一种使用锥面焊盘进行热超声倒装焊的芯片封装方法

摘要

本发明公开了一种使用锥面焊盘进行热超声倒装焊的芯片封装方法，将热超声倒装焊所使用基板上的传统平面焊盘改为锥面，将焊盘方向及超声波作用方向进行整体转换。这样，超声波就可沿纵向，即基板法向作用，改变了以往横向热超声焊接的方式。这一焊接工艺的采用克服了横向焊接方式存在的平行问题，进一步提高了芯片的焊接合格率，并简化了焊接工具的设计要求，使焊接过程中压力施加更加均匀，芯片夹持更加牢靠，焊接更加稳定。

主权项

1、一种使用锥面焊盘进行热超声倒装焊的芯片封装方法，其特征是：包括如下步骤：(1)、凸点的制作通过通用引线键合机在完成集成电路的芯片上将凸点植入到芯片I/O口；(2)、基板及其锥面焊盘的制作首先在准备好的基板上做出与芯片凸点大小相当对应的锥形凹坑，然后在锥形凹坑的锥面上涂上金、钛或钨形成锥面焊盘，基板选用陶瓷或铝材料，其面积和厚度一般都比芯片大；(3)、芯片和基板的连接(3.1)把基板固定在加热台上，加热台采用恒温加热，温度为140～160℃；(3.2)利用真空吸头通过夹具夹持芯片，并利用光学系统实现芯片凸点与基板锥面焊盘的对准；(3.3)带有芯片的夹具头缓慢下降，直到芯片凸点和基板锥面焊盘相互接触，并施加焊接压力为38～42g/每个凸点；(3.4)对芯片施加纵向即基板法向的超声波能量，使凸点发生变形并与锥面焊盘逐渐相结合，焊接时间为0.15～0.25ms，超声功率为35～45mW/每个凸点；(3.5)焊接完成之后释放真空吸力，使夹具提升。