环氧树脂封装陶瓷基板翘曲度辅修工艺方法及辅修夹具与流程

本发明涉及到芯片级封装（csp）工艺技术领域。

背景技术：

芯片级封装（csp）工艺是目前市场上声表面波滤波器（saw）比较常见的封装工艺，其中一种封装形式是将植球、切割后的具有独立电气性能的压电芯片，通过热压超声工艺倒装焊接在镀金的陶瓷基板上，完成电路连接。然后，在芯片上方利用环氧树脂膜，通过层压工艺、高温烘烤工艺等等过程，获得声表面波滤波器的中空封装体。

由于在高温烘烤工艺过程中，环氧树脂膜与陶瓷基板的热膨胀系数存在明显差异（环氧树脂膜的热膨胀系数是陶瓷基板的7倍左右），以及高温烘烤等一系列复杂物理化学变化，因而，在热胀冷缩之后，该中空封装体会形成显著的翘曲(warpage)。对于常见的50mm×50mm陶瓷基板，中空封装体的整板翘曲度可达1.3~1.4mm，这可能会严重影响压电芯片与陶瓷基板之间的焊接可靠性。而传统的通过简单物理方法降低翘曲度的工艺方法，效果并不明显。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决传统的通过简单物理方法降低翘曲度效果并不明显的技术不足，而提出一种环氧树脂封装陶瓷基板翘曲度辅修工艺方法及辅修夹具。

为解决本发明所提出的技术问题，采用的技术方案为：

一种环氧树脂封装陶瓷基板翘曲度辅修工艺方法，将植球、切割后的具有独立电气性能的压电芯片，通过热压超声工艺倒装焊接在镀金的陶瓷基板上，完成电路连接，在植球的支撑下形成中空间隙，在压电芯片上方贴合环氧树脂膜，经层压工艺层压之后，压电芯片与陶瓷基板之间形成中空封装体；其特征在于：将所述的中空封装体置于辅修夹具中高温固化；辅修夹具由支撑板和置于支撑板上层的上盖板构成，上盖板为黄铜板，支撑板上设有与所述的中空封装体吻合的定位凹槽，将所述的中空封装体置于定位凹槽中盖合上盖板进行翘曲度的校正状态下高温固化。

所述的依照中空封装体尺寸和辅修夹具尺寸，每块支撑板上同时对一个或多个封装体同时进行翘曲度的校正状态下高温固化。

可以采用两层以上辅修夹具对同时进行翘曲度的校正状态下高温固化。

一种环氧树脂封装陶瓷基板翘曲度辅修的辅修夹具，其特征在于：所述辅修夹具包括有支撑板和上盖板，上盖板置于支撑板上层，上盖板为黄铜板，支撑板上设有与中空封装体吻合的定位凹槽，支撑板与上盖板之间设有卡销。

所述支撑板可以为两层以上层叠结构。

本发明的有益效果为：本发明辅修夹具的上盖板使用密度较大的黄铜板，一方面对封装体进行物理性校正；另一方面由于翘曲主要发生于烘烤固化过程中的降温阶段，使用低传热系数的铜质材料，可降低此过程的散热速率。本发明主要从物理性校正和降低烘烤固化过程中降温阶段的散热速率两个方面来考虑，以降低封装体内应力，进一步增加产品可靠性，与目前的工艺流程并不冲突；是在现有的工艺条件基础上进一步改善产品可靠性，降低产品失效风险。

附图说明

图1为本发明的中空封装体的截面结构示意图；

图2为本发明的辅修夹具的截面结构示意图；

图3为本发明对中空封装体翘曲度的改善效果进后对比效果图；

图4为本发明的辅修夹具采用两层以上层叠结构的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和本发明优选的具体实施例对本发明的作进一步地说明。

参照图1至图2中所示，本发明环氧树脂封装陶瓷基板翘曲度辅修工艺方法，首先，将植球、切割后的具有独立电气性能的压电芯片11，通过热压超声工艺倒装焊接在镀金的陶瓷基板12上，完成电路连接，在植球13的支撑下形成中空间隙15；然后，在压电芯片11上方贴合环氧树脂膜14，经层压工艺层压之后，压电芯片11与陶瓷基板12之间形成中空封装体1；最后，将所述的中空封装体1置于辅修夹具2中高温固化。

辅修夹具2包括有支撑板21和上盖板22；上盖板22置于支撑板21上层，上盖板22为黄铜板，支撑板21上设有与中空封装体1吻合的定位凹槽211，支撑板21与上盖板22之间设有卡销23。中空封装体1置于定位凹槽211中盖合上盖板22进行翘曲度的校正状态下高温固化。

上盖板22使用密度较大的黄铜板与支撑板21配合压合中空封装体1，进中空封装体1进行物理性校正的同时；由于中空封装体1翘曲主要发生于烘烤固化过程中的降温阶段，使用低传热系数的黄铜板作为上盖板，可降低此过程的散热速率，使中空封装体1内部应力缓慢释放，降低成品的内部应力，如图3所示，图3中左边中空封装体1为改善前，右边中空封装体1是改善后，从而使得中空封装体1的翘曲度可以降低28~45%，最终提升产品可靠性，同时也提高成品合格率，降低生产成本。

参照图4中所示，为了提升本发明处理效率，辅修夹具2依照中空封装体1尺寸和辅修夹具2尺寸，可针对一个或多个中空封装体1同时进行翘曲度的校正，而不会对产品造成损害。另外，辅修夹具2还可以采用多层结构，也即是所述支撑板21可以为两层以上层叠结构，采用两层以上的辅修夹具同时进行翘曲度的校正状态下高温固化，上盖板22与支撑板21之间各利用螺母/卡销23对中空封装体1翘曲度进行校正，达到通过热学原理批量改善产品平整度。

技术特征：

技术总结
环氧树脂封装陶瓷基板翘曲度辅修工艺方法及辅修夹具，涉及到芯片级封装（CSP）工艺技术领域。解决传统的通过简单物理方法降低翘曲度效果并不明显的技术不足，将所述的中空封装体置于辅修夹具中高温固化；辅修夹具由支撑板和置于支撑板上层的上盖板构成，上盖板为黄铜板，支撑板上设有与所述的中空封装体吻合的定位凹槽，将所述的中空封装体置于定位凹槽中盖合上盖板进行翘曲度的校正状态下高温固化。使用低传热系数的铜质材料，可降低此过程的散热速率。

技术研发人员：郑文玮;姚艳龙;赖定权;沙小强
受保护的技术使用者：深圳市麦捷微电子科技股份有限公司
技术研发日：2018.09.26
技术公布日：2019.01.04