一种倒装焊接方法及光器件技术

本发明专利技术公开了一种倒装焊接方法及光器件，属于光器件技术领域。所述倒装焊接方法包括：S1、提供芯片和基板，通过打线机和金线在芯片的各pad点上植第一金柱，在基板的各pad点上植第二金柱，多个第一金柱和多个第二金柱一一对应。S2、提供平板，将平板分别放置在多个第一金柱和多个第二金柱上方，并对平板施加预压力并驱动平板下移，以分别挤压多个第一金柱和多个第二金柱，从而分别使得多个第一金柱和多个第二金柱的高度一致。S3、对应焊接预压后的多个第一金柱和多个第二金柱，获得光器件。本发明专利技术实施例提供的一种倒装焊接方法及光器件，不仅可以便捷形成凸点，从而降低了光器件的生产成本，还能保证芯片和基板的连接强度。还能保证芯片和基板的连接强度。还能保证芯片和基板的连接强度。

【技术实现步骤摘要】
一种倒装焊接方法及光器件


[0001]本专利技术属于光器件
，更具体地，涉及一种倒装焊接方法及光器件。

技术介绍

[0002]随着5G/6G通信的快速发展，其重要的组成部分——光器件的需求也在不断加大。光器件的封装形式主要有正装贴片，关键技术为引线键合技术(Wire Bonding—WB)。以及倒装贴片，关键技术为倒装芯片技术(Flip Chip
‑
FC)。相比引线键合技术，倒装芯片技术由于芯片与基板为面对面通过凸点连接，信号传输距离短，减少了各种干扰，其速率会有大幅提高。
[0003]相关技术中，倒装芯片技术主要是在芯片上面植铜柱加锡帽或焊球，通过回流或热压的方式，将芯片与基板连接。而一般芯片的pad点通常为铝材料，无法直接植铜柱或者焊球，而需要在芯片的pad点上先制作UBM合金层，然后通过电镀的方式制作凸点，从而最终通过焊接实现芯片和基板的连接。
[0004]然而，上述在芯片上制备凸点的方式需要制备UBM合金层，并使用电镀方式，工艺十分复杂，对设备及工艺的要求十分苛刻，导致生产成本较高。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种倒装焊接方法及光器件，其目的在于不仅可以便捷形成凸点，从而降低了光器件的生产成本，还能保证芯片和基板的连接强度。
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种倒装焊接方法，所述倒装焊接方法包括：
[0007]S1、提供芯片和基板，通过打线机和金线在所述芯片的各pad点上植第一金柱，在所述基板的各pad点上植第二金柱，多个所述第一金柱和多个所述第二金柱一一对应；
[0008]S2、提供平板，将所述平板分别放置在多个所述第一金柱和多个所述第二金柱上方，并对所述平板施加一定的预压力驱动平板下移，以分别挤压多个所述第一金柱和多个所述第二金柱，从而分别使得多个所述第一金柱和多个所述第二金柱的高度一致；
[0009]S3、对应倒装焊接预压后的多个所述第一金柱和多个所述第二金柱，获得光器件。
[0010]可选地，步骤S1中，各所述第一金柱和各所述第二金柱的高度为40
‑
60um。
[0011]可选地，步骤S2中，预压后，各所述第一金柱和各所述第二金柱的高度为20
‑
30um。
[0012]可选地，步骤S2中，所述预压力的大小满足如下公式：
[0013]F＝n*F0；
[0014]其中，F为所述预压力，N；F0为预压力系数，F0大小为0.5
‑
1.0，N；n为所述第一金柱或者所述第二金柱的个数。
[0015]可选地，步骤S2中，所述将所述平板分别放置在多个所述第一金柱和多个所述第二金柱上方，并对所述平板施加预压力并驱动平板下移，包括：
[0016]调节贴片机上吸嘴的吸附面，使得所述吸嘴的吸附面与所述芯片或者所述基板平
行；
[0017]通过所述吸嘴吸取平板，并控制贴片机移动的精度，保证所述平板平行下压所述芯片的第一金柱或者所述基板的的第二金柱。
[0018]可选地，所述平板为玻璃板或者塑料板。
[0019]可选地，步骤S3中，所述焊接的焊接温度为250
‑
280℃，焊接时间为30
‑
90s。
[0020]可选地，在步骤S3后，所述倒装焊接方法还包括：
[0021]在平行于所述芯片的方向上，向焊接后相邻的所述第一金柱和所述第二金柱之间填充绝缘层。
[0022]第二方面，本专利技术提供了一种光器件，所述光器件采用如第一方面所述的倒装焊接方法制备得到。
[0023]本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
[0024]对于本专利技术实施例提供的一种倒装焊接方法，在对光器件进行封装时，首先提供芯片和基板，通过打线机和金线在所述芯片的各pad点上植第一金柱，在所述基板的各pad点上植第二金柱，多个所述第一金柱和多个所述第二金柱一一对应。仅通过打线机和金线在芯片上植第一金柱，技术简单可靠，可以便捷形成凸点，无需在芯片的铝制pad点上制作UBM合金层及电镀，降低了对设备及工艺的要求，从而降低了光器件的生产成本。另外，通过打线机和金线在基板上植第二金柱，可以增加金层的高度，避免基板表面较薄的镍金合金层(基板的pad点)在焊接过程中(高温条件下)，镍极易扩散而使得芯片的第一金柱与基板的镍金合金层连接处产生强度较低的问题(第二金柱具有一定的高度，镍不易扩散到镍金合金层上方的第二金柱的顶部，也就不会影响到第一金柱和第二金柱的连接)。
[0025]接着，提供平板，将所述平板分别放置在多个所述第一金柱和多个所述第二金柱上方，并对所述平板施加一定的预压力驱动平板下移，以分别挤压多个所述第一金柱和多个所述第二金柱，从而分别使得多个所述第一金柱和多个所述第二金柱的高度一致。由于打线机在通过金线植金柱后，金线最后会被拉断，第一金柱和第二金柱的顶端局部形成凸起，且朝向不同的方向倾斜，导致多个第一金柱和多个第二金柱的高度不一致，而此时直接焊接会导致连接处错位(呈曲线)，从而降低第一金柱和第二金柱的连接强度。因此，通过平板预压，可以使得预压后第一金柱和第二金柱整体呈方形，且顶部高度一致且平整。在此基础上，相对应的金柱之间几乎保持竖直对正，后续焊接就可以保证金柱之间的连接强度，也就可以保证芯片和基板的连接强度。最后，对应倒装焊接预压后的多个所述第一金柱和多个所述第二金柱，获得光器件。
[0026]也就是说，本专利技术实施例提供的一种倒装焊接方法，不仅可以便捷形成凸点，从而降低了光器件的生产成本，还能保证芯片和基板的连接强度。
附图说明
[0027]图1是本专利技术实施例提供的一种倒装焊接方法的流程图；
[0028]图2是本专利技术实施例提供的芯片的结构示意图；
[0029]图3是本专利技术实施例提供的基板的结构示意图；
[0030]图4是本专利技术实施例提供的第一金柱的预压示意图；
[0031]图5是本专利技术实施例提供的第二金柱的预压示意图；
[0032]图6是本专利技术实施例提供的预压下的光器件的结构示意图；
[0033]图7是本专利技术实施例提供的未预压下的光器件的结构示意图。
[0034]图中各符号表示含义如下：
[0035]1、芯片；11、第一金柱；2、基板；21、第二金柱；3、平板；4、pad点；5、金柱连接体。
具体实施方式
[0036]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0037]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种倒装焊接方法，其特征在于，所述倒装焊接方法包括：S1、提供芯片(1)和基板(2)，通过打线机和金线在所述芯片(1)的各pad点(4)上植第一金柱(11)，在所述基板(2)的各pad点(4)上植第二金柱(21)，多个所述第一金柱(11)和多个所述第二金柱(21)一一对应；S2、提供平板(3)，将所述平板(3)分别放置在多个所述第一金柱(11)和多个所述第二金柱(21)上方，并对所述平板(3)施加预压力并驱动平板(3)下移，以分别挤压多个所述第一金柱(11)和多个所述第二金柱(21)，从而分别使得多个所述第一金柱(11)和多个所述第二金柱(21)的高度一致；S3、对应焊接预压后的多个所述第一金柱(11)和多个所述第二金柱(21)，获得光器件。2.根据权利要求1所述的一种倒装焊接方法，其特征在于，步骤S1中，各所述第一金柱(11)和各所述第二金柱(21)的高度为40
‑
60um。3.根据权利要求2所述的一种倒装焊接方法，其特征在于，步骤S2中，预压后，各所述第一金柱(11)和各所述第二金柱(21)的高度为20
‑
30um。4.根据权利要求1所述的一种倒装焊接方法，其特征在于，步骤S2中，所述预压力的大小满足如下公式：F＝n*F0；其中，F为所述预压力，N；F0为预压力系数，F0大小为0.5
‑
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【专利技术属性】
技术研发人员：唐开，
申请(专利权)人：武汉光启源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：