[發明專利]芯片背面涂覆錫膏的裝片方法

有效

• 申請號: 201410113333.5
• 申請日: 2014-03-26
• 公開（公告）號: CN103839839A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 孟浪;徐青青;郭玉兵
• 申請（專利權）人: 常州銀河世紀微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/50
• 分類號: H01L21/50
• 代理公司: 常州市天龍專利事務所有限公司 32105
• 代理人: 夏海初

技術領域

本發明具體涉及一種芯片背面涂覆錫膏的裝片方法，屬于半導體封裝技術領域。

背景技術

所述芯片背面與芯片框架的焊接方法，業內稱之為芯片背面涂覆錫膏的裝片方法。

現有的芯片背面涂覆錫膏的裝片方法，主要有隧道爐烘烤法和回流爐烘烤法兩種。然而采用上述的兩種裝片方法，其錫膏所含有的溶劑和助焊劑在氣化揮發后，會沉積在芯片表面上，沾污了芯片，甚至產生焊接空洞問題，從而影響產品的可靠性，而工件在隧道爐的軌道內運送過程中，還會出現抖動，同時由于烘爐內升溫太快而導致錫膏所含有的溶劑揮發過快，使得芯片在芯片框架內旋轉會產生轉角的問題，上述問題在規格較小的芯片上體現尤為嚴重。根據數據表明，這兩種裝片固化方法生產的產品的焊接空洞率不小于5%，芯片的轉角不小于5°，待芯片與框架烘烤焊接后，兩者的表面沾污等缺陷，還需要采用離子清洗等方法實施補救，使得生產工藝不合理，生產成本高。

發明內容

本發明的目的是：提供一種不僅工藝合理，生產成本低，而且芯片的焊接空洞率小于1%，轉角可控制小于1°范圍內的芯片背面涂覆錫膏的裝片方法，以克服現有技術的不足。

為了達到上述目的，本發明的技術方案：一種芯片背面涂覆錫膏的裝片方法，以具有充氮閥、裝有真空閥的抽真空泵和內循環風機的烘箱為工藝裝備，以芯片和芯片框架為出發工件，其特征在于：所述裝片的步驟依次是：

步驟a、將芯片背面涂覆錫膏并與芯片框架組裝后送至烘箱內，打開真空閥進行抽真空，而充氮閥關閉，待烘箱的內壓在0.05～0.15Pa范圍內時，再打開充氮閥注入氮氣，令烘箱的內壓維持在0.5～0.6Pa范圍內，并開啟內循環風機；

步驟b、對烘箱內進行升溫對工件進行烘烤，而烘烤溫度在150～220℃范圍內，此時，錫膏所含的溶劑和助焊劑氣化，并隨著氮氣被抽真空泵抽離；

步驟c、在所述工件經步驟b將錫膏的溶劑和助焊劑氣化并被抽離情況下，將烘箱內的溫度持續進行升溫對工件進行烘烤，待烘烤溫度提高至250～300℃范圍內時，所述錫膏所含的錫球顆粒被熔化；

步驟d、在所述工件經步驟c將錫膏的錫球顆粒被熔化情況下，停止加熱并關閉烘箱的充氮閥和內循環風機，且繼續抽真空，待烘箱的內壓在0.05～0.15Pa范圍內時，再次打開充氮閥和內循環風機，令烘箱的內壓保持在0.5～0.6Pa范圍內；

步驟e、在所述工件經步驟d后，將烘箱內的溫度進行降溫，待烘箱內的溫度在15～25℃范圍內時，關閉真空閥，使得烘箱內的內壓降為1個標準大氣壓，爾后關閉充氮閥和內循環風機，則完成芯片背面與芯片框架焊接的裝片工作。

在上述技術方案中，所述烘箱充入的氮氣內含有氮氣總重量1.5～3.5%的氫氣。

在上述技術方案中，實施步驟b的時間控制在30~45分鐘范圍內。

在上述技術方案中，實施步驟c的時間控制在15~20分鐘范圍內。

在上述技術方案中，實施步驟d的時間控制在10~15分鐘范圍內。

在上述技術方案中，實施步驟e的時間控制在25~30分鐘范圍內。

在上述技術方案中，步驟b和步驟c所述烘箱內的溫度升溫是定點曲線逐漸遞增式升溫，且由自動控制器自動控制。

在上述技術方案中，與抽真空泵裝連的真空閥是比例控制閥。

本發明所具有的積極效果是：由于本發明所采用的是抽真空充氮的裝片方法，因此，具有以下優點：第一、可以保證芯片背面涂覆錫膏裝片的過程中不會被氧化；第二、錫膏中所含有的溶劑以及助焊劑揮發后迅速被抽離，而不會像在常壓狀態下四處漂浮沉淀，沾污了引線框架及芯片；第三、錫膏所含有的錫球顆粒在完全被熔化情況下是處在真空狀態的，使得芯片不會形成可見焊接空洞，保證芯片的焊接空洞率<1%。且原來漂浮在烘箱內的少量殘余揮發顆粒也會被完全抽盡，避免錫膏在固化冷卻時，沉積在產品表面再次沾污產品，并且保證固化后的產品毋需等離子清洗，就能進行銅線焊接及塑封作業，也不會產出分層；第四、由于裝片一直處在靜態情況下，有效防止了錫膏在固化前因震動導致的芯片轉角，可控制芯片的轉角在<1°范圍內；第五、本發明的工藝合理，而且生產成本低。實現了本發明的目的。

具體實施方式

以下結合給出的實施例，對本發明作進一步的說明，但并不局限于此。

本發明的一種芯片背面涂覆錫膏的裝片方法，以具有充氮閥、裝有真空閥的抽真空泵和內循環風機的烘箱為工藝裝備，以芯片和芯片框架為出發工件，而所述裝片的步驟依次是：