【技術實現步驟摘要】
本專利技術實施例涉及器件耦合封裝技術，尤其涉及一種電子器件及其制備方法。
技術介紹
1、半導體光電子芯片是利用微納加工技術和材料科學技術的結合，將光學功能在半導體材料上集成實現的一類型芯片。隨著后摩爾時代到來，該類型芯片得到深入研究，挖掘其在通信、傳感和計算領域的廣泛應用。對于該類型芯片，封裝成器件是其應用前必要步驟，貼片是該類型芯片封裝的必要環節。由于半導體芯片存在溫度敏感特性，且溫升會對半導體光電子芯片的工作性能、工作效率和壽命產生不良影響，因此，相比于正裝貼片工藝，倒轉貼片工藝會實現更加優異的性能。與此同時，倒裝貼片又導致脊型波導直接與基板接觸，且整個芯片的重力集中于脊上導致其應力大，使其成品率低，尚不滿足產品需求。
2、為了提高芯片的散熱能力，且解決倒裝貼片導致的脊型波導所受應力過大的問題，雙溝脊型波導結構是一個較佳的選擇。對于該類型光電子芯片，為了實現倒裝貼片，一般會與之對應的在封裝基板上制備凸點，從而使得該雙溝脊型波導芯片與凸點基板正好吻合。該種方案從原理上有效解決了雙溝脊波導與基板之間吻合問題，從原理上可以滿足光電子芯片減少應力和很好散熱的需求，但是在實際使用中，存在如下問題：
3、(1)為了實現凹凸結構吻合，凸點需要和脊波導高度基本一致，如果凸點結構采用焊料合金制備，會需要耗費大量的焊料合金，并且由于焊料通常是ausn合金，使得凸點和基板制備成本增加。
4、(2)如果采用其他材料來制備凸點，ausn合金只是表面一層，則制備工藝繁瑣，且需要保證其他散熱材料與ausn有很好的粘附性
5、(3)此外，過多過高的焊料存在使得芯片在倒裝貼片過程中存在受熱不均勻、氣泡產生等問題，直接影響焊接質量，進而影響倒裝貼片質量。
技術實現思路
1、本專利技術提供一種電子器件及其制備方法，在實現表面具有凹凸結構的原始芯片的封裝的同時，一方面能提高芯片的散熱能力，增強應力承受能力；另一方面還能節省焊料成本，簡化封裝工序，節省封裝成本；更進一步地，使得封裝基板多功能化，助力光電子等芯片實現更多功能。
2、第一方面，本專利技術實施例提供了一種電子器件的制備方法，所述電子器件包括原始芯片，所述原始芯片的表面具有第一凹凸結構以及第一圖案電極；
3、所述制備方法包括：
4、對平面基板的表面進行圖案化，形成表面具有第二凹凸結構的凹凸基板；所述第二凹凸結構與所述第一凹凸結構的起伏形狀互補；
5、在所述凹凸基板的具有所述第二凹凸結構的表面的預設電極區制備電極層，形成第二圖案電極；
6、在所述第二圖案電極遠離所述凹凸基板的一側表面的預設焊料區形成焊料層；
7、采用倒裝焊工藝，將所述原始芯片焊接到所述凹凸基板上具有所述第二凹凸結構的表面，并使所述第一凹凸結構與所述第二凹凸結構嵌合，所述第二圖案電極與所述第一圖案電極通過所述焊料層電連接。
8、第二方面，本專利技術實施例還提供了一種電子器件，包括：
9、凹凸基板，所述凹凸基板的表面具有第二凹凸結構；
10、第二圖案電極，位于所述凹凸結構的具有所述第二凹凸結構的表面的預設電極區；
11、焊料層，位于所述第二圖案電極遠離所述凹凸基板的一側表面；
12、原始芯片，所述原始芯片的表面具有第一凹凸結構以及第一圖案電極，所述第二凹凸結構與所述第一凹凸結構的起伏形狀互補；所述原始芯片倒置于所述凹凸基板具有所述第二凹凸結構的表面，且所述第一凹凸結構與所述第二凹凸結構嵌合，所述第二圖案電極與所述第一圖案電極通過所述焊料層電連接。
13、本專利技術實施例提供的電子器件及其制備方法，首先對平面基板的表面進行圖案化，形成表面具有第二凹凸結構的凹凸基板；第二凹凸結構與第一凹凸結構的起伏形狀互補；然后在凹凸基板的具有第二凹凸結構的表面的預設電極區制備電極層，形成第二圖案電極；繼而在第二圖案電極遠離凹凸基板的一側表面的預設焊料區形成焊料層；最后采用倒裝焊工藝，將原始芯片焊接到凹凸基板上具有第二凹凸結構的表面，并使第一凹凸結構與第二凹凸結構嵌合，第二圖案電極與第一圖案電極通過焊料層電連接。本專利技術實施例針對芯片貼片工藝的實際需求，通過對基板的圖案化，使得芯片可直接倒裝嵌入基板，完成了倒裝貼片。該倒裝貼片方式具有如下優點：(1)基板圖案化，形成凹凸結構，只需要在所需表面沉積滿足焊接需求厚度的焊料，即可實現芯片與基板倒裝焊功能，因此對于焊料例如ausn的需求量降低，使得封裝成本降低，且工藝簡化；另外，較薄的焊料層可使得基板與芯片焊接過程中出現空洞等問題變少，難度降低。(2)由于基板和芯片具有互補的凹凸結構，可以實現兩者的相互嵌合，使得芯片表面能夠全方位被基板立體包圍，不僅提供了牢固的支撐，還提供很好的散熱和絕緣性能，有助于提高芯片散熱和高頻電性能以及耐沖擊性能。
14、(3)如果在基板凹凸結構中進一步修飾成功能性單元(如隔振、屏蔽電磁干擾)等功能或添加功能性單元(如導光、合束、光隔離等功能)，則不僅使得芯片充分發揮其自身功能，還有助于提升其性能。
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1.一種電子器件的制備方法，其特征在于，所述電子器件包括原始芯片，所述原始芯片的表面具有第一凹凸結構以及第一圖案電極；
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，對平面基板的表面進行圖案化，形成表面具有第二凹凸結構的凹凸基板之后，還包括：
3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，對平面基板的表面進行圖案化，形成表面具有第二凹凸結構的凹凸基板，包括：
4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，在所述凹凸基板的具有所述第二凹凸結構的表面的預設電極區制備電極層，形成第二圖案電極，包括：
5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述凹凸基板包括多個焊接區，每個所述焊接區的表面均形成有所述第二凹凸結構；
6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述凹凸基板包括多個焊接區，每個所述焊接區的表面均形成有所述第二凹凸結構；
7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，采用倒裝焊工藝，將所述原始芯片焊接到所述凹凸基板上具有所述第二凹凸結構的表面之后，還包括：
8.一種電子器件，其特征在于
9.根據權利要求8所述的電子器件，其特征在于，還包括功能性結構單元，所述功能性結構單元位于所述凹凸基板的具有所述第二凹凸結構的表面的預設功能區。
10.根據權利要求8所述的電子器件，其特征在于，還包括填充物，填充于所述原始芯片和所述凹凸基板之間的空隙中。
...【技術特征摘要】
1.一種電子器件的制備方法，其特征在于，所述電子器件包括原始芯片，所述原始芯片的表面具有第一凹凸結構以及第一圖案電極；
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，對平面基板的表面進行圖案化，形成表面具有第二凹凸結構的凹凸基板之后，還包括：
3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，對平面基板的表面進行圖案化，形成表面具有第二凹凸結構的凹凸基板，包括：
4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，在所述凹凸基板的具有所述第二凹凸結構的表面的預設電極區制備電極層，形成第二圖案電極，包括：
5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述凹凸基板包括多個焊接區，每個所述焊接區的表面...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張旭東，
申請(專利權)人：蘇州華旭芯光電科技發展有限公司，
類型：發明
國別省市：
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