專利名稱：帶有低熔點大面積凸點的倒裝焊封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種大功率半導體器件的倒裝焊封裝結(jié)構(gòu)，屬于半導體封裝領域。
背景技術：
半導體封裝領域中，倒裝焊技術廣泛應用。大功率照明器件封裝時，為了提高器件的導熱性能和導電性能，倒裝焊接的凸點面積變大，給焊接帶來了一定的困難。其中純金焊點熔點較高，一般采用超聲焊接，大面積凸點焊接采用的超聲功率過高容易對器件產(chǎn)生損傷。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型要解決的技術問題是提供一種能夠使焊點部位熔點降低，提高器件焊接性能的倒裝焊封裝結(jié)構(gòu)。
為解決上述技術問題，本實用新型是通過以下技術方案實現(xiàn)的。
本實用新型的帶有低熔點大面積凸點的倒裝焊封裝結(jié)構(gòu)，包括帶有一個或多個器件焊點的焊盤以及與焊盤鍵合的硅片，硅片上與器件焊點相對應設置有一個或多個大面積凸點。硅片上淀積有鈍化層，鈍化層上設置有鍍金凸點，鈍化層與凸點之間設置有金屬Ti/Au層；焊盤包含金屬Au層，焊盤上設置有器件焊點，焊盤與焊點之間設置有金屬Ti/Au層；焊點上或凸點上覆蓋有金錫合金層。
本實用新型的有益效果是針對大功率半導體器件封裝要求，采用具有大面積凸點的倒裝焊封裝結(jié)構(gòu)，在普通的金凸點上蒸發(fā)或濺射一層AuSn合金，降低了凸點的熔點、增強了凸點的焊接強度。焊接時將焊盤溫度提高到金錫合金熔點與凸點熱壓，溫度穩(wěn)定后加超聲，實現(xiàn)金對金焊接。AuSn合金在純金焊點與焊盤間起到了良好的粘附作用，增強了焊接強度。另外金錫合金也對金凸點和焊盤之間的超聲摩擦起到了一定的緩沖作用，有效地減小了器件損傷。


圖1為純金凸點結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖圖2為與凸點相對應的純金焊盤結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖圖3為覆蓋一層AuSn合金的凸點結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖圖4為與凸點相對應，焊點上覆蓋一層AuSn合金的焊盤結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖具體實施方式
以下結(jié)合附圖和單個凸點和焊盤結(jié)構(gòu)的實施例對本實用新型進一步說明
本實用新型在凸點或焊點上均未覆蓋AuSn合金時的凸點和與其相對應的焊盤結(jié)構(gòu)分別見圖1和圖2。
圖1為純金凸點結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。圖中，硅片作為凸點1的襯底，其上淀積有厚度為0.1μm的SiO2鈍化層2，凸點1由純金電鍍形成，其形狀為圓形，直徑160μm，高度為10μm。鈍化層2與凸點1之間蒸發(fā)有金屬Ti/Au，其高度為0.03μm，采用圓形結(jié)構(gòu)，直徑為180μm。
圖2中為與凸點對應的焊盤結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。圖中，焊盤7由純金構(gòu)成，其其形狀為圓形，直徑180μm，高度為2μm。焊盤7與器件焊點6之間蒸發(fā)有金屬Ti/Au層8，其高度為0.03μm，直徑200μm。
實施例1凸點結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖參見圖3，圖中，凸點1上覆蓋一層金錫合金層5，厚度為0.01μm。金錫合金層5可以利用蒸發(fā)工藝形成，也可以采用濺射工藝形成。與凸點對應的焊盤結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖見圖2。
實施例2凸點結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖見圖1。與凸點對應的焊盤結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖見圖4，圖中，焊盤7上覆蓋一層金錫合金層5，厚度為0.01μm。金錫合金層5可以利用蒸發(fā)工藝形成，也可以利用濺射工藝形成。
實施例3凸點結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖參見圖3，圖中，凸點1上覆蓋一層金錫合金層5，厚度為0.01μm。金錫合金層5可以利用蒸發(fā)工藝形成，也可以采用濺射工藝形成。與凸點對應的焊盤結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖見圖4，圖中，焊盤7上覆蓋一層金錫合金層5，厚度為0.01μm。金錫合金層5可以利用蒸發(fā)工藝形成，也可以利用濺射工藝形成。
需要說明的是，這里以本發(fā)明的實施例為中心展開了詳細的說明，所描述的優(yōu)選方式或某些特性的具體體現(xiàn)，應當理解為本說明書僅僅是通過給出實施例的方式來描述發(fā)明，實際上在組成、構(gòu)造和使用的某些細節(jié)上會有所變化，例如，凸點或焊盤的各層結(jié)構(gòu)的厚度，形狀，尺寸等都可有所改變，這些變形和應用都應該屬于本實用新型的范圍內(nèi)。
權利要求1.一種帶有低熔點大面積凸點的倒裝焊封裝結(jié)構(gòu)，包括帶有一個或多個器件焊點的焊盤以及與所述焊盤鍵合的硅片，硅片上與器件焊點相對應設置有一個或多個大面積凸點，其特征在于，所述硅片上淀積有鈍化層，鈍化層上設置有鍍金凸點，鈍化層與凸點之間設置有金屬Ti/Au層；所述焊盤包含金屬Au層，焊盤上設置有器件焊點，焊盤與焊點之間設置有金屬Ti/Au層；焊點上或凸點上覆蓋有金錫合金層。
2.根據(jù)權利要求1所述的帶有低熔點大面積凸點的倒裝焊封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，其特征在于，所述鈍化層包含SiO2，厚度為0.1μm；所述鍍金凸點為圓形，高度為10μm，直徑160μm；鈍化層與凸點之間的所述金屬Ti/Au層為圓形，高度為0.03μm，直徑180μm。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的倒裝焊封裝結(jié)構(gòu)，所述鍍金凸點上覆蓋有厚度為0.01μm的金錫合金層。
4.根據(jù)權利要求1所述的帶有低熔點大面積凸點的倒裝焊封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述焊盤的金屬Au層為圓形，高度為2μm，直徑180μm；焊盤與焊點之間的金屬Ti/Au層，高度為0.03μm，直徑200μm。
5.根據(jù)權利要求1或4所述的帶有低熔點大面積凸點的倒裝焊封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述焊點上覆蓋有厚度為0.01μm的金錫合金層。
專利摘要本實用新型的帶有低熔點大面積凸點的倒裝焊封裝結(jié)構(gòu)，包括帶有一個或多個器件焊點的焊盤以及與焊盤鍵合的硅片，硅片上與器件焊點相對應設置有一個或多個大面積凸點。硅片上淀積有鈍化層，鈍化層上設置有鍍金凸點，鈍化層與凸點之間設置有金屬Ti/Au層；焊盤包含金屬Au層，焊盤上設置有器件焊點，焊盤與焊點之間設置有金屬Ti/Au層；焊點上或凸點上覆蓋有金錫合金層。實用新型是針對大功率半導體器件封裝要求，采用具有大面積凸點的倒裝焊封裝結(jié)構(gòu)，在普通的金凸點上蒸發(fā)或濺射一層AuSn合金，降低了凸點的熔點、增強了凸點的焊接強度。焊接時將焊盤溫度提高到金錫合金熔點與凸點熱壓，溫度穩(wěn)定后加超聲，增強了焊接強度。另外金錫合金也對金凸點和焊盤之間的超聲摩擦起到了一定的緩沖作用，有效地減小了器件損傷。
文檔編號H01L23/48GK2814673SQ20052002700
公開日2006年9月6日 申請日期2005年8月15日 優(yōu)先權日2005年8月15日
發(fā)明者牛萍娟, 劉宏偉, 胡海蓉 申請人:天津工業(yè)大學