、第四層絕緣薄膜和第四層導(dǎo)電薄膜開設(shè)的不同深度的開孔和臺(tái)階形成的第一層導(dǎo)電薄膜、第二層導(dǎo)電薄膜和第三層導(dǎo)電薄膜上的裸露表面；所述導(dǎo)電凸點(diǎn)和電極分別設(shè)在第一層導(dǎo)電薄膜、第二層導(dǎo)電薄膜、第三層導(dǎo)電薄膜和第四層導(dǎo)電薄膜上。
上述倒裝焊用底板所述的基板為銅板，作為一個(gè)電極；所述絕緣薄膜包括第一層絕緣薄膜和第二層絕緣薄膜；所述導(dǎo)電薄膜包括第一層導(dǎo)電薄膜和第二層導(dǎo)電薄膜；所述第一層導(dǎo)電薄膜設(shè)在所述基板上表面，所述第一層絕緣薄膜、第二層導(dǎo)電薄膜、第二層絕緣薄膜依次層疊。
上述倒裝焊用底板所述的裸露部分為由第一層絕緣薄膜、所述第二層絕緣薄膜和第二層導(dǎo)電薄膜開設(shè)的開孔和臺(tái)階形成的第一層導(dǎo)電薄膜和第二層導(dǎo)電薄膜的裸露表面；所述導(dǎo)電凸點(diǎn)和電極設(shè)在第一層導(dǎo)電薄膜和第二層導(dǎo)電薄膜上。上述倒裝焊用底板所述的設(shè)在第一層導(dǎo)電薄膜上導(dǎo)電凸點(diǎn)與第二層導(dǎo)電薄膜絕緣。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明倒裝焊用底板的多層頁(yè)狀結(jié)構(gòu)提供了多層隔離的導(dǎo)電薄膜，具有使得電流的流向不受單層導(dǎo)電薄膜不能交叉重疊的缺點(diǎn)所限，可以隨意布置導(dǎo)電凸點(diǎn)的位置；電流的流向可以是單向，多向，0-360℃任意角度的輻射狀，可以是從左到右，從右到左，從上到下，從下到上，從內(nèi)到外或從外到內(nèi)等布置；芯片尺寸在任意方向都不會(huì)受到導(dǎo)電薄膜，導(dǎo)電凸點(diǎn)數(shù)量或電流方向的局限的優(yōu)點(diǎn)。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明倒裝焊用底板作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中圖1A是現(xiàn)有技術(shù)的倒裝焊用底板的正面示意圖。
圖1B是根據(jù)圖1A的剖面線A-A的剖視示意圖。
圖2A是現(xiàn)有技術(shù)另一倒裝焊用底板的正面示意圖。
圖2B是根據(jù)圖2A的剖面線A-A的剖視示意圖。
圖3A是本發(fā)明倒裝焊用底板第一實(shí)施例的正面示意圖。
圖3B是本發(fā)明倒裝焊用底板第一實(shí)施例根據(jù)圖3A的C-C剖面線的剖視示意圖。
圖4A是本發(fā)明倒裝焊用底板第二實(shí)施例的正面示意圖。
圖4B是本發(fā)明倒裝焊用底板第二實(shí)施例根據(jù)圖4A的D-D剖面線的剖視示意圖。
圖4C是本發(fā)明倒裝焊用底板第二實(shí)施例根據(jù)圖4A的E-E剖面線的剖視示意圖。
圖5A是本發(fā)明倒裝焊用底板第三實(shí)施例的正面示意圖。
圖5B是本發(fā)明倒裝焊用底板第三實(shí)施例根據(jù)圖5A的F-F剖面線的剖視示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖，通過(guò)具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明的倒裝焊用底板作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，然而，本發(fā)明不局限于這些實(shí)施例。
本發(fā)明的倒裝焊用底板包括一個(gè)基板，在所述基板上設(shè)有由導(dǎo)電薄膜和絕緣薄膜逐層交替疊加而成的頁(yè)狀結(jié)構(gòu)，通過(guò)在頁(yè)狀結(jié)構(gòu)上開設(shè)不同深度的臺(tái)階或開孔形成裸露部分，并在裸露部分的導(dǎo)電薄膜上設(shè)有導(dǎo)電凸點(diǎn)和電極。所述基板為片狀，其厚度＞0.001mm，表面平坦、光滑，最好呈鏡面；其形狀可以為矩形、方形、六角形等各種多邊形，或圓形、橢圓形、扇形等各種弧形，或多邊形結(jié)合弧形(如半月形)；所述基板可以使用各種固態(tài)材料，如導(dǎo)體材料(如Au、Ag、Al、Cu、不銹鋼、AlSiC、SiC、AlSi、NiCu、CuAl、碳鋼等)，或者半導(dǎo)體材料(如Si、Ge、GaAs、InP等)，或者絕緣材料(如Al2O3、陶瓷、玻璃等)，以及高分子材料(如橡膠、塑料、聚四氟乙烯等)。所述導(dǎo)電薄膜可以使用金屬基良導(dǎo)電材料，如純金屬(Au、Ag、Al以及它們的合金等)，其厚度為0.01um～15um，最佳范圍為0.2um～10um；可以采用電子束蒸發(fā)、濺射、熱蒸發(fā)、電鍍或印刷的方式制備。所述絕緣薄膜可以使用氧化物基絕緣材料，如Al2O3、SiO2等，或氮化物基絕緣材料，如Si3N4等；其厚度為0.01um～15um，最佳范圍0.2～10um；可以采用化學(xué)氣相沉積、電子束蒸發(fā)、熱蒸發(fā)或?yàn)R射的方式制備。所述導(dǎo)電薄膜和絕緣薄膜逐層交替疊加方式組成頁(yè)狀結(jié)構(gòu)，可以是從基板表面開始形成導(dǎo)電薄膜絕緣薄膜，或絕緣薄膜導(dǎo)電薄膜，或?qū)щ姳∧そ^緣薄膜導(dǎo)電薄膜，或絕緣薄膜導(dǎo)電薄膜絕緣薄膜，或其它更多層次的組合疊加；而導(dǎo)電薄膜和絕緣薄膜在厚度上可以相同也可以不相同，導(dǎo)電薄膜之間或絕緣薄膜之間的厚度也可以相同或不同；導(dǎo)電薄膜和絕緣薄膜的面積和形狀可以與底板相同也可以不相同，導(dǎo)電薄膜和絕緣薄膜之間的面積和形狀可以相同也可以不相同；導(dǎo)電薄膜之間和絕緣薄膜之間的面積和形狀可以相同也可以不相同。導(dǎo)電薄膜和絕緣薄膜的形狀可以是實(shí)心的多邊形(如方形、矩形等等)、弧形(如圓形、橢圓形等)、多邊形加弧形(如半月形等)，也可以是單孔或多孔的多邊形、弧形或多邊形加弧形。所述頁(yè)狀結(jié)構(gòu)的裸露部分可以通過(guò)從其邊緣制造臺(tái)階，通過(guò)控制臺(tái)階的位置、形狀、大小和深度，選擇導(dǎo)電薄膜局部裸露表面的位置、形狀和大??；或者從頁(yè)狀結(jié)構(gòu)的中間區(qū)域開孔，通過(guò)控制開孔的位置、形狀、大小和深度選擇導(dǎo)電薄膜局部裸露表面的位置、形狀和大?。换蛘咄瑫r(shí)從一處或多處制造臺(tái)階；或者同時(shí)從一處或多處開孔；或者同時(shí)從一處或多處制造臺(tái)階和開孔；所述裸露部分的裸露表面的面積大于25um2，最好大于100um2；可以采用化學(xué)腐蝕、等離子刻濁或浮離(lift-off)技術(shù)制造臺(tái)階和開孔。所述導(dǎo)電凸點(diǎn)為在裸露的導(dǎo)電薄膜表面制備作鍵合電極，為金屬基良導(dǎo)體材料，如Au、Ag、Al、In以及它們的合金等；其形狀可以是球狀、半球狀、柱狀、梯形、栓狀等；所述凸點(diǎn)與導(dǎo)電薄膜接觸的截面積大于20um2，最好大于100um2；其高度大于5um，最好大于10um小于100um；可以采用超聲壓焊、熱壓焊、蒸鍍、電鍍和印刷的辦法制備。
如圖3A、圖3B所示，為本發(fā)明的第一實(shí)施例的倒裝焊用底板，具有多層隔離導(dǎo)電薄膜。本實(shí)施例中，選擇采用單晶硅片作為基板100，其厚度為0.45mm，呈2英寸圓片狀，其上表面用于制作多層導(dǎo)電薄膜為拋光鏡面。經(jīng)去油去污清洗后，采用等離子輔助化學(xué)汽相沉積法，在基板100拋光鏡面表面均勻沉積第一層絕緣薄膜101a，所述第一層絕緣薄膜101a采用SiO2。沉積中，使用的氣體有SiH4和N2O，沉積的SiO2厚度為2.5μm。第一層絕緣薄膜101a可提供多層導(dǎo)電薄膜和基板100間的良好絕緣。采用電子束蒸發(fā)技術(shù)在第一層絕緣薄膜101a上均勻蒸鍍第一層導(dǎo)電薄膜100a，可以采用純金，其厚度為5000A。使用電子束蒸發(fā)技術(shù)并結(jié)合浮離工藝(Lift-off processing)，在第一層導(dǎo)電薄膜100a上均勻蒸鍍上第二層隔離絕緣薄膜101b和第二層導(dǎo)電薄膜100b，從而組成了頁(yè)狀結(jié)構(gòu)。浮離后，可在第二層導(dǎo)電薄膜100b和第二層絕緣薄膜101b的邊緣開設(shè)臺(tái)階形成制備電極150的長(zhǎng)條矩形平臺(tái)，并且在第二層導(dǎo)電薄膜100b和第二層絕緣薄膜101b上開設(shè)用于制備導(dǎo)電凸點(diǎn)140a的圓形開孔，所述的長(zhǎng)條形矩形平臺(tái)和開孔組成了頁(yè)狀結(jié)構(gòu)的裸露部分，使得第一層導(dǎo)電薄膜100a具有裸露部分。所述第二層絕緣薄膜101b厚度為1.5μm，而第二層導(dǎo)電薄膜100b為純金，厚度為6000A。通過(guò)浮離工藝，在第一層導(dǎo)電薄膜100a和第二層導(dǎo)電薄膜100b上制備電極150和160，再在第一層導(dǎo)電薄膜100a和第二層導(dǎo)電薄膜100b上制備導(dǎo)電凸點(diǎn)140a、140b作為倒裝焊芯片的鍵合點(diǎn)。將倒裝焊芯片粘到上述倒裝焊用底板上以后，通過(guò)在電極150和160與芯片封裝支架鍵焊點(diǎn)間的連線，制備出可供封裝在支架上倒裝焊芯片。
圖4A、圖4B和圖4C所示的為本發(fā)明倒裝焊用底板的第二實(shí)施例。采用氧化鋁陶瓷作為基板200a，其厚度為0.65mm，呈矩形或方形，長(zhǎng)寬各2-4英寸；其上表面用于制作多層導(dǎo)電薄膜為拋光鏡面。經(jīng)去油去污清洗后，采用電子束蒸發(fā)技術(shù)在基板200上均勻沉積SiO2，形成第一層絕緣薄膜201a，其厚度為2.5μm。再采用等離子體濺射技術(shù)在第一層絕緣薄膜201a上均勻蒸鍍第一層導(dǎo)電薄膜200a，所述第一層導(dǎo)電薄膜200a采用純金，其厚度為5000A。采用電子束蒸發(fā)技術(shù)并結(jié)合浮離工藝，在第一層導(dǎo)電薄膜200a上均勻蒸鍍上第二層絕緣薄膜201b和第二層導(dǎo)電薄膜200b，第三層絕緣薄膜201c和第三層導(dǎo)電薄膜200c，第四層絕緣薄膜201d和第四層導(dǎo)電薄膜201d，從而組成頁(yè)狀結(jié)構(gòu)。浮離后，可分別在第二層絕緣薄膜201b、第二層導(dǎo)電薄膜200b、第三層絕緣薄膜201c、第三層導(dǎo)電薄膜200c、第四層絕緣薄膜201d和第四層導(dǎo)電薄膜200d的邊緣開設(shè)不同深度的臺(tái)階，使得第一層導(dǎo)電薄膜200a、第二層導(dǎo)電薄膜200b、第三層導(dǎo)電薄膜200c和第四層導(dǎo)電薄膜200上具有制備電極250、260、280、290的長(zhǎng)條矩形平臺(tái)；并且在第二層絕緣薄膜201b、第二層導(dǎo)電薄膜200b、第三層絕緣薄膜201c、第三層導(dǎo)電薄膜200c、第四層絕緣薄膜201d和第四層導(dǎo)電薄膜200d上開設(shè)用于制備導(dǎo)電凸點(diǎn)240a、240b、240c和240d的圓形開孔。絕緣薄膜201b、201c、201d的厚度為1.5μm和導(dǎo)電薄膜200b、200c、200d為純金，厚度為6000A。所述矩形平臺(tái)和圓孔組成了頁(yè)狀結(jié)構(gòu)的裸露部分，使得第一導(dǎo)電薄膜200a、第二導(dǎo)電薄膜200b、第三導(dǎo)電薄膜200c和第四導(dǎo)電薄膜200d具有裸露部分。通過(guò)浮離工藝在第一導(dǎo)電薄膜200a、第二導(dǎo)電薄膜200b、第三導(dǎo)電薄膜200c、第四導(dǎo)電薄膜200d分別制備電極250、260、280和290，以及分別制備導(dǎo)電凸點(diǎn)240a、240b、240c和240d，作為倒裝焊芯片的鍵合點(diǎn)。將倒裝焊芯片鍵合到上述倒裝焊用底板上以后，通過(guò)在電極250、260、280、290與芯片封裝支架鍵焊點(diǎn)間的連封。制備出可供封裝在支架上倒裝焊芯片。
圖5A和圖5B所示的為本發(fā)明倒裝焊用底板的第三實(shí)施例。采用良導(dǎo)電銅作為基板300，其厚度為0.65mm，呈矩形或方形，長(zhǎng)寬各2-4英寸；其上表面用于制作多層導(dǎo)電薄膜為拋光鏡面。經(jīng)去油去污清洗后，采用電子束蒸發(fā)技術(shù)在基板300上均勻沉積第一導(dǎo)電薄膜300a，采用純金，厚度為6000A。第一導(dǎo)電薄膜300a與基板300形成良好接觸?；?00直接成為器件電板之一，并能提供最佳散熱途徑。采用電子束蒸發(fā)并結(jié)合浮離工藝在第一層導(dǎo)電薄膜300a上均勻蒸鍍上SiO2形成第一層絕緣薄膜301a，和第二層導(dǎo)電薄膜300b。浮離后，在第二層導(dǎo)電薄膜300b和第一層絕緣薄膜301a上開設(shè)多個(gè)開孔，通過(guò)這些開孔可在第一導(dǎo)電薄膜300a上制備多個(gè)導(dǎo)電凸點(diǎn)340a。第一層絕緣薄膜301a的厚度為1.5μm，第二導(dǎo)電薄膜300b為純金，厚度6000A，在第二層導(dǎo)電薄膜300b上設(shè)有多個(gè)導(dǎo)電凸點(diǎn)340b。再通過(guò)負(fù)離子輔助化學(xué)汽相沉積技術(shù)在第二層導(dǎo)電薄膜300b上均勻形成第二層絕緣薄膜301b，組成頁(yè)狀結(jié)構(gòu)；并用濕法腐蝕技術(shù)在第二層絕緣薄膜301b上開若干開孔，裸露出導(dǎo)電凸點(diǎn)340a和340b，并將整個(gè)多層隔離導(dǎo)電薄膜包裹起來(lái)形成良好的絕緣和隔離保護(hù)膜。在第二層導(dǎo)電薄膜300b和第二層絕緣薄膜301b邊緣設(shè)有用于制備電極360的臺(tái)階。在裸露的第二層導(dǎo)電薄膜300b上制備電板360，再在第一層導(dǎo)電薄膜300a和第二層導(dǎo)電薄膜300b上分別制備多個(gè)導(dǎo)電凸點(diǎn)340a、340b，作為倒裝焊芯片的鍵合點(diǎn)。封裝時(shí)，可將上述倒裝焊用底板和鍵合到所述倒裝焊用底板的芯片直接放置在導(dǎo)電支架上使襯底300與支架直接形成一電板，通過(guò)在電板360與封裝支架上的鍵合點(diǎn)連線形成另一電板，此方法可簡(jiǎn)單連線工藝，提高效率、改善導(dǎo)電和導(dǎo)熱特性。
權(quán)利要求
1.一種倒裝焊用底板，包括基板，其特征在于，在所述基板上設(shè)有由絕緣薄膜和導(dǎo)電薄膜逐層絕緣交替疊加而成的頁(yè)狀結(jié)構(gòu)；所述頁(yè)狀結(jié)構(gòu)上設(shè)有裸露部分，在所述裸露部分對(duì)應(yīng)的所述導(dǎo)電薄膜上設(shè)有導(dǎo)電凸點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的倒裝焊用底板，其特征在于，所述頁(yè)狀結(jié)構(gòu)由至少一所述絕緣薄膜和至少兩所述導(dǎo)電薄膜組成；或者由至少一導(dǎo)電薄膜和至少兩絕緣薄膜組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的倒裝焊用底板，其特征在于，所述基板可以使用導(dǎo)體或絕緣體，其形狀為多邊形或弧形或多邊形結(jié)合弧形，其上表面為拋光鏡面；所述導(dǎo)電薄膜為金屬基良導(dǎo)電材料，其厚度為0.01um～15um；所述絕緣薄膜為氧化物基絕緣材料或氮化物基絕緣材料，其厚度為0.01um～15um；所述導(dǎo)電凸點(diǎn)為金屬基良導(dǎo)體材料，其形狀為球狀、半球狀、柱狀、梯形或栓狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的倒裝焊用底板，其特征在于，所述導(dǎo)電薄膜和所述絕緣薄膜在厚度上可以相同或不相同；所述導(dǎo)電薄膜之間或所述絕緣薄膜之間的厚度也可以相同或不相同；所述導(dǎo)電薄膜和所述絕緣薄膜的面積和形狀可以與所述基板相同或不相同，所述導(dǎo)電薄膜和所述絕緣薄膜之間的面積和形狀可以相同或不相同；所述導(dǎo)電薄膜之間和所述絕緣薄膜之間的面積和形狀可以相同或不相同；所述導(dǎo)電薄膜和所述絕緣薄膜的形狀可以是實(shí)心的多邊形、弧形或多邊形結(jié)合弧形，也可以是單孔或多孔的多邊形、弧形、和多邊形結(jié)合弧形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的倒裝焊用底板，其特征在于，所述基板為單晶硅片；所述絕緣薄膜包括第一層絕緣薄膜和第二層絕緣薄膜；所述導(dǎo)電薄膜包括第一層導(dǎo)電薄膜和第二層導(dǎo)電薄膜；所述第一層絕緣薄膜設(shè)在所述基板上表面，所述第一層導(dǎo)電薄膜、第二層絕緣薄膜、第二層導(dǎo)電薄膜依次層疊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的倒裝焊用底板，其特征在于，所述裸露部分為第二層導(dǎo)電薄膜上表面以及由所述第二層絕緣薄膜和第二層導(dǎo)電薄膜開設(shè)的開孔和臺(tái)階形成的第一層導(dǎo)電薄膜的裸露表面；所述導(dǎo)電凸點(diǎn)分別設(shè)在裸露的第一層導(dǎo)電薄膜和第二層導(dǎo)電薄膜上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的倒裝焊用底板，其特征在于，所述基板為氧化鋁陶瓷；所述絕緣薄膜包括第一層絕緣薄膜、第二層絕緣薄膜、第三層絕緣薄膜和第四層絕緣薄膜；所述導(dǎo)電薄膜包括第一層導(dǎo)電薄膜、第二層導(dǎo)電薄膜、第三層導(dǎo)電薄膜和第四層導(dǎo)電薄膜；所述第一層絕緣薄膜設(shè)在所述基板上表面，所述第一層導(dǎo)電薄膜、第二層絕緣薄膜、第二層導(dǎo)電薄膜、第三層絕緣薄膜、第三層導(dǎo)電薄膜、第四層絕緣薄膜和第四層導(dǎo)電薄膜依次層疊。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的倒裝焊用底板，其特征在于，所述裸露部分為第四層導(dǎo)電薄膜上表面以及由所述第二層絕緣薄膜、第二層導(dǎo)電薄膜、第三層絕緣薄膜、第三層導(dǎo)電薄膜、第四層絕緣薄膜和第四層導(dǎo)電薄膜開設(shè)的不同深度的開孔和臺(tái)階形成的第一層導(dǎo)電薄膜、第二層導(dǎo)電薄膜和第三層導(dǎo)電薄膜上的裸露表面；所述導(dǎo)電凸點(diǎn)分別設(shè)在裸露的第一層導(dǎo)電薄膜、第二層導(dǎo)電薄膜、第三層導(dǎo)電薄膜和第四層導(dǎo)電薄膜上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的倒裝焊用底板，其特征在于，所述基板為銅板，作為一個(gè)電極；所述絕緣薄膜包括第一層絕緣薄膜和第二層絕緣薄膜；所述導(dǎo)電薄膜包括第一層導(dǎo)電薄膜和第二層導(dǎo)電薄膜；所述第一層導(dǎo)電薄膜設(shè)在所述基板上表面，所述第一層絕緣薄膜、第二層導(dǎo)電薄膜、第二層絕緣薄膜依次層疊。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的倒裝焊用底板，其特征在于，所述裸露部分為由第一層絕緣薄膜、所述第二層絕緣薄膜和第二層導(dǎo)電薄膜開設(shè)的開孔和臺(tái)階形成的第一層導(dǎo)電薄膜和第二層導(dǎo)電薄膜的裸露表面；所述導(dǎo)電凸點(diǎn)設(shè)在裸露的第一層導(dǎo)電薄膜和第二層導(dǎo)電薄膜上；并且所述設(shè)在第一層導(dǎo)電薄膜上的導(dǎo)電凸點(diǎn)與第二層導(dǎo)電薄膜絕緣。
全文摘要
一種倒裝焊用底板，包括基板，在所述基板上設(shè)有由絕緣薄膜和至少兩導(dǎo)電薄膜或由導(dǎo)電薄膜和至少兩絕緣薄膜逐層交替疊加而成的頁(yè)狀結(jié)構(gòu)；所述每一導(dǎo)電薄膜由所述絕緣薄膜隔開絕緣或每一絕緣薄膜由所述導(dǎo)電薄膜隔開；所述頁(yè)狀結(jié)構(gòu)上設(shè)有裸露部分，在所述裸露部分對(duì)應(yīng)的所述導(dǎo)電薄膜上設(shè)有導(dǎo)電凸點(diǎn)；具有使得電流的流向不受單層導(dǎo)電薄膜不能交叉重疊的缺點(diǎn)所限，可以隨意布置導(dǎo)電凸點(diǎn)的位置；電流的流向可以是單向，多向，0－360℃任意角度的輻射狀，可以是從左到右，從右到左，從上到下，從下到上，從內(nèi)到外或從外到內(nèi)等布置；芯片尺寸在任意方向都不會(huì)受到導(dǎo)電薄膜，導(dǎo)電凸點(diǎn)數(shù)量或電流方向的局限的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H05K3/46GK1716644SQ20041002764
公開日2006年1月4日 申請(qǐng)日期2004年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月14日
發(fā)明者李剛, 吳啟保, 王勝國(guó) 申請(qǐng)人:方大集團(tuán)股份有限公司