[發明專利]毛細管塊

在審

• 申請號: 201710037325.0
• 申請日: 2017-01-19
• 公開（公告）號: CN106984881A
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: J·P·羅斯;B·A·小萊維特
• 申請（專利權）人: 銦泰公司
• 主分類號: B23K3/08
• 分類號: B23K3/08
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司11245
• 代理人: 趙志剛,趙蓉民

技術領域

本文公開的技術總體涉及軟釬焊或硬釬焊材料，并且更具體地，一些實施例涉及用于軟釬焊或硬釬焊應用的毛細管塊(capillary block)。

背景技術

軟釬焊和硬釬焊用于在各種各樣的應用中進行電連接、機械連接和熱連接。軟釬焊和硬釬焊工藝用于通過使軟釬焊或硬釬焊材料熔化并流動到物品之間的接合部中并且然后允許其冷卻和硬化而將金屬物品接合在一起。軟釬焊和硬釬焊材料通常是金屬或合金，并且通常具有比被接合的金屬的熔化溫度低的熔化溫度。例如，可以使用金屬，諸如銀、金、元素鉍、合金或化合物形式的鉍。在任何情況下，根據應用，選擇具有特定組成的合金以獲得所需的性能或結果。這些能夠包括例如材料的流動或回流性質；接合部的熱和電性質；以及接合部性質，諸如強度、跌落試驗性能、可靠性等。

當進行軟釬焊或硬釬焊時，通常將軟釬焊或硬釬焊預成型件(preform)放置在壁的下方以便產生接合部。軟釬焊預成型件，諸如框架預成型件，是限定形狀和尺寸的焊料合金。其可以在適當位置使用或與釬料膏結合使用，以將兩個物品接合在一起。例如，在微電子封裝件的情況下，可以用于將封裝蓋和側壁附接到微電子封裝件。該示例在圖1中示出，圖1提供了微電子封裝件的橫截面圖。該示例包括組裝以包封半導體芯片108的側壁104和封裝蓋106。使用軟釬焊或硬釬焊框架預成型件112將側壁104附接到封裝基底110。類似地，使用框架預成型件114將封裝蓋106附接到側壁。當加熱時，框架預成型件112、114熔化，并且隨后在移除熱之后硬化以形成所需的接合部。在側壁104和基底110的情況下，接合部有時被稱為壁到地(wall-to-floor)接合部。

在框架預成型件用于接合部件諸如這些部件的情況下，預制的軟釬焊或硬釬焊件必須在幾何形狀上特定于封裝，并且只能用于該幾何形狀。而且，在封裝組裝期間必須包括預成型件，因此規定了組裝順序的部分。

發明內容

根據各種實施例，可以提供用于軟釬焊和硬釬焊的多種不同幾何形狀的毛細管塊。毛細管塊可以被配置成在加熱之前定位成與待形成的接合部相鄰。然后可以加熱以熔化毛細管塊并使其芯吸(wick)進入接合部中。在各種實施例中，毛細管塊可以代替框架預成型件使用或者除了框架預成型件之外使用以產生接合部，例如組件中的壁到地接合部。

一種用于使用硬釬焊或軟釬焊預成型件對封裝件的第一構件和第二構件進行回流軟釬焊或硬釬焊的方法可包括在各種實施例中，在添加硬釬焊或軟釬焊預成型件之前，通過接合第一構件和第二構件來組裝封裝件；將硬釬焊或軟釬焊預成型件添加到與界面相鄰的組裝的封裝件，該界面在第一構件和第二構件之間形成；以及將組件加熱到高于硬釬焊或軟釬焊預成型件的熔點，從而致使硬釬焊或軟釬焊預成型件的熔化材料芯吸進入第一構件與第二構件之間的界面中。

過程可包括在組裝之后并在加熱之前檢查組裝的封裝件以確定第一構件與第二構件之間的界面的間隙體積，以及根據確定的間隙體積來選擇硬釬焊或軟釬焊預成型件的幾何形狀。過程還可包括在加熱操作之后檢查組裝的封裝件，以確定是否需要額外體積的軟釬焊或硬釬焊。

在一些實施例中，過程包括將第二硬釬焊或軟釬焊預成型件定位成與界面相鄰，和將組件重新加熱到高于第二硬釬焊或軟釬焊預成型件的熔點，從而致使硬釬焊或軟釬焊預成型件的材料熔化并芯吸進入接合部中，從而將額外的軟釬焊材料添加到接合部。

硬釬焊或軟釬焊預成型件可以被配置為在加熱之前進行修整以調節體積并減少硬釬焊流散(blush)。硬釬焊或軟釬焊預成型件可以被配置成包括至少一個平坦側面，使得預成型件可以相鄰于界面定位。其還可以被配置成包括至少一個平坦表面，以防止塊在加熱之前在組件中滾動。

在一些實施例中，硬釬焊或軟釬焊預成型件具有被配置成與第一構件和第二構件中的至少一個鄰近并且接觸的幾何形狀。硬釬焊或軟釬焊預成型件還包括大量軟釬焊或硬釬焊材料，其具有與組裝之后的第一構件和第二構件互補的幾何形狀。

在另一個實施例中，具有限定長度、寬度和高度的大量軟釬焊或硬釬焊材料的毛細管預成型件包括至少一個平坦表面，使得毛細管預成型件可以相鄰于界面定位，其中毛細管預成型件被配置為被定位用于封裝組裝之后的回流。平坦表面可以被配置成防止塊在加熱之前在組件中滾動。

根據結合附圖的以下詳細描述，所公開的技術的其他特征和方面將變得明顯，附圖通過示例示出了根據所公開技術的實施例的特征。該發明內容不旨在限制本文所描述的任何發明的范圍，本發明僅由所附權利要求限定。

附圖說明