芯片集成方法_3

文档序号:9454483阅读:来源:国知局
br>[0084] 实施例6
[0085] S2. 1,将8寸的ASIC圆片10清洗后烘干,在圆片表面采用磁控溅射方法溅射一薄 层铝铜,铝铜的厚度为1.4nm;
[0086] S2. 2,在含有铝铜的圆片表面涂覆负性光刻胶ell-1130,厚度18μπι,曝光、显影、 光刻、腐蚀铝铜、去胶;
[0087] S2. 3,将去胶后的圆片表面涂覆介质层12ΡΙ,厚度33 μπι,固化,再涂覆负性光刻 胶el 1-1150,厚度30~35 μ m,曝光、显影、光刻,腐蚀介质层12ΡΙ,去胶,露出做凸点和导带 的窗口,使凸点窗口为200 μπιΧ200 μπι,导带窗口宽度为100~ΙΙΟμπι;
[0088] S2. 4,将再次去胶的圆片表面先溅射钛妈,钛钨的厚度为425 Α,再溅射铜,铜的厚 度为275 A,涂覆正性光刻胶ep-1040,厚度18 μ m,曝光、显影、光刻,留出导带窗口,电镀 铜,采用甲苯、丙酮、乙醇清洗,烘干,在所述铜上电镀镍,去胶,制备成铜导带11 ;
[0089] S2. 5,将电镀去胶后的圆片表面再涂覆正性光刻胶,型号ep-1060,厚度85 μπι,曝 光、显影、光刻,留出凸点窗口,电镀铅锡共晶焊料,去胶;
[0090] S2. 6,依次腐蚀圆片表面的铜和钛钨;
[0091] S2. 7,将腐蚀的钛钨、铜的圆片放入回流炉中进行回流,回流温度220°C,回流时间 5min,锡铅共晶焊料凸台熔化形成锡铅共晶焊料球13 ;
[0092] S2. 8,将回流后的圆片按照芯片版图形状进行晶圆切割,单个芯片的尺寸为 6. 6mmX6. 6mmX0. 3mm〇
[0093] 实施例7
[0094] S2. 1,将8寸的ASIC圆片10清洗后烘干,在圆片表面采用磁控溅射方法溅射一薄 层铝铜,铝铜的厚度为1.5nm;
[0095] S2. 2,在含有铝铜的圆片表面涂覆负性光刻胶ell-1130,厚度20 μπι,曝光、显影、 光刻、腐蚀铝铜、去胶;
[0096] S2. 3,将去胶后的圆片表面涂覆介质层12ΡΙ,厚度35 μπι,固化,再涂覆负性光刻 胶ell-1150,厚度35 μπι,曝光、显景多、光亥I」,腐蚀介质层12ΡΙ,去胶,露出做凸点和导带的窗 口,使凸点窗口为200 μπιΧ200 μπι,导带窗口宽度为ΙΙΟμL?;
[0097] S2. 4,将再次去胶的圆片表面先溅射钛钨,钛钨的厚度为450 Α,再溅射铜,铜的厚 度为300 A,涂覆正性光刻胶ep-1040,厚度20 μ m,曝光、显影、光刻,留出导带窗口,电镀 铜,采用甲苯、丙酮、乙醇清洗,烘干,在所述铜上电镀镍,去胶,制备成铜导带11 ;
[0098] S2. 5,将电镀去胶后的圆片表面再涂覆正性光刻胶,型号ep-1060,厚度90 μπι,曝 光、显影、光刻,留出凸点窗口,电镀铅锡共晶焊料,去胶;
[0099] S2. 6,依次腐蚀圆片表面的铜和钛钨;
[0100] S2. 7,将腐蚀的钛妈、铜的圆片放入回流炉中进行回流,回流温度225°C,回流时间 4min,锡铅共晶焊料凸台熔化形成锡铅共晶焊料球13 ;
[0101] S2. 8,将回流后的圆片按照芯片版图形状进行晶圆切割,单个芯片的尺寸为 6. 6mmX6. 6mmX0. 3mm〇
[0102] 在本实施例中,根据芯片版图对应音叉石英陀螺芯片14制作特定尺寸的单个芯 片,不仅解决了传统ASIC芯片与音叉石英陀螺芯片14异构难集成的问题,还通过在ASIC 芯片表面制作焊料凸点,为实现音叉石英陀螺芯片14与ASIC芯片的三维异构集成提供了 成功条件,使得制作的ASIC芯片能够直接倒扣在集成有音叉石英陀螺芯片14的多层LTCC 基板上。
[0103] 实施例8
[0104] 如图9所示,显示为本发明实施例中音叉石英陀螺芯片14与ASIC芯片集成后的 剖面示意图,采用绝缘胶15将所述音叉石英陀螺芯片14粘接在所述LTCC基板的内腔7的 步骤,详述如下:
[0105] S3. 1,采用自动点胶设备在所述LTCC基板内腔7衬底粘接区8,均匀涂覆尺寸为 I. 5mmXl. 5mm、厚度为 50 ~60 μπι 的 1730 绝缘胶 15 ;
[0106] 其中,采用自动点胶设备在所述LTCC基板内腔7涂覆的绝缘胶15厚度可以为 5〇Um、55um、6〇 Um,只要促使该绝缘胶15能够粘接住音叉石英陀螺芯片14即可。
[0107] S3. 2,采用全自动贴装设备将音叉石英陀螺芯片14的粘接区对准所述LTCC基板 粘接区,施加质量为30~40g的压力,形成预粘接;
[0108] 其中,采用全自动贴装设备向对准粘接区的音叉石英陀螺芯片14,施加质量为 30g、35g、40g的压力,形成预粘接。
[0109] S 3. 3,固化预粘接的音叉石英陀螺芯片14的LTCC基板,其中,固化温度为170~ 180°C,固化时间为3. 5~4h;
[0110] 其中,对预粘接的音叉石英陀螺芯片14的LTCC基板进行固化,固化的温度为170 度、175度、180度,与其对应的固化的时间可以为4小时、3. 75小时、3. 5小时。
[0111] S3. 4,真空随炉冷却,形成音叉石英陀螺芯片14的贴装。
[0112] 在本实例中,通过自动点胶设备和全自动贴装设备,实现了音叉石英陀螺芯片14 的粘接区与所述LTCC基板粘接区的预粘接,通过固化预粘接,形成音叉石英陀螺芯片14的 贴装,极大的减少了整个系统的体积。
[0113] 实施例9
[0114] 如图9所示,显示为本发明实施例中音叉石英陀螺芯片14与ASIC芯片集成后的 剖面示意图,采用倒扣焊设备倒扣焊接所述ASIC芯片与所述基板9的步骤,详述如下;
[0115] S5. 1,在所述基板9倒扣焊盘表面涂覆厚度为50~60um的锡铅共晶焊料膏;
[0116] 其中,所述基板9倒扣焊盘表面涂覆的厚度优选为50um、55um、60um的锡铅共晶焊 料膏。
[0117] S5. 2,采用倒扣焊设备将ASIC芯片焊料凸点与所述基板9倒扣焊盘对准,施加质 量为30~40g的压力;
[0118] 其中,采用倒扣焊设备焊接时,优选施加压力为质量30g、质量35g、质量40g的砝 码。
[0119] S5. 3,将对准后的ASIC芯片与LTCC基板进行回流处理,回流温度为215~225°C, 回流时间为4~6min ;
[0120] 其中,在进行回流处理时,回流的温度可优选为225度、220度和215度,与其对应 的回流时间可优选为6min、5min与4min。
[0121] S5. 4,冷却处理ASIC芯片与LTCC基板,倒扣焊接完毕。
[0122] 在本实施例中,通过倒扣焊设备,直接将ASIC焊接在含有音叉石英陀螺芯片14的 基板9上,通过回流焊接处理使得ASIC芯片焊料不会因为焊接不稳而掉落,且整个系统通 过倒扣焊设备倒扣焊接,提高了整个石英陀螺集成系统的集成度。
[0123] 在本发明方法中的单项工艺技术,如曝光、显影、光刻、去胶、清洗、烘干、溅射铝 铜、铝铜腐蚀、电镀铜、电镀镍、溅射钛钨铜、溅射钛钨钛、腐蚀铜、腐蚀钛钨和电镀锡银等均 为本领域技术中的常规技术,也不是本发明方法的主题,在此不再详述。
[0124] 综上所述,本发明采用了多层LTCC基板内腔7集成音叉石英陀螺芯片14、在ASIC 芯片正面制作焊料凸点,并将其倒扣在集成有音叉石英陀螺芯片14的多层LTCC基板上的 集成工艺技术,实现了音叉石英陀螺芯片14与ASIC芯片的三维异构集成。首先,从根本上 解决了音叉石英陀螺芯片14与ASIC芯片难异构集成的技术难题;其次,通过该方法
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