本发明涉及半导体器件封装技术领域,具体有关于一种覆晶封装结构。
背景技术:
覆晶封装结构(flipchippackagetechnology)主要是在晶片的主动表面(activesurface)上配置多个焊垫(bondingpad),并分别在这些焊垫上形成突块(bump),藉由焊垫上的突块即可电性(clectrically)连接至基板内的突块,实现覆晶连接。值得注意的是,由于覆晶结合技术可用于高引脚数(highpincount)的晶片封装结构,并具有较小的封装面积及较短的讯号传输路径等诸多优点,使得覆晶封装技术目前已被广泛的用在晶片封装领域。
现有的覆晶封装结构,在基片与基板之间浇注以包覆焊接突块的底胶层,由于底胶层不能完全充满焊接突块间的间隙,这样会在底胶层内形成孔洞,使得部分突块暴露于环境中;突块容易受到外界如湿度等条件的影响而产生裂缝,进而影响覆晶封装结构的可靠度。
为了解决传统覆晶封装中存在孔洞这一缺陷,有必要提出一种改进的封装结构。
技术实现要素:
鉴于此,本发明在传统覆晶封装的基础上提出一种全新的封装结构,其目的主要是减少基板与基片间形成的孔洞,在增强二者之间的机械连接的同时,又能避免焊接突块间的短路。
为了实现上述目的,本发明从两方面提出改进,包括基片材料形状及晶片主动表面金属突块的材料形状。
所述改进的基片材料为硼磷硅玻璃,调整掺杂磷的含量,可调整硼磷硅玻璃的熔点至700度左右。
所述硼磷硅玻璃基板上有圆柱形凹陷,空间底部为半圆形铝金属突块。
所述改进的基片主动表面的突块形状为圆柱形,同样的,圆柱体底部有半圆形突块。
所述基片突块材料是铝金属,其熔点为660度,与基板熔点相近。
与现有封装技术相比,本发明具有的有点在于:由于所选材料硼磷硅玻璃与铝金属具有相近的熔点,覆晶结合后,可通过再流动工艺,使得软化的硼磷硅玻璃完全包覆焊接的突块,避免了孔洞的产生。
进一步地,软化的硼磷硅玻璃实现了底层胶的粘连功能,省去填充底层胶的工序,节省材料。
进一步地,由于相似相容原理,软化的硼磷硅玻璃可与晶片底部用于钝化作用的氮化硅形成很好的接触。增强了晶片与基板的机械连接。
更进一步地,由于预先在基板上形成用于焊接的圆柱形孔,隔绝了焊接时突块间的连接;同时在焊接时,也可实现自动对准的功能。
附图说明
图1是本覆晶封装结构发明中,对晶片改进后的剖面图。
图2是本覆晶封装结构发明中,基板结构的剖面图。
图3是本发明中,覆晶结合后的效果图。
以上附图中:1.晶片2.圆柱形突块3.基板4.金属突块5.圆柱形空间。
具体实施方式
为使本发明的上述特征、目的和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。由于本发明重在解释原理,因此,未按比例制图。
实施例:对避免孔洞做出改进的覆晶封装结构。
一种避免孔洞的覆晶封装,结构参照附图1-3所示,包括1.晶片2.圆柱形突块3.基板4.金属突块5.圆柱形空间。其特征在于待封装芯片1的底部突块2改进成圆柱形,与此同时,也将用于承接芯片的基板3做出改进,在其表面形成圆柱形凹槽5;覆晶焊接时,圆柱形突块2与基板内金属突块4通过高温熔化形成电气连接。焊接完成后,通过再流动工艺消除可能产生的孔洞。
凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰,均属于本发明技术方案的保护范围。