[發明專利]預成型焊料的激光制造

在審

• 申請號: 201780012401.0
• 申請日: 2017-02-17
• 公開（公告）號: CN109070277A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 拉梅什·科漢達帕尼;陳欣荔;李志光
• 申請（專利權）人: 美題隆公司
• 主分類號: B23K35/02
• 分類號: B23K35/02;B23K35/30;H01L23/10
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 唐述燦

本文公開了制造預成型焊料的方法。接收原料帶(102)，并通過激光切割該原料帶以形成第一環狀預成型焊料。然后，可對所述第一環狀預成型焊料的邊緣(112,114)進行清理。然后，可以激光切割從所述第一環狀預成型焊料中間取出的切除部分以形成小于所述第一環狀預成型焊料的第二環狀預成型焊料。

相關申請的交叉引用

本申請要求申請日為2016年2月19日、申請號為62/297,258的美國臨時專利申請的優先權，其全部內容通過引用并入本申請。

背景技術

本公開涉及用于陶瓷封裝密封應用的預成型焊料。更具體地說，本文描述了可提高原材料利用率、減少缺陷和縮短生產周期的預成型焊料生產工藝，以及通過這些工藝形成的預成型焊料和包含這些預成型焊料的電子封裝。

預成型焊料通常由沖壓工具形成，該工具可從一條原料帶中沖壓出規定尺寸的預成型焊料。該沖壓工具也被稱為復合模具。復合模具可同時執行兩項操作，例如切割環狀預成型焊料的內邊緣線和外邊緣線。

在使用沖壓工具形成預成型焊料時，只有少量的原料帶被用于生產。與預成型焊料相鄰的原材料和預成型焊料內部中心切除部分不會被使用，在再次送入沖壓工具之前必須經過精煉或再熔化。這樣會導致成本增加。此外還必須具有嚴密公差且足夠對準的精準模具，才能使沖壓工具生產出合格的預成型焊料。沖壓工具還需要定期維護，會使生產線停產。這樣會增加預成型焊料的生產成本并降低制造效率。

在使用沖壓工具生產預成型焊料時，還有可能出現其它問題。首先，如果需要全新或不同尺寸的預成型焊料，通常必須制造新的沖壓工具。制造每個沖壓工具的生產周期可能會長達六到八周。如果在制造之后發現沖壓工具的尺寸不正確，就必須重新制造新的工具，造成時間和成本的損失。其次，沖壓工具可能會在沖壓后的預成型焊料邊緣留下凸起邊或材料細片，稱為毛刺。毛刺會影響預成型焊料的密封效果，并且可能導致在焊料中形成裂縫。不必要的去除毛刺過程會增加預成型焊料制造的生產成本。最好是找到方法來盡量減少這些問題。

發明內容

本公開涉及在電子封裝密封中使用的預成型焊料的生產方法。提供了原料帶。第一環狀預成型焊料通過使用激光切割原料帶而形成，其外周切邊限定了第一環狀預成型焊料的外周，內周切邊限定了第一環狀預成型焊料的內周。隨后，可以清理第一環狀預成型焊料的外周切邊和內周切邊。

在一些實施例中，原料帶由含有約80wt％的金和約20wt％的錫的金錫合金形成。

在其它實施例中，利用超聲波清除環狀預成型焊料的外周切邊和內周切邊上的碳來進行清理。

如果需要，可以使用激光從第一環狀預成型焊料的內部切除部分中切出其它環狀預成型焊料。該內部切除部分的外周通常由第一環狀預成型焊料的內周切邊限定。環狀預成型焊料的形狀可以是正方形、矩形或盤形。

不同實施例中還公開了通過以下方式制備的環狀預成型焊料：接收原料帶；使用激光沿外周切邊和內周切邊切割該原料帶；然后清理所述外周切邊和內周切邊以得到該環狀預成型焊料。

所述原材料可以是一種金錫合金。所述環狀預成型焊料的外周可以是長度和寬度約為0.3英寸的正方形，并且該環狀預成型焊料的內周可以是長度和寬度約為0.25英寸的正方形。所述環狀預成型焊料的形狀可以是正方形、矩形或盤形。

這些方法可能還包含一種在蓋殼組件中使用環狀預成型焊料的方法。所述環狀預成型焊料被點焊到一個罩蓋上，該罩蓋帶有第一面、第二面以及將所述第一面和第二面結合到一起的側壁。所述環狀預成型焊料被熔化，以將該罩蓋熔融到其形狀包含空腔的絕緣基底上。所述環狀預成型焊料通過由激光切割具有合適形狀及尺寸的原料帶而形成。外周切邊限定了該環狀預成型焊料的外周，內周切邊限定了該環狀預成型焊料的內周。