一种单个管芯背面金属化的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种管芯背面金属化的方法，特别涉及一种单个小管芯背面金属化 的方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着集成电路技术的快速发展，集成电路可靠性的保证和提高面临巨大 挑战，对于集成电路中制造集成块所用的芯片的焊接工艺要求越来越高，由于共晶烧结的 热性能、电性能及机械性能大大优于导电胶粘接，因此在芯片与管座、芯片与基片的互相连 接方式上要求不再使用传统的有机胶粘剂，而是采用共晶烧结。然而共晶烧结的基本要求 是在管芯背面有金属化层，目前从国外进口的管芯，大多数管芯背面都不带有金属化层，并 且都是单个的小管芯，不能夹到金属化设备的夹具上，这使单个管芯进行背面金属化处理 难于实施。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决的技术问题是提供一种单个管芯背面金属化的方法，工艺合理，操 作简单，可对单个体积较小的管芯进行背面金属化处理，适合工业化生产。
[0004] 本发明采用的技术方案是： 一种单个管芯背面金属化的方法，其具体步骤是： (1) 、管芯放置模具材料的选择 管芯放置模具的制作材料使用微晶玻璃，其中，微晶玻璃的厚度是管芯厚度的1. 1 倍~1. 2倍； (2) 、管芯放置模具的制作 将微晶玻璃基片划成宽度为5mm~6mm的微晶玻璃隔条，并粘接在作为衬底的薄膜微 晶玻璃基片上，所述相邻两个微晶玻璃隔条形成管芯放置槽，所述管芯放置槽的宽度比需 要金属化的管芯的宽度宽20 μ m~30 μ m ; (3) 、把单个管芯背面朝上摆放到所述管芯放置模具的管芯放置槽内，并送入到磁控 溅射台的溅射腔室内，通入纯度为99. 99 %的氩气作为反应气体，所述气体流量12SCCm~ 14sccm，控制溅射腔室的真空度为2 X KT4Pa~5 X KT5Pa ; (4) 先对管芯进行反溅射，在90W~IlOW功率下轰击清洗管芯背面，时间为55s~ 65s ； (5) 采用磁控溅射，用NiCr合金靶在管芯背面沉积一层粘附、阻挡层，沉积时，气压控 制在0. 65Pa~0. 75Pa，衬底温度为95°C~105°C，溅射功率为195W~205W，时间为190s~ 210s ;然后用纯度为99. 99% Au靶材料在管芯背面沉积一层焊接层，沉积时，气压控制在 0· 65Pa~0· 75Pa，衬底温度为95°C~105°C，溅射功率为190W~210W，时间为490s~ 510s;溅射完成后，取出模具，将完成溅射处理的管芯摆放到芯片盒中。
[0005] 沉积粘附、阻挡层时，粘附、阻挡层的厚度为0.5 μπι~Ιμπι。
[0006] 沉积焊接层时，焊接层的厚度为I. 1 μ m~I. 5 μ m。
[0007] 所述NiCr合金靶中Ni的质量百分含量为50%，Cr的质量百分含量为50%。
[0008] 本发明的有益效果： (1) 、工艺合理，操作简单，可以对单个体积较小的管芯进行背面金属化处理，适合工业 化生产； (2) 、选用NiCr合金采用磁控溅射沉积形成粘附、阻挡层，省去了分别做粘附和阻挡 层，节省时间，简化了工艺，使用效果好； (3) 、合适模具材料选择，正确模具的制做，适当溅射源的选择，使单个管芯背面金属 化实现了可能；利用自制管芯放置模具，可以起到对单个管芯固定作用，配合采用磁控溅射 的方式，对单个体积较小的管芯进行背面金属化处理，具有稳定性好、重复性好、均匀性好、 高速的特点；使得单个管芯背面金属化具有可靠性高，成品率高，以及成本低的特点。
【附图说明】
[0009] 图1是本发明采用的管芯放置模具的结构示意图； 图2是本发明采用的管芯放置模具的俯视图； 图中微晶玻璃隔条，2-微晶玻璃基片，3-管芯放置槽。
【具体实施方式】
[0010] 实施例1 对规格（长度X宽度X厚度）为4. 65mmX3. 95mmX0. 45mm的管芯背面进行金属化 处理，其具体步骤如下： (1) 、将厚度为〇. 5mm的微晶玻璃基片划成宽度为6mm的微晶玻璃隔条，取6条微晶玻 璃隔条粘接在作为衬底的厚度为〇. 5mm的薄膜微晶玻璃基片上，所述相邻两个微晶玻璃隔 条形成宽度为3. 97mm的管芯放置槽，制作成具有5个管芯放置槽的管芯放置模具，如图所 示； (2) 、取5个单个管芯背面朝上分别摆放到所述管芯放置模具的管芯放置槽内，并送 入到磁控溅射台的溅射腔室内，通入纯度为99. 99 %的氩气作为反应气体，所述气体流量 12SCCm，控制溅射腔室的真空度为2 X KT4Pa ; (3) 、先对管芯进行反溅射，在90W功率下轰击清洗管芯背面，轰击清洗时间为65s ; ⑷、采用磁控派射，用NiCr合金祀（Ni :50wt%、Cr :50wt% )在管芯背面沉积一层粘 附、阻挡层，沉积时，气压控制在0. 65Pa，衬底温度为95°C，溅射功率为195W，沉积时间为 210s ;然后用纯度为99. 99% Au靶材料在管芯背面沉积一层焊接层，沉积时，气压控制在 0. 65Pa，衬底温度为95°C，溅射功率为190W，沉积时间为510s ;溅射完成后，取出模具，将完 成溅射处理的管芯摆放到芯片盒中；用X射线荧光测厚仪测量管芯的NiCr粘附、阻挡层和 Au焊接层厚度，结果如表1所示： 表1
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[0011] 实施例2
对规格（长度X宽度X厚度）为4mmX 3. 15mmX0. 42mm的管芯背面进行金属化处理， 其具体步骤如下： (1) 、制作管芯放置模具 将厚度为〇· 5mm的微晶玻璃基片划成宽度为5. 5mm的微晶玻璃隔条，取6条微晶玻 璃隔条粘接在作为衬底的薄膜微晶玻璃基片上，所述相邻两个微晶玻璃隔条形成宽度为 3. 175mm的管芯放置槽，制作成具有5个管芯放置槽的管芯放置模具，如图所示； (2) 、取5个单个管芯背面朝上分别摆放到所述管芯放置模具的管芯放置槽内，并送 入到磁控溅射台的溅射腔室内，通入纯度为99. 99 %的氩气作为反应气体，所述气体流量 13SCCm，控制溅射腔