[發明專利]一種集成電路密封腔體內部水汽和氫氣含量的控制方法

有效

• 申請號: 201911410108.7
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111128757B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 關亞男;趙鶴然
• 申請（專利權）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;H01L21/56;H01L21/67
• 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

本發明公開了一種集成電路密封腔體內部水汽和氫氣含量的控制方法，屬于電子產品封裝技術領域。該方法是在集成電路封裝過程中進行氣氛控制，具體包括(1)將蓋板和管殼進行烘焙處理；(2)采用高溫烘箱對待密封半成品電路進行高溫烘焙，烘焙溫度為100～150℃，烘焙時間為200min～300min；(3)密封裝配。本發明控制方法，針對水汽和氫氣的來源，采用多重手段有針對性的進行逐一控制，本發明方法可以很好的控制封裝腔體內的氣氛，大幅降低集成電路封裝腔體內部氣氛含量，將水汽的含量控制在500ppm以下，氫氣的含量控制500ppm以下。

技術領域

本發明涉及電子產品封裝技術領域，具體涉及一種集成電路密封腔體內部水汽和氫氣含量的控制方法。

背景技術

隨著航空航天技術的發展，對電子元器件封裝腔體內的氣氛控制要求越來越高；元器件國產化、集成化的發展，國內元器件所使用的芯片面積越來越大，芯片尺寸的增加，封裝腔體的尺寸也隨之增加，對封裝腔體內氣氛控制也越來越困難，普通的氣密性封裝及預處理很難達到對封裝腔體內氣氛達到宇航級的控制。

傳統封裝工藝質量控制方法中，密封后封裝腔體內的水汽含量可以控制在5000ppm以下，氫氣20000ppm。這主要是由于水汽和氫氣的來源多樣化，且容易在組裝過程中反復吸附。

發明內容

本發明的目的在于提供一種集成電路封裝腔體內部水汽和氫氣含量的控制方法，針對水汽和氫氣的來源，采用多重手段有針對性的進行逐一控制，本發明方法可以很好的控制封裝腔體內的氣氛，大幅降低集成電路封裝腔體內部氣氛含量，將水汽的含量控制在500ppm以下，氫氣的含量控制500ppm以下。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案如下：

一種集成電路封裝腔體內部水汽和氫氣含量的控制方法，該方法是在集成電路封裝過程中進行氣氛控制，具體包括如下步驟：

(1)將蓋板和管殼進行預處理：所述預處理是指對蓋板和管殼進行烘焙處理；

(2)待密封半成品電路預處理：采用高溫烘箱對待密封半成品電路進行高溫烘焙，烘焙溫度為100～150℃，烘焙時間為200min～300min；

(3)密封裝配：包括焊料環裝配、密封和時間控制過程。

上述步驟(1)中，對于蓋板和焊料環為一體的原材料，先將蓋板上的焊料環進行拆卸后，再對蓋板進行烘焙處理；所述拆卸過程為：將蓋板放置在平面上，使焊料環朝上，使用拆卸工具將焊料環拆卸，所述拆卸工具為刀片等。

所述蓋板和管殼的烘焙處理在真空燒結爐中進行，具體包括如下步驟(A)-(F)：

(A)抽真空：在室溫條件下進行抽真空，抽至爐內真空度為 0.1～1.5mbar；

(B)升溫Ⅰ：真空燒結爐腔體從室溫加熱到預熱溫度T1，T1＝ 100～150℃；

(C)恒溫Ⅰ：真空燒結爐腔體溫度在T1溫度時持續時間為t1，t1 ＝1～2.5小時；

(D)升溫Ⅱ：真空燒結爐腔體從T1加熱到預熱溫度T2，T2＝ 370～450℃；

(E)恒溫Ⅱ：真空燒結爐腔體溫度在T2溫度時持續時間為t2，t2 ＝48～96小時；

(F)降溫：設置一種或多種降溫斜率，優選采用自然冷卻的方式。

上述步驟(A)抽真空過程，采用1次或多次抽真空過程達到預定真空度，優選為1次。通過步驟(A)抽真空過程達到預定真空度后，一直保持，貫穿整個烘焙過程。

上述步驟(2)中，采用高溫烘箱進行高溫烘焙過程中采用高純氮氣進行保護，氮氣純度在99.99％以上。