一种半导体集成电路或分立器件倒扣封装的植球方法
【专利摘要】一种半导体集成电路或分立器件倒扣封装的植球方法，工艺步骤为：1）凸点底部金属化；2）在芯片上涂一层厚度为50微米的锡助焊剂；3）在芯片上制作出凸点焊球。本发明通过在芯片制造完成后添加较少的工序，制作出体积小、寄生参数小和性能优良的可直接倒装在PCB板上的半导体器件，本方法大大简化了传统的封装工艺，降低了生产成本，提高了生产效率。添加的工序具有工艺简单、固化温度低（约230℃）和便于批量加工的优点。
【专利说明】一种半导体集成电路或分立器件倒扣封装的植球方法
【技术领域】
[0001]本专利属于半导体集成电路或分立器件的封装和制造，具体说是一种半导体集成电路或分立器件倒扣封装的植球方法。
【背景技术】
[0002]随着人们对电子产品在微型化和高性能方面的要求越来越高，电子元器件趋向于体积更小、重量更轻，同时要求具有更高的可靠性。元器件的封装由传统的DIP等形式向微小型化发展，近年来出现了 SOT、SOP、QFP, QFN、BGA等先进的封装形式，并且已广泛应用于计算机、汽车电子以及消费电子等领域。由于便携式设备的迅猛发展，要求元器件的体积更小，同时具有较低的寄生效应和良好的散热。SOT、SOP、QFP, QFN、BGA等先进的封装形式仍然存在传统封装工艺的步骤，并没有将封装引入的寄生效应降到最小，且需考虑散热等问题。在有着极度小型化或者说高性能要求的使用场合，采用传统的引线键合和测试技术会增加许多困难。
【发明内容】
[0003]本发明为解决传统封装方式寄生效应大、散热功能不好的问题，提供一种适应电子产品小型化和高性能要求的半导体集成电路或分立器件倒扣封装的植球方法。
[0004]本发明解决技术问题所采取的技术方案为:
一种半导体集成电路或分立器件倒扣封装的植球方法，按照下述工艺步骤制作:
a.凸点底部金属化
在压点光刻完成的芯片上按照先后顺序依次溅射或蒸发复合金属层，然后采用光刻方法将芯片上压点以外区域的复合金属层刻蚀，保留压点上的复合金属层；
b.在芯片上涂一层厚度为48-56微米的锡助焊剂；
c.将直径为290—300微米的锡球放置到上述涂有锡助焊剂的芯片复合金属层上，将芯片加热至220-240°C，锡球通过助焊剂与芯片上的复合金属层焊接，芯片内部的金属导线通过压点上的复合金属层与锡球相粘接，在芯片上制成凸点焊球。
[0005]所述在压点光刻完成的芯片上溅射或蒸发的复合金属层按照先后顺序依次为钛、
镍、银三层金属。
[0006]所述钛、镍、银三层金属的厚度分别为钛1800?2200
1、镍3600?4400 、银5500?4500 A ,各层厚度的最大容差为10%。
[0007]所述钛、镍、银三种金属的纯度最低为99.999%。
[0008]所述步骤c中放置到涂有锡助焊剂的芯片复合金属层上的凸点焊球为锡球。
[0009]本发明采用的倒装芯片技术是在芯片上焊接锡球，从而将芯片倒装到PCB板上。该技术省去了传统的封装工艺，降低了元器件的成本，其体积仅是芯片本身的体积。由于热量直接从裸芯片扩散到空气中，倒装芯片具有良好的散热。同时因为无需引线框架等，所以寄生参数最小。本发明的优点是:通过在芯片制造完成后添加较少的工序，制作出体积小、寄生参数小和性能优良的可直接倒装在PCB板上的半导体器件。本方法大大简化了传统的封装工艺，降低了生产成本，提高了生产效率，具有工艺简单、固化温度低(约230°C )、便于批量加工的优点。
【具体实施方式】
[0010]实施例1
I)凸点底部金属化在压点光刻完成的芯片上按照先后顺序依次溅射或蒸发钛、镍、银三层金属，钛、镍、银的厚度分别为1800 A >3600 A >4500 I,复合金属层用以连接芯片内布线金属和锡球，然后采用光刻方法将芯片上压点以外区域的复合金属层刻蚀，保留压点上的复合金属层。
[0011]2)在芯片上涂一层厚度为48微米的锡助焊剂。
[0012]3)将直径为290微米的锡球放置到上述涂有锡助焊剂的芯片复合金属层上，将芯片加热至220°C，锡球通过助焊剂与芯片上的复合金属焊接，芯片内部的金属导线通过压点上的复合金属层与锡球凸点相粘接，最后在芯片上制作出凸点焊球。
[0013]实施例2 O凸点底部金属化在压点光刻完成的芯片上按照先后顺序依次溅射或蒸发钛、镍、银三层金属，钛、镍、银的厚度分别为I860 A >3980 A >5340 A。复合金属层用以连接芯片内布线金属和锡球，然后采用光刻方法将芯片上压点以外区域的复合金属层刻蚀，保留压点上的复合金属层。
[0014]2)在芯片上涂一层厚度为56微米的锡助焊剂。
[0015]3)将直径为300微米的锡球放置到上述涂有锡助焊剂的芯片复合金属层上，将芯片加热至240°C，锡球通过助焊剂与芯片上的复合金属焊接，芯片内部的金属导线通过压点上的复合金属层与锡球凸点相粘接，最后在芯片上制作出凸点焊球。
[0016]实施例3
O凸点底部金属化在压点光刻完成的芯片上按照先后顺序依次溅射或蒸发钛、镍、银三层金属，钛、镍、银的厚度分别为2200 A->4400 A >5500 A。复合金属层用以连接芯片内布线金属和锡球，然后采用光刻方法将芯片上压点以外区域的复合金属层刻蚀，保留压点上的复合金属层。
[0017]2)在芯片上涂一层厚度为50微米的锡助焊剂。
[0018]3)将直径为295微米的锡球放置到上述涂有锡助焊剂的芯片复合金属层上，将芯片加热至230°C，锡球通过助焊剂与芯片上的复合金属焊接，芯片内部的金属导线通过压点上的复合金属层与锡球凸点相粘接，最后在芯片上制作出凸点焊球。
【权利要求】
1.一种半导体集成电路或分立器件倒扣封装的植球方法，按照下述工艺步骤制作: a.凸点底部金属化 在压点光刻完成的芯片上按照先后顺序依次溅射或蒸发复合金属层，然后采用光刻方法将芯片上压点以外区域的复合金属层刻蚀，保留压点上的复合金属层； b.在芯片上涂一层厚度为48-56微米的锡助焊剂； c.将直径为290—300微米的锡球放置到上述涂有锡助焊剂的芯片复合金属层上，将芯片加热至220-240°C，锡球通过助焊剂与芯片上的复合金属层焊接，芯片内部的金属导线通过压点上的复合金属层与锡球相粘接，在芯片上制成凸点焊球。
2.根据权利要求1所述的一种半导体集成电路或分立器件倒扣封装的植球方法，其特征在于所述在压点光刻完成的芯片上溅射或蒸发的复合金属层按照先后顺序依次为钛、镍、银三层金属。
3.根据权利要求1或2所述的一种半导体集成电路或分立器件倒扣封装的植球方法，其特征在于所述钛、镍、银三层金属的厚度分别为钛1800?2200A.、镍3600?4400 A'、银5500?4500 A.,各层厚度的最大容差为10%。
4.根据权利要求3所述的一种半导体集成电路或分立器件倒扣封装的植球方法，其特征在于所述钛、镍、银三种金属的纯度最低为99.999%。
【文档编号】H01L21/60GK104078371SQ201310108005
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2013年3月29日 优先权日:2013年3月29日
【发明者】徐谦刚, 王永功, 刘惠林, 韩国栋, 杨虹, 薛建国 申请人:天水天光半导体有限责任公司