[發(fā)明專利]帶金錫合金焊料環(huán)的集成電路密封結(jié)構(gòu)的密封方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811569442.2
• 申請日: 2018-12-21
• 公開（公告）號: CN109698135B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發(fā)明（設計）人: 劉慶川;田愛民;劉洪濤;付磊
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團公司第四十七研究所
• 主分類號: H01L21/48
• 分類號: H01L21/48;H01L23/10
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 于曉波

1.一種帶金錫合金焊料環(huán)的集成電路密封結(jié)構(gòu)的密封方法，其特征在于：所述集成電路密封結(jié)構(gòu)包括蓋板、焊料環(huán)和管殼，管殼上與焊接環(huán)接觸的區(qū)域為管殼密封區(qū)；所述密封方法包括如下步驟：

（1）獲取管殼密封區(qū)尺寸；

（2）按比例關(guān)系設計蓋板和焊料環(huán)尺寸；

（3）將設計好的焊料環(huán)點焊在蓋板上，并置于管殼密封區(qū)上形成裝配體；

（4）將所述裝配體用壓力源固定后，放入低溫燒結(jié)爐中進行燒結(jié)處理，形成密封結(jié)構(gòu)；

步驟（1）中，所述管殼密封區(qū)為環(huán)形結(jié)構(gòu)，外環(huán)與內(nèi)環(huán)均為圓角矩形，管殼密封區(qū)各部分尺寸定義如下：

密封區(qū)外環(huán)長度=A；

密封區(qū)內(nèi)環(huán)長度=B；

密封區(qū)外環(huán)圓角半徑=C；

密封區(qū)內(nèi)環(huán)圓角半徑=D；

步驟（2）中，所述焊料環(huán)為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，外環(huán)與內(nèi)環(huán)都為圓角矩形，該焊料環(huán)的各部分尺寸定義如下：

焊料環(huán)外環(huán)長度=A’；

焊料環(huán)內(nèi)環(huán)長度=B’；

焊料環(huán)外環(huán)圓角半徑=C’；

焊料環(huán)內(nèi)環(huán)圓角半徑=D’；

步驟（2）中，所述焊料環(huán)的尺寸與所述管殼密封區(qū)尺寸的比例關(guān)系如公式（1）：

公式（1）中：

步驟（2）中，所述蓋板為圓角矩形板狀結(jié)構(gòu)，蓋板的外邊緣尺寸與焊料環(huán)的外環(huán)尺寸完全一致。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶金錫合金焊料環(huán)的集成電路密封結(jié)構(gòu)的密封方法，其特征在于：所述管殼密封區(qū)的表面依次鍍有鎳層和金層，鎳層為內(nèi)層，鎳層厚度1.3-8.9μm，金層為最外層，金層厚度1.3-5.7μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶金錫合金焊料環(huán)的集成電路密封結(jié)構(gòu)的密封方法，其特征在于：所述蓋板為4J42合金或4J29合金；所述的焊料環(huán)為AuSn合金，AuSn合金中Au含量為80wt.％，Sn含量為20wt.％；焊料環(huán)厚度50μm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶金錫合金焊料環(huán)的集成電路密封結(jié)構(gòu)的密封方法，其特征在于：步驟（3）中，焊料環(huán)四角位置點焊固定在蓋板上；所述壓力源采用不銹鋼彈簧夾，壓力值為1.5磅。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶金錫合金焊料環(huán)的集成電路密封結(jié)構(gòu)的密封方法，其特征在于：步驟（4）中，所述燒結(jié)處理過程中，低溫爐內(nèi)充入純度大于99.999%的高純氮氣，燒結(jié)溫度333±5℃。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的帶金錫合金焊料環(huán)的集成電路密封結(jié)構(gòu)的密封方法，其特征在于：該密封方法將焊料環(huán)外側(cè)尺寸在2.9mm×2.9mm至25mm×25mm范圍內(nèi)的電路空洞檢驗合格率提升到99%以上，且空洞寬度在設計寬度的5%以內(nèi)。