[發明專利]焊料印刷式管芯焊接方法

有效

• 申請號: 201010174133.2
• 申請日: 2010-05-13
• 公開（公告）號: CN101890548B
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 李貞雨
• 申請（專利權）人: 麗臺科技公司
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60;B23K1/00
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 周建秋;王鳳桐

技術領域

本發明涉及一種焊料印刷式管芯焊接方法，具體地，涉及如下一種焊料 印刷式管芯焊接方法，該管芯焊接方法通過控制用于供給焊絲的進料器以及 工作臺(X軸工作臺和Y軸工作臺)，而將所述焊絲熔化并涂刷成圖案形狀 或直線形狀，以能夠生產出高品質的產品。

背景技術

一般來說，形成有半導體電路的硅芯片以及LED的發射芯片稱為管芯 (Die)，該管芯需要進行所謂的封裝工序：即使得所述管芯的輸入/輸出端子 以及電源端子與外部電連接，保護其不受濕氣或灰塵等周圍環境的影響，并 能夠承受外部機械沖擊。

最近，隨著芯片的集成化及多功能化迅速發展，需要使得芯片的輸入/ 輸出(I/O)數據量更大、速度更快、管腳間距(pitch)更小以及熱性能更 好等，這使得管芯封裝領域越來越受到人們的廣泛關注。

對于上述封裝工序，現有技術廣泛使用封裝材料為環氧樹脂的管芯焊接 方法，所謂環氧樹脂管芯焊接方法，即在引線框或基板的預定部位上點注環 氧樹脂后，在點注環氧樹脂的位置裝上半導體芯片，并在固化爐(cure?Oven) 內進行固化以進行管芯焊接的方法。

就上述現有方法而言，由于環氧樹脂比硅的熱膨脹系數大，因此相互接 觸的管腳容易發生分離開裂。另外，水分會從縫隙滲入，這會導致鋁質的焊 接區或連接引線腐蝕。另外，該焊接區或連接引線還存在被氧化的問題。不 僅如此，該現有方法很難調節環氧樹脂的量，其無法使得環氧樹脂在芯片下 方均勻分布，因此降低了平面度，并且由于該現有方法的組裝順序是在環氧 樹脂點注之后再在環氧樹脂上放置芯片，因此容易在環氧樹脂上產生空隙。

為解決上述問題，特別是解決氧化問題，開始使用焊料結合方法，該焊 接結合方法通過加熱結合導軌以熔化焊絲或焊帶，并在引線框或基板的預定 部位上粘接熔化形成的焊料后，再在該熔化的焊料上粘結半導體芯片，從而 無需固化即可進行管芯焊接。

下面參照附圖，對上述無需固化爐即可進行管芯焊接的焊料結合方法進 行詳細說明。

圖1及圖2是焊料點焊狀態的示意圖，圖3是現有的焊料點焊狀態的順 序示意圖，圖4是現有方法中出現空隙狀態的示意圖，圖5是現有方法中出 現傾斜及焊料分布不良狀態的示意圖，圖6是現有方法的焊料點焊的流程圖， 圖7是現有方法的焊料點焊的控制流程圖。

如圖1至圖7所示，現有的焊料點焊方法將焊絲3熔化成點狀(以下稱 為Dotting)形態后，再將管芯5(參照圖5)粘結到引線框4上(參照圖1 及圖2)。

另外，通過管嘴2將以設定的長度供給的焊絲3下降到用于設置管芯5 的引線框4上，并使焊絲3與引線框4接觸，焊絲3受到傳遞到引線框4上 的熱量而熔化，以點狀形態粘結到引線框4上，從而形成了點狀焊料(參照 圖3)。

這里，圖6及圖7圖示了現有的焊料點焊流程圖及控制流程圖，現有的 焊料點焊過程為：在X、Y軸工作臺(沒有圖示)處于靜止的狀態下，啟動 進料電機(Feeder?Moter，沒有圖示)以通過管嘴2使焊絲3下降。然后， 在焊絲3與引線框4接觸的瞬間，使得進料器(沒有圖示)停止與焊料接觸 延遲時間相同的時間，當焊料接觸延遲時間結束后，重新啟動進料器，以使 焊絲移動與焊料進料長度(Solder?Feeder?Length)相同的長度，并將焊絲3 熔化在引線框4上，接著，在供料機(Preformer，通常稱為“焊絲供給裝置”) 的進料器停止與焊料熔化結束延遲時間相同的時間后，進料電機反向旋轉以 使得焊絲后退與焊料后退長度(Solder?Reverse?Length)相同的長度，從而使 焊絲3回歸原位。

這里，將上述作業形式稱為焊料點焊(Solder?Dotting)。