连接衬底和芯片组件的方法

连接衬底和芯片组件的方法
【技术领域】
[0001] 本发明的各个实施例总的来说设及连接衬底和忍片组件的方法。
【背景技术】
[0002] 使用固定剂在载体上安装衬底（例如，忍片）会使得固定剂的至少一部分从忍片 和载体之间的空间中溢出。运使得需要在载体上（例如在忍片周围）为溢出的固定剂预留 空间。

【发明内容】

[0003] 提供了一种连接衬底的方法，其中该衬底可W包括第一主表面和与第一主表面相 对的第二主表面。该方法可包括：在衬底的第一主表面上形成至少一个凸起；在衬底的第 一主表面上方和至少一个凸起上方形成固定剂；W及在载体上布置衬底，其中至少一个凸 起可W接触载体的表面并且可W被配置为保持衬底的第一主表面与载体的被接触表面的 距离对应于凸起的高度，从而在衬底的第一主表面和载体之间形成空间。在载体上布置衬 底期间，形成在至少一个凸起上方的固定剂的至少一部分可W被移位到衬底的第一主表面 和载体之间的空间中。
【附图说明】
[0004] 在附图中，类似的参考标号在不同附图中通常表示相同的部件。附图不需要按比 例绘制，而是重点通常放在示出本发明的原理。在W下描述中，参考W下附图描述本发明的 各个实施例，其中：
[0005] 图IA和图IB均示出了将裸片连接至载体的方法；
[0006] 图2A至图2D W处于方法各个阶段的截面图示出了根据各个实施例的连接衬底的 方法；
[0007] 图3示出了根据各个实施例的将使用连接衬底的方法连接的衬底的类似实例；
[0008] 图4示出了根据各个实施例的将使用连接衬底的方法连接的衬底的示意性顶视 图；
[0009] 图5示出了根据各个实施例的将使用连接衬底的方法连接的衬底的示意性顶视 图；
[0010] 图6示出了将使用根据各个实施例的连接衬底的方法连接的衬底与使用传统方 法连接的衬底进行比较的衬底的顶视图的两幅照片；W及
[0011] 图7示出了根据各个实施例的连接衬底的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0012] W下详细描述参考附图，附图通过说明示出了可W实践本发明的具体细节和实施 例。
[0013] 本文使用的术语"示例性"是指"用作实例、例子或说明"。本文描述为"示例性" 的任何实施例或设计不是必须被认定为相对于其他实施例或设计是优选或有利的。
[0014] 关于形成在侧面或表面"上方"的沉积材料所使用的词语"上方"可W在本文用于 表示沉积材料可W直接形成在所指侧面或表面上，例如与所指侧面或表面直接接触。关于 形成在侧面或表面"上方"的沉积材料所使用的词语"上方"可W在本文用于表示沉积材料 可W间接形成在所指侧面或表面上，其中在所指侧面或表面与沉积材料之间布置有一个或 多个附加层。
[0015] 如图IA和图IB所示，裸片1060(也称为忍片1060)可W使用固定剂，例如使用焊 接工艺连接至载体102。如图IA所示，软焊接（例如，利用焊料膏104的焊接或者与胶104 接合的胶）可用于将忍片1060连接至载体102。例如可散布在载体102上的焊料膏或胶 104的量可能相对较大，和/或忍片1060在载体102之上的=维位置和/或定向和/或被 施加用于将忍片1060按压在载体102上的力可能不被很好地控制，使得将忍片1060按压 在载体102上会导致焊料膏或胶104的至少一部分从忍片1060和载体102之间的空间中 溢出。溢出的材料量还可W被称为溢胶（squeeze-out)。代替软焊接，可W应用扩散焊接工 艺（如图IB所示）。对于扩散焊接来说，可W形成扩散焊料108作为忍片1060的金属化 层108,例如背侧金属化层108。扩散焊料的量由此可W相对好地被控制。从而，与软焊接 相比，可W减少溢胶和在忍片周围预留的对应空间。例如，使用软焊料将忍片附接至具有标 准裸片焊盘尺寸的封装件（例如，T0220封装件中的CooIMOS C6)，可使用的最大可能忍片 的尺寸为大约30. 24mm2。代替使用金-锡（AuSn)扩散焊料，可使用的最大可能忍片的尺寸 增加到大约34. 42mm2。
[0016] 忍片尺寸的增加可进一步提高忍片的性能。例如，在上述实例中增加尺寸可W使 得忍片的通态电阻Rw。。挪小约10%，例如从大约72mQ减小到大约65mQ。
[0017] 然而，尽管试图控制使溢胶最小化的运些参数形式，但忍片106相对于载体102的 位置/定向和/或被施加用于将忍片106按压在载体102上的力还是会经受与软焊接一样 的限制。从而，溢胶仍然会相对较多，并且会要求在忍片106周围的忍片102上预留相对较 大量的空间。
[0018] 减少溢胶甚至进一步将允许更多地减少载体上被预留用于接纳溢胶的空间，并且 使用节省的空间来增加将被安装的忍片的尺寸，从而提高忍片性能，例如减小忍片的通态 电阻并减小用于给定忍片的封装件尺寸。
[0019] 在各个实施例中，在衬底的将被附接至例如载体的表面上，可W形成至少一个凸 起。当衬底被附接至载体时，凸起可用作防止衬底太接近载体的间隔元件，从而在衬底和载 体之间创建了空间，其中可W接纳用于将忍片附接至载体的固定剂的至少一部分。从而，可 W防止在空间中接纳的固定剂从衬底和载体之间溢出。
[0020] 至少一个凸起还可W被称为结构，具有至少一个凸起的衬底被称为结构化衬底， 并且衬底的形成有至少一个凸起的表面被称为结构化表面。结构化表面的不是凸起部分的 部分可W被称为凹陷表面。
[0021] 在各个实施例中，至少一个凸起可形成为延伸结构，例如形成为壁或多个壁。壁 和/或多个壁可W在其中和/或其间限定至少一个凹部。在各个实施例中，壁可W形成在 衬底周界附近，其中壁可W形成封闭的环状结构（环状可W理解为表示两个端部重叠的结 构特征，而不是圆形的结构（即使其可W是圆形））。在环状结构内，可W形成凹部。在各 个实施例中，至少一个凸起可W形成为多个壁，例如W规则方式布置的壁，例如作为网格图 案，例如作为基本覆盖衬底的整个结构化表面的栅格或网格图案。
[0022] 在各个实施例中，形成在衬底周界附近的凸起会导致W下情况：在载体上布置衬 底期间，凸起可与载体进行第一接触，即使衬底相对于载体倾斜。此外，如果沿着衬底的周 界形成凸起，则凸起可用作可抑制固定剂横向移出衬底和载体之间的阻挡物。从而，较少的 材料能够产生溢胶。
[0023] 在各个实施例中，金属可W被布置在衬底的结构化表面上方，例如金属层可W形 成在衬底的结构化表面上方。金属（例如，金属层）可W形成在至少一个凸起和凹陷表面 上（例如覆盖）。在各个实施例中，金属可W包括焊料或由焊料组成，例如扩散焊料，例如 金-锡-焊料（AuSn)或锡-银-焊料（SnAg)。在各个实施例中，金属（例如金属层）可W 形成为具有可足W填满至少一个凹部的厚度。换句话说，金属（例如金属层）的厚度可W 大约与至少一个凸起的高度相同或大于至少一个凸起的高度。
[0024] 在各个实施例中，金属可W是固定剂。换句话说，金属（例如金属层）可W被配置 为将衬底的结构化表面（例如，衬底的第一主表面，其上可W形成凸起）固定至载体。
[00巧]固定剂（W及可能衬底和/或载体）可W被加热，例如加热到高于固定剂的烙点 的溫度。换句话说，形成在衬底的结构化表面上的金属（例如，固态金属）可W在载体上布 置衬底之前变为液体。 阳〇%] 在各个实施例中，可W将衬底布置在载体上，例如使衬底的结构化表面面向载体。 至少一个凸起可W接触载体的表面并且可W被配置为使得衬底的其上形成凸起的表面与 载体的被接触表面保持一定距离。衬底的其上形成凸起的表面与载体的被接触表面之间的 距离可W对应于凸起的高度，至少在一个点处凸起接触载体。通过使衬底的其上形成凸起 的表面与载体的被接触表面相互保持一定距离，可W在它们之间形成空间。
[0027] 在载体上布置衬底期间，形成在至少一个凸起上方的固定剂的至少一部分可W被 移位到衬底的第一主表面与载体之间的空间中。换句话说，当衬底被布置在载体上时，例如 在固定剂可W是液体（例如烙化）时的状态下衬底被按压在载体上时，可布置在多个凸起 上方的固定剂的至少一部分可W横向移动，例如通过将衬底按压在载体上的力。固定剂的 部分例如可W移动到在衬底和载体之间所形成的空间。
[002引图2A至图2D W处于方法各个阶段的截面图示出了根据各个实施例的连接衬底的 方法。
[0029] 如图2A所示，衬底106可具有第一主表面1061 (其还可W被