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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体,具体而言,涉及一种芯片的低温键合方法。
技术介绍
1、随着半导体产业的快速发展,集成电路电子封装快速地向小型化、高性能、高密集、多芯片的方向发展,而小型化、多功能的电子产品的发展,使器件在封装和组装过程中,容易出现热损伤和基板翘曲的问题。
2、鉴于此,特提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种芯片的低温键合方法,其中,上芯片的微凸点包括含sn的低温材料,且下芯片的铜柱的键合面进行粗糙化处理,并在上芯片的微凸点和下芯片的铜柱的键合面相对后,采用放电等离子烧结的方式进行键合,以实现采用低温进行键合的目的,提高键合的稳定性,减少键合带来的热损伤,并且改善键合后上芯片、下芯片的基板出现翘曲问题。
2、本专利技术的实施例是这样实现的:
3、本专利技术提供一种芯片的低温键合方法,包括:
4、制备具有微凸点的上芯片,微凸点包括含sn的低温材料;
5、制备具有铜柱的下芯片,并降低铜柱的键合面的粗糙度;
6、将微凸点和铜柱的键合面相对,并在真空环境下,以温度为50-150℃,压力为10-40mpa,脉冲电压为2-6v,进行键合。
7、在可选的实施方式中,真空环境的真空度小于10pa。
8、在可选的实施方式中,键合的步骤,具体包括:以加温速率为45~50℃/min将温度加温到50~150℃进行键合。
9、在可选的实施方式中,键合的时间为30-60mi
10、在可选的实施方式中,铜柱的键合面的粗糙度小于0.5nm,且铜柱的键合面的平整度小于5%。
11、在可选的实施方式中,键合之后的冷却为随炉冷却。
12、在可选的实施方式中,含sn的低温材料包括:sn-in材料、sn-bi材料和sn-zn材料。
13、在可选的实施方式中,键合的步骤,具体包括:将上芯片和下芯片分别装配于键合模具上,再利用键合模具使微凸点和铜柱的键合面相对。
14、在可选的实施方式中,键合模具包括两个夹持件,每个夹持件均设置有凹陷,两个夹持件相互拼接,且使两个夹持件的凹陷拼合呈凹槽,凹槽用于放置上芯片或下芯片。
15、在可选的实施方式中,凹槽的槽底的平整度小于1nm,凹槽的深度小于上芯片的厚度、且小于下芯片的厚度。
16、本专利技术实施例的芯片的低温键合方法的有益效果包括:本专利技术实施例提供的芯片的低温键合方法在上芯片制备包括含sn的低温材料的微凸点,含sn的低温材料熔点较低,有利于在后续键合时降低键合所需的温度;下芯片的铜柱的键合面进行粗糙化处理,降低键合面的粗糙度,有利于提高键合后的强度和稳定性,特别是,有助于在较低的温度下键合时,也能确保键合的稳定性和强度;键合时采用放电等离子烧结方式,同时施加键合压力和脉冲电流,以便于在键合时降低温度,确保稳定、可靠地低温键合。这样一来,即可有效地通过低温键合的方式,减少键合带来的热损伤,并且改善键合后上芯片、下芯片的基板出现翘曲问题。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种芯片的低温键合方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的芯片的低温键合方法,其特征在于,所述真空环境的真空度小于10Pa。
3.根据权利要求1所述的芯片的低温键合方法,其特征在于,所述键合的步骤,具体包括:以加温速率为45~50℃/min将温度加温到50~150℃进行所述键合。
4.根据权利要求1所述的芯片的低温键合方法,其特征在于,所述键合的时间为30-60min。
5.根据权利要求1所述的芯片的低温键合方法,其特征在于,所述铜柱的键合面的粗糙度小于0.5nm,且所述铜柱的键合面的平整度小于5%。
6.根据权利要求1所述的芯片的低温键合方法,其特征在于,所述键合之后的冷却为随炉冷却。
7.根据权利要求1所述的芯片的低温键合方法,其特征在于,所述含Sn的低温材料包括:Sn-In材料、Sn-Bi材料和Sn-Zn材料。
8.根据权利要求1所述的芯片的低温键合方法,其特征在于,所述键合的步骤,具体包括:将所述上芯片和所述下芯片分别装配于键合模具上,再利用所述键合模具使所述微凸点和所述铜柱
9.根据权利要求8所述的芯片的低温键合方法,其特征在于,所述键合模具包括两个夹持件,每个所述夹持件均设置有凹陷,两个所述夹持件相互拼接,且使两个所述夹持件的所述凹陷拼合呈凹槽,所述凹槽用于放置所述上芯片或所述下芯片。
10.根据权利要求9所述的芯片的低温键合方法,其特征在于,所述凹槽的槽底的平整度小于1nm,所述凹槽的深度小于所述上芯片的厚度、且小于所述下芯片的厚度。
...【技术特征摘要】
1.一种芯片的低温键合方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的芯片的低温键合方法,其特征在于,所述真空环境的真空度小于10pa。
3.根据权利要求1所述的芯片的低温键合方法,其特征在于,所述键合的步骤,具体包括:以加温速率为45~50℃/min将温度加温到50~150℃进行所述键合。
4.根据权利要求1所述的芯片的低温键合方法,其特征在于,所述键合的时间为30-60min。
5.根据权利要求1所述的芯片的低温键合方法,其特征在于,所述铜柱的键合面的粗糙度小于0.5nm,且所述铜柱的键合面的平整度小于5%。
6.根据权利要求1所述的芯片的低温键合方法,其特征在于,所述键合之后的冷却为随炉冷却。
7.根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员:吕复强,陈正,李更,龚玉峰,张奎,童媛,姚大平,
申请(专利权)人:江苏中科智芯集成科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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