[發明專利]通過施加電流制備多晶結構無鉛互連焊點的方法

有效

• 申請號: 201810102951.8
• 申請日: 2018-02-01
• 公開（公告）號: CN108422117B
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 漢晶;郭福
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: B23K28/00
• 分類號: B23K28/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張立改

1.一種通過施加電流制備多晶結構無鉛互連焊點的方法，制作的焊點多晶比例達到100％，焊點結構分為對接、搭接和BGA封裝組件，其特征在于，具體包括以下步驟：

(1)、根據實際需要進行焊盤或芯片的制作，并進行清除焊盤表面的氧化物和污染物；采用硝酸水溶液清除焊盤表面的氧化物，采用丙酮或乙醇清除焊盤表面的污染物；

(2)、制作對接或搭接焊點時，準備釬料，為后續多晶結構焊點的重熔制備做準備；

制作球柵陣列(Ball Grid Array,BGA)焊點封裝結構時，則首先需要將釬料制備成釬料球，然后采用重熔工藝回流曲線進行釬料球與焊盤或者芯片的重熔連接，冷卻至室溫，得到的帶有凸點的焊盤或芯片，為后續具有多晶結構焊點封裝組件的重熔制備做準備；

(3)、制作對接或搭接焊點時，在兩個焊盤之間涂敷焊膏，采用重熔工藝回流曲線，并且在焊點重熔過程中對焊點通電，進行焊點的重熔制備，冷卻至室溫，得到相應的對接或搭接焊點；

制備BGA封裝結構時，將步驟(2)已經制備好得到的帶有凸點的焊盤或芯片通過重熔工藝回流曲線焊接到空芯片或空焊盤上，并且在焊點重熔過程中對封裝結構通電，進行焊點的重熔制備，冷卻至室溫，得到相應的BGA焊點；

所述釬料或焊膏選自二元合金SnCu系列、SnAg系列、SnZn系列、SnBi系列或SnIn系列，或選自三元合金SnAgCu系列、SnAgBi系列或SnAgIn系列，或選自四元SnAgBiIn系列無鉛釬料；所述焊盤或芯片選自Cu、Cu/Ni/Au、Cu/Cu₆Sn₅；所述通電過程電流密度為1×10²至1×10⁶A/cm²，施加停止時間在焊點冷卻凝固過程開始時刻之后；所述步驟(2)和步驟(3)中的重熔，溫度范圍均選擇200℃到700℃。

2.按照權利要求1所述的一種通過施加電流制備多晶結構無鉛互連焊點的方法，其特征在于，所述步驟(2)和步驟(3)的冷卻，均選自隨爐冷卻、空冷、風冷、水冷或油冷的冷卻方式。