一种8英寸晶圆铜柱锡凸块封装结构的制作方法

本实用新型涉及半导体封装技术领域，具体为一种8英寸晶圆铜柱锡凸块封装结构。

背景技术：

随着芯片制程发展超出摩尔定律，芯片密度越来越高，芯片之间的间距不断减少，得益于铜材料优越的导电性能、导热性能和可靠性。

目前现有的8英寸晶圆铜柱锡凸块封装结构一般存在着防护性较差的缺点，由于铜柱锡凸块与芯片均为金属，两者连接在一起会产生一定的氧化和腐蚀，常用的铜柱锡凸块封装结构对于其氧化保护效果较差，使得接口处很容易发生破裂或分层的现象，容易降低焊点疲劳寿命，故而提出一种8英寸晶圆铜柱锡凸块封装结构来解决上述所提出的问题。

技术实现要素：

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种8英寸晶圆铜柱锡凸块封装结构，具备防护性强等优点，解决了目前现有的8英寸晶圆铜柱锡凸块封装结构一般存在着防护性较差的缺点，由于铜柱锡凸块与芯片均为金属，两者连接在一起会产生一定的氧化和腐蚀，常用的铜柱锡凸块封装结构对于其氧化保护效果较差，使得接口处很容易发生破裂或分层的现象，容易降低焊点疲劳寿命的问题。

（二）技术方案

为实现上述防护性强的目的，本实用新型提供如下技术方案：一种8英寸晶圆铜柱锡凸块封装结构，包括底板，所述底板的顶部固定安装有装置架，所述底板的底部固定安装有数量为四个的支杆，所述支杆的底部固定安装有支脚，所述底板的顶部固定安装有数量为三个的橡胶垫块，所述橡胶垫块的顶部固定安装有芯片主体，所述底板顶部的左右两侧均固定安装有一端与芯片主体活动连接的竖杆，所述竖杆的外侧固定安装有压缩弹簧，所述竖杆的顶部固定安装有限位套，所述芯片主体的外侧固定安装有防护胶层，所述芯片主体顶部的左右两侧均固定安装有芯片电极，所述芯片主体顶部的左右两侧且位于芯片电极的顶部均固定安装有防护垫块，所述防护垫块的顶部活动安装有防护套，所述防护套的内腔固定安装有接头铜柱，所述接头铜柱的顶部固定安装有锡块，所述防护胶层顶部的左右两侧且位于防护套的外侧均固定安装有连接套，所述防护垫块的顶部且位于防护套的外侧固定安装有限位环，所述限位环的内腔固定安装有密封胶圈。

优选的，所述芯片主体顶部的左右两侧均开设有通孔，且通孔与竖杆相适配，所述竖杆与底板呈九十度垂直安装。

优选的，所述支脚的数量为四个，且四个支脚以底板的中垂线呈对称等距分布，所述芯片电极呈t字形。

优选的，所述防护垫块的顶部开设有卡口，且卡口与防护套相适配，所述接头铜柱与防护垫块呈九十度垂直安装。

优选的，所述芯片主体顶部的左右两侧均开设有卡槽，且卡槽与芯片电极相适配，所述橡胶垫块的数量为三个。

优选的，所述防护垫块的底部开设有圆孔，且圆孔与接头铜柱相适配，所述压缩弹簧的数量为两个。

（三）有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供了一种8英寸晶圆铜柱锡凸块封装结构，具备以下有益效果：

1、该8英寸晶圆铜柱锡凸块封装结构，通过在接头铜柱外侧设有防护套，减小了接头铜柱表面与空气的接触，防止接头铜柱发生氧化现象，通过在防护套外侧设有防护垫块、限位环和密封胶圈，可有效减少空气中的水分和氧化气体进入接头铜柱与芯片电极的接口处，防止其发生氧化，同时使铜柱锡凸块具有一定的稳定性，可有效避免铜柱锡凸块在长期使用过程中发生倾斜或偏移现象，使结构达到防护性强的效果，大大提高了装置的使用性以及耐用度，更满足实际使用的需求。

2、该8英寸晶圆铜柱锡凸块封装结构，通过设置橡胶垫块、压缩弹簧和竖杆，橡胶垫块具有可逆形变的高弹性聚合物材料，在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原具有弹性、绝缘性、不透水和空气的材料，当芯片主体受到震动时，将压缩弹簧压缩，并使橡胶垫块产生形变，使震动逐渐减缓，使芯片主体具有较强的抗震效果，进一步提高了装置的实用性。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型图1中a处放大图；

图3为本实用新型图1中b处放大图。

图中：1装置架、2芯片主体、3防护胶层、4限位套、5橡胶垫块、6防护垫块、7支杆、8底板、9竖杆、10锡块、11限位环、12芯片电极、13接头铜柱、14连接套、15密封胶圈、16防护套、17压缩弹簧、18支脚。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，一种8英寸晶圆铜柱锡凸块封装结构，包括底板8，底板8的顶部固定安装有装置架1，底板8的底部固定安装有数量为四个的支杆7，支杆7的底部固定安装有支脚18，支脚18的数量为四个，且四个支脚18以底板8的中垂线呈对称等距分布，芯片电极12呈t字形，底板8的顶部固定安装有数量为三个的橡胶垫块5，通过设置橡胶垫块5、压缩弹簧17和竖杆9，橡胶垫块5具有可逆形变的高弹性聚合物材料，在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原具有弹性、绝缘性、不透水和空气的材料，当芯片主体2受到震动时，将压缩弹簧17压缩，并使橡胶垫块5产生形变，使震动逐渐减缓，使芯片主体2具有较强的抗震效果，进一步提高了装置的实用性，芯片主体2顶部的左右两侧均开设有卡槽，且卡槽与芯片电极12相适配，橡胶垫块5的数量为三个，橡胶垫块5的顶部固定安装有芯片主体2，芯片主体2顶部的左右两侧均开设有通孔，且通孔与竖杆9相适配，竖杆9与底板8呈九十度垂直安装，底板8顶部的左右两侧均固定安装有一端与芯片主体2活动连接的竖杆9，竖杆9的外侧固定安装有压缩弹簧17，竖杆9的顶部固定安装有限位套4，芯片主体2的外侧固定安装有防护胶层3，芯片主体2顶部的左右两侧均固定安装有芯片电极12，芯片主体2顶部的左右两侧且位于芯片电极12的顶部均固定安装有防护垫块6，防护垫块6的顶部开设有卡口，且卡口与防护套16相适配，接头铜柱13与防护垫块6呈九十度垂直安装，防护垫块6的顶部活动安装有防护套16，通过在接头铜柱13外侧设有防护套16，减小了接头铜柱13表面与空气的接触，防止接头铜柱13发生氧化现象，通过在防护套16外侧设有防护垫块6、限位环11和密封胶圈15，可有效减少空气中的水分和氧化气体进入接头铜柱13与芯片电极12的接口处，防止其发生氧化，同时使铜柱锡凸块具有一定的稳定性，可有效避免铜柱锡凸块在长期使用过程中发生倾斜或偏移现象，使结构达到防护性强的效果，大大提高了装置的使用性以及耐用度，更满足实际使用的需求，防护套16的内腔固定安装有接头铜柱13，防护垫块6的底部开设有圆孔，且圆孔与接头铜柱13相适配，压缩弹簧17的数量为两个，接头铜柱13的顶部固定安装有锡块10，防护胶层3顶部的左右两侧且位于防护套16的外侧均固定安装有连接套14，防护垫块6的顶部且位于防护套16的外侧固定安装有限位环11，限位环11的内腔固定安装有密封胶圈15，密封胶圈15为hnbr氢化丁腈橡胶密封圈，具有极佳的抗腐蚀、抗撕裂和抗压缩变形特性，耐臭氧、耐阳光和耐天候性较好，通过使用hnbr氢化丁腈橡胶密封圈，大大提高了结构的密封性，使得装置更加实用。

在使用时，通过在铜柱锡凸块上设有密封胶圈15、防护垫块6和防护套16，可有效减少空气中的水分和氧化气体进入接头铜柱13与芯片电极12的接口处，防止其发生氧化，使结构达到防护性强的效果，大大提高了装置的使用性以及耐用度，更满足实际使用的需求。

综上所述，该8英寸晶圆铜柱锡凸块封装结构，通过在接头铜柱13外侧设有防护套16，减小了接头铜柱13表面与空气的接触，防止接头铜柱13发生氧化现象，通过在防护套16外侧设有防护垫块6、限位环11和密封胶圈15，可有效减少空气中的水分和氧化气体进入接头铜柱13与芯片电极12的接口处，防止其发生氧化，同时使铜柱锡凸块具有一定的稳定性，可有效避免铜柱锡凸块在长期使用过程中发生倾斜或偏移现象，使结构达到防护性强的效果，大大提高了装置的使用性以及耐用度，更满足实际使用的需求。

并且，通过设置橡胶垫块5、压缩弹簧17和竖杆9，橡胶垫块5具有可逆形变的高弹性聚合物材料，在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原具有弹性、绝缘性、不透水和空气的材料，当芯片主体2受到震动时，将压缩弹簧17压缩，并使橡胶垫块5产生形变，使震动逐渐减缓，使芯片主体2具有较强的抗震效果，进一步提高了装置的实用性，解决了目前现有的8英寸晶圆铜柱锡凸块封装结构一般存在着防护性较差的缺点，由于铜柱锡凸块与芯片均为金属，两者连接在一起会产生一定的氧化和腐蚀，常用的铜柱锡凸块封装结构对于其氧化保护效果较差，使得接口处很容易发生破裂或分层的现象，容易降低焊点疲劳寿命的问题。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。