表面贴装电子器件的制作方法_2

文档序号:10094580阅读:来源:国知局
6后可能产生的气泡,例如在压力5bar、温度200°C的增压炉中实现叠层结构。这样,由于第二支承层6的粘合作用,第一支承层4粘附到板8,如图2所示。因而形成组件10,即中间结构,其厚度例如可以介于0.23mm和0.56mm 之间。
[0042]接下来,如图3所示,像例如通过紫外线照射固化的丙烯酸粘胶树脂的介电材料制成的第三层12形成在第一支承层4的顶部。可以采用已知方法形成第三层12,例如通过丝网印刷和后续固化的方法。此外,第三层12的厚度可以介于ΙΟμπι和30 μm之间。
[0043]另外,如图4所示,第三层12形成多个介电区。特别地,如图4所示,第一介电区14和第二介电区16在下文中分别称为第一基区14和第二基区16。通常,第一基区14和第二基区16彼此相同。
[0044]第一基区14和第二基区16彼此物理分离并横向交错布置。此外,在顶视图中,第一基区14和第二基区16中的每个基区形状都类似邮票;也就是具有矩形或方形的主体(分别标识为15和17),从矩形或方形周边向外延伸有多个齿部,即突出部分,各齿部也是矩形或方形。在图4中,第一基区14的齿部标识为19,而第二基区16的齿部标识为21。
[0045]所述齿部依次限定多个凹槽,所述凹槽在顶部处打开并在底部处由第一支承层4界定。在图4中,第一基区14限定的凹槽标识为23,而第二基区16限定的凹槽标识为25。
[0046]为了简便起见,除非特别说明,通过描述包括第一基区14的中间结构10的各部分来描述本实用新型制造方法的操作步骤。
[0047]如图5所示,随后形成导电类型的多个预置触点区30、多个预置迹线区32和多个预置焊盘区34。
[0048]详细地,通过丝网印刷工艺,利用已知类型的相同烧结浆料形成预置触点区30、预置迹线区32和预置焊盘区34 ;例如,可以通过瞬时液相烧结(TPLS)来形成烧结浆料。
[0049]更详细地,所述烧结浆料可以包括具有例如直径介于10 μ m和30 μ m之间的等效直径的金属微粒。
[0050]进一步详细地,所述烧结浆料例如可以包括由环氧树脂粘合的铜和锡微粒。在本实例中,如果将所述微粒置于温度220°C的低氧含量环境中,所述微粒会形成铜-锡金属间化合物。再通过一个实例,通过将铜微粒镀银并在溶剂中分离也可以形成烧结浆料。在本实例中,如果烧结浆料加热到170°C,则所述溶剂会蒸发。
[0051]更详细地,为了接触下面的第一支承层4,每个预置触点区30都形成在第一基区14的对应的凹槽23内。
[0052]更详细地,如图6所示,每个预置触点区30包括底部和顶部,所述底部接触第一支撑层4并在对应的成对齿部19之间延伸,所述顶部覆盖在所述底部上并横向延伸直到其部分地覆盖在前述成对齿部19上。特别地,所述顶部包括第一横向子部和第二横向子部,所述子部分别在前述成对齿部19的两个齿部上面延伸。第一横向子部和第二横向子部中的每个子部的宽度例如可以为0.1mm。这样,当相应位置受到移除底层(在下文中描述)引起的应力时,或者当相应位置受到因预置触点区30与周围环境的热膨胀系数(CTE)存在差异而引起的热机械应力时,预置触点区30能够保持在中间结构10内的相应位置。
[0053]对于预置焊盘区34,通常它们的数量与预置触点区30的数量相等。此外,预置焊盘区34形成在第一基区14顶部,在这种情况下它们能够直接接触。特别地,通常预置触点区30沿虚拟方形的各边布置,并布置在第一基区14的主体15的中央部。
[0054]对于预置迹线区32,通常预置迹线区32的数量与预置触点区30的数量相等。此夕卜,预置迹线区32形成在第一基区14顶部,在这种情况下实现直接接触。特别地,每个预置迹线区32布置在对应的预置焊盘区34和对应的预置触点区30之间,在这种情况下实现直接接触。因此,预置迹线区32形成大致沿放射状延伸的多个臂,所述臂在每个预置焊盘区34和对应的预置触点区30之间形成电气连接。
[0055]接下来,如图7所示,采用已知方法进行烧结过程。详细地,对中间结构10进行热处理。例如,在烧结浆料包含铜和锡微粒的情况下,可以在30分钟内使热处理温度从25°C逐渐升高至215°C,然后保持温度215°C持续75分钟。进一步地,可以在通过连续注入氮气获得的低氧含量(例如,低于百万分之二百(ppm))的受控环境中进行热处理。可选择地,如果烧结浆料包含镀银的铜微粒,可以在170°C温度下进行具有30分钟的持续时间的热处理。
[0056]完成烧结后,每个预置触点区30形成对应的预置触点36。此外,每个预置迹线区32形成对应的迹线38,同时每个预置焊盘区34形成对应的焊盘40。预置触点36、迹线38和焊盘40 —起构成引线框架并一起形成单一烧结区,所述单一烧结区的厚度例如可以介于10 μπι和50 μπι之间,在下文中所述单一烧结区称为第一器件区A1。除了第一器件区Α1夕卜,图7还示出了形成在第二基区16上的第二器件区Α2。
[0057]在已知方法中,烧结是不可逆的;8卩,即使再次增加温度至270°C,材料也不会再熔化。
[0058]接下来,提供了已知类型的芯片42,如图8A所示。
[0059]芯片42包括半导体主体44和多个触点46,所述触点被称为突出部46,其例如由通过助焊剂中的锡-银-铜(SAC)颗粒获得的焊膏形成。布置在突出部46和半导体主体44之间的是金属化焊盘(未示出),突出部46本身安置在金属化焊盘上面。特别地,突出部46形成在金属化焊盘上,所述金属化焊盘布置在半导体主体44的顶面上。
[0060]如图8A和图8B所示,芯片42之后耦合到中间结构10。特别地,芯片42布置在所谓的倒装芯片结构中,这样使得每个突出部46置于对应的焊盘40上以在助焊剂的粘合作用下暂时固定到对应的焊盘40上。尽管未示出或未进一步描述,但是附加芯片被耦合到中间结构10的对应器件区上。
[0061]接下来,如图9所示,中间结构10和芯片42受到进一步热处理,例如在260°C温度下暴露于实施回流焊接的氮气流环境中进行。在实践中,完成焊接过程后,每个突出部46都焊接到对应的焊盘40。
[0062]接下来,如图10所示,采用已知方法以填充区48填充存在于突出部46之间的间隙(也称为下填料)。在实践中,如果将在其上布置有突出部46的金属化焊盘(未示出)限定的表面称为芯片表面,则填充区48在所述芯片表面及其下面部分之间延伸,也因此位于第一基区14的中央部。
[0063]例如,填充区48由热固性环氧树脂形成,其内部分散有硅胶微粒以降低树脂本身的热膨胀系数。这样,填充区48在芯片42和第一基区14之间建立固定的强机械连接,并能够减少发生热变化时作用在焊料上的机械应力,该应力是由于芯片42和第一基区14的热膨胀系数存在差异而产生的。
[0064]更详细地,通过已知类型的等离子清洗操作(未示出)可以提前形成填充区48,也可以紧跟着,再一次以已知的方式,即通过在150°C和170°C之间的温度下进行相应的热处理(未示出)形成填充区48,以使形成填充区48的树脂完成聚合反应。
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