一种用于非气密性倒装焊器件真空涂覆工艺的装置制造方法
【专利摘要】一种用于非气密性倒装焊器真空涂覆工艺的装置，包括螺孔、掩膜下座、掩膜上盖、外密封圈、中密封圈和划膜模板。真空涂覆工艺的方法为将待涂覆的已经完成芯片倒装的器件放置于方形掩膜下盖的凹槽内，盖好掩膜上盖，通过螺旋轴和内外密封圈的共同作用，在真空密闭腔室环境中，采用气相沉积方法对倒装焊器件进行真空涂覆，通过控制冷却井和裂解区之间的温度差和真空密闭腔室的真空度实现非气密性倒装焊器件真空涂覆工艺。本发明的装置可实现在非气密性倒装焊器件表面涂覆一层厚度均匀的有机物薄膜的真空涂覆工艺，保护倒装焊器件凸点免受水汽影响。
【专利说明】一种用于非气密性倒装焊器件真空涂覆工艺的装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种倒装焊器件真空涂覆工艺的装置，特别是一种非气密性倒装焊器件真空涂覆工艺的装置，适用于非气密性倒装焊器件的涂覆工艺过程。
【背景技术】
[0002]对于非气密性倒装焊器件，焊点易受空气中的水汽、有害气体等影响，进而对焊点的长期可靠性产生威胁，影响倒装焊器件的长期服役性能。为了最大程度降低周围环境中的水汽、有害气体等对焊点可靠性的影响，考虑采用真空涂覆工艺装置，对完成芯片倒装的器件进行真空涂覆，通过在倒装焊器件表面形成一层厚度均匀的有机物薄膜，达到对焊点进行保护的目的，提高倒装焊器件的长期可靠性。
[0003]真空涂覆工艺装置采用掩膜上盖和掩膜下座对倒装焊器件进行固定，利用内外密封圈对真空涂覆区域进行限制，再利用胶带将该装置进行掩膜处理后，将固定有倒装焊器件的整个装置放于真空气相沉积系统中，实现对倒装焊器件的真空涂覆。这种结构可实现非气密性倒装焊器件的真空涂覆工艺，在器件焊点、芯片与基板表面形成的有机物薄膜厚度均一性较好，且可对真空涂覆区域进行有效的控制，实现有选择的进行真空涂覆。
【发明内容】
[0004]本发明解决的技术问题是:克服现有技术的不足，提供了一种用于非气密性倒装焊器件真空涂覆工艺的装置，通过特殊的结构设计，可有选择地对器件进行真空涂覆，实现在倒装焊的焊点表面涂覆一层有机物薄膜，且形成的有机物薄膜厚度均匀，保护焊点免受周围环境中水汽等影响，显著提高焊点的可靠性。
[0005]本发明的技术解决方案是:一种用于非气密性倒装焊器真空涂覆工艺的装置，包括:螺钉、掩膜下座、掩膜上盖、外密封圈、中密封圈和划膜模板；
[0006]掩膜上盖为中心带正方形通孔的长方体结构，掩膜上盖下表面沿正方形通孔的边缘开有凹槽，所述凹槽的形状为正方形，凹槽内分布有凸块，中密封圈过盈安装在掩膜上盖中心正方形通孔外表面与凸块形成的空隙中；
[0007]掩膜下座为中心带正方形凹槽的长方体结构，所述正方形凹槽的两条边向外开有半圆形的凹槽，所述两条边相互平行，且凹槽在两条边上的位置相同，掩膜上盖上表面的边缘开有凹槽，所述环形凹槽的形状为正方形，外密封圈安装在掩膜下座上表面的凹槽内；
[0008]掩膜上盖上安装有四个螺钉，掩膜下座上表面与四个螺钉相对应位置开有四个螺孔，掩膜下座通过四个螺钉与掩膜上盖固定一起；
[0009]倒装焊器件芯片面向上放置于掩膜下座中心处的凹槽内；掩膜上盖安装在掩膜下座的上端面；
[0010]划膜模板为中心带矩形通孔的长方体结构，划膜模板的外侧有定位凸块，所述定位凸块的上表面与划膜模板长方体结构的上表面平齐，下表面高于划膜模板长方体结构的下表面。
[0011]所述中密封圈的端面高于掩膜上盖下表面的端面。
[0012]所述掩膜下座的横截面与掩膜上盖的横截面形状尺寸均相同。
[0013]所述掩膜上盖中心正方形通孔的下端面与掩膜上盖下表面的端面平齐。
[0014]所述四个螺孔在掩膜下座和掩膜上盖中心轴对称分布。
[0015]所述掩膜上盖凹槽内的凸块数量为8个，均勾分布在凹槽内且呈轴对称分布。
[0016]所述四个螺钉分布均匀呈轴对称分布。
[0017]本发明与现有技术相比具有如下有益效果:
[0018](I)本发明可对非气密性倒装焊器件有选择地进行有机物涂覆，通过该装置的掩膜上盖与掩膜底座中密封圈的过盈安装以及掩膜上盖开有的环形凹槽，可将倒装焊器件除所需涂覆有机膜以外的区域进行隔离，避免有机物单体进入装置的缝隙和基板上芯片覆盖面积以外的区域；
[0019](2)本发明通过掩膜上盖开有的环形凹槽，可实现倒装焊器件周围有机物气氛的均匀性，进而保证真空涂覆时，在倒装焊器件的待涂覆区域形成厚度均匀的有机物薄膜；
[0020](3)本发明在真空密闭腔室中，通过控制裂解区与冷却井之间的温度差和腔室中的真空度实现真空环境下的涂覆工艺。使用本发明进行真空涂覆，形成的有机物薄膜厚度均匀、一致性好，实际膜厚偏差范围在±2μπι以内，对后续的底部填充工艺无影响，显著提高倒装焊器件焊点的可靠性；
[0021](4)本发明通过掩膜上盖的8个凸块与倒装焊器件上的电容所存在的特定位置关系，可对基板上的电容进行隔绝保护，避免在倒装焊器件电容表面形成有机物薄膜，进而避免对电容进行划膜，规避了电容被损伤的风险；
[0022](5)在掩膜上盖与掩膜底座相对应的位置设有定位点，便于对器件进行定位，防止器件放置的方向出现错误，使得掩膜上盖中的8个凸块与器件上电容位置关系出现偏差，对器件造成损伤。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为倒装焊器件真空涂覆工艺装置剖视图；
[0024]图2为划膜模板俯视图和侧视图，其中(a)为侧视图，(b)为俯视图；
[0025]图3为掩膜下座俯视图和剖视图，其中(a)为俯视图，(b)为剖视图；
[0026]图4为掩膜上盖仰视图和剖视图，其中(a)为仰视图，(b)为剖视图；
[0027]图5为外密封圈俯视图；
[0028]图6为中密封圈俯视图。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图对本发明作进一步的详细描述:
[0030]本发明提出的倒装焊器件真空涂覆工艺装置剖视图如图1所示，如图2所示为划膜模板俯视图和侧视图，其中(a)为侧视图，(b)为俯视图；
[0031]从图1和图2可知，本发明提供的一种用于非气密性倒装焊器件真空涂覆工艺的装置，包括螺孔1、掩膜下座2、掩膜上盖3、外密封圈4、中密封圈5和划膜模板6。
[0032]图4为掩膜上盖仰视图和剖视图，其中(a)为仰视图，(b)为剖视图；从图4可知，掩膜上盖3为中心带正方形通孔的长(正)方体结构，其整体尺寸为80mm X 80mm X 9.5mm，掩膜上盖3下表面沿正方形通孔的边缘开有环形凹槽，所述凹槽的形状为正方形，环形凹槽内分布有凸块，中密封圈5过盈安装在掩膜上盖3中心正方形通孔外表面与凸块形成的空隙中；如图6所示为中密封圈俯视图；
[0033]图3为掩膜下座俯视图和剖视图，其中(a)为俯视图，(b)为剖视图，从图3可知，掩膜下座2为中心带正方形凹槽的长(正)方体结构，其整体尺寸为80mm X 80mm X 8mm，所述正方形凹槽的两条边相对位置向外开有半圆形的凹槽，掩膜上盖3上表面的边缘开有环形凹槽，所述环形凹槽的形状为正方形，外密封圈4安装在掩膜下座2上表面的环形凹槽内；如图5所示为外密封圈俯视图；
[0034]掩膜上盖3上安装有四个螺钉1，掩膜下座2上表面与四个螺钉I相对应位置开有四个螺孔，掩膜下座2通过四个螺钉I与掩膜上盖3固定一起；倒装焊器件芯片面向上放置于掩膜下座2中心处的凹槽内；掩膜上盖3安装在掩膜下座2的上端面；划膜模板6为中心带矩形通孔的长(正)方体结构，其整体尺寸为39.5mm X 39.5mm X 4.5mm，
[0035]划膜模板6的外侧有定位凸块，所述定位凸块的上表面与划膜模板6长方体结构的上表面平齐，下表面高于划膜模板6长方体结构的下表面；中密封圈5的端面高于掩膜上盖3下表面的端面；
[0036]掩膜下座2的横截面与掩膜上盖3的横截面形状尺寸均相同，且掩膜上盖3中心正方形通孔的下端面与掩膜上盖3下表面的端面平齐；掩膜上盖3环形凹槽内的凸块数量为8个，均匀分布在环形凹槽内且呈中心轴对称分布。
[0037]本发明的工作原理为:
[0038]本发明采用掩膜上盖和掩膜下座对倒装焊器件进行固定，利用内外密封圈与掩膜上盖、掩膜底座的过盈配合对真空涂覆区域进行限制，再利用胶带将该装置进行掩膜处理，使得有机物分子在真空环境中沉积在器件芯片覆盖区域以内，在器件特定区域表面形成厚度均匀的有机物薄膜。此外，本发明还通过在特定位置设置一定数量的凸块，使得器件上的电谷免于真空涂覆。
[0039]本发明未详细介绍的内容属于本领域公知常识。
【权利要求】
1.一种用于非气密性倒装焊器真空涂覆工艺的装置，其特征在于包括:螺钉(I)、掩膜下座(2)、掩膜上盖(3)、外密封圈(4)、中密封圈(5)和划膜模板(6); 掩膜上盖(3)为中心带正方形通孔的长方体结构，掩膜上盖(3)下表面沿正方形通孔的边缘开有凹槽，所述凹槽的形状为正方形，凹槽内分布有凸块，中密封圈(5)过盈安装在掩膜上盖(3)中心正方形通孔外表面与凸块形成的空隙中； 掩膜下座(2)为中心带正方形凹槽的长方体结构，所述正方形凹槽的两条边向外开有半圆形的凹槽，所述两条边相互平行，且凹槽在两条边上的位置相同，掩膜上盖(3)上表面的边缘开有凹槽，所述环形凹槽的形状为正方形，外密封圈(4)安装在掩膜下座(2)上表面的凹槽内； 掩膜上盖(3)上安装有四个螺钉(I)，掩膜下座(2)上表面与四个螺钉(I)相对应位置开有四个螺孔，掩膜下座(2)通过四个螺钉(I)与掩膜上盖(3)固定一起； 倒装焊器件芯片面向上放置于掩膜下座(2)中心处的凹槽内；掩膜上盖(3)安装在掩膜下座(2)的上端面； 划膜模板(6)为中心带矩形通孔的长方体结构，划膜模板(6)的外侧有定位凸块，所述定位凸块的上表面与划膜模板(6)长方体结构的上表面平齐，下表面高于划膜模板(6)长方体结构的下表面。
2.根据权利要求1所述的一种用于非气密性倒装焊器真空涂覆工艺的装置，其特征在于:所述中密封圈(5)的端面高于掩膜上盖(3)下表面的端面。
3.根据权利要求1所述的一种用于非气密性倒装焊器真空涂覆工艺的装置，其特征在于:所述掩膜下座(2)的横截面与掩膜上盖(3)的横截面形状尺寸均相同。
4.根据权利要求1所述的一种用于非气密性倒装焊器真空涂覆工艺的装置，其特征在于:所述掩膜上盖(3)中心正方形通孔的下端面与掩膜上盖(3)下表面的端面平齐。
5.根据权利要求1所述的一种用于非气密性倒装焊器真空涂覆工艺的装置，其特征在于:所述四个螺孔⑴在掩膜下座⑵和掩膜上盖⑶中心轴对称分布。
6.根据权利要求1所述的一种用于非气密性倒装焊器真空涂覆工艺的装置，其特征在于:所述掩膜上盖(3)凹槽内的凸块数量为8个，均匀分布在凹槽内且呈轴对称分布。
7.根据权利要求1所述的一种用于非气密性倒装焊器真空涂覆工艺的装置，其特征在于:所述四个螺钉(I)分布均匀呈轴对称分布。
【文档编号】B05D1/32GK104438010SQ201410708118
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月27日 优先权日:2014年11月27日
【发明者】姚全斌, 练滨浩, 王勇, 黄颖卓, 田玲娟, 熊盛阳, 林鹏荣, 姜学明 申请人:北京时代民芯科技有限公司, 北京微电子技术研究所