[發(fā)明專(zhuān)利]超大尺寸集成電路金錫合金密封過(guò)程中的空洞控制方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911420219.6
• 申請(qǐng)日: 2019-12-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111128761A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田愛(ài)民;趙鶴然
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十七研究所
• 主分類(lèi)號(hào): H01L21/50
• 分類(lèi)號(hào): H01L21/50;H01L21/56
• 代理公司: 沈陽(yáng)科苑專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 于曉波

1.一種超大尺寸集成電路金錫合金密封過(guò)程中的空洞控制方法，其特征在于：該方法是在將蓋板、焊料環(huán)和管殼進(jìn)行裝配和密封過(guò)程中進(jìn)行空洞控制，其中管殼上與焊料環(huán)接觸的區(qū)域?yàn)楣軞っ芊鈪^(qū)；該方法包括如下步驟：

(1)獲取管殼密封區(qū)尺寸；

(2)按比例關(guān)系設(shè)計(jì)蓋板和焊料環(huán)尺寸；

(3)將設(shè)計(jì)好的焊料環(huán)點(diǎn)焊固定在蓋板上，并將蓋板置于管殼密封區(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?zé)Y(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)處理，形成密封結(jié)構(gòu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超大尺寸集成電路金錫合金密封過(guò)程中的空洞控制方法，其特征在于：步驟(1)中，所述管殼密封區(qū)表面依次鍍有鎳層和金層，金在表層，鎳層厚度1.3-8.9um，金層厚度1.3-5.7μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超大尺寸集成電路金錫合金密封過(guò)程中的空洞控制方法，其特征在于：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。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超大尺寸集成電路金錫合金密封過(guò)程中的空洞控制方法，其特征在于：所述蓋板為4J42合金或4J29合金，蓋板表面依次覆鍍鎳和金層，蓋板厚度0.38mm；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。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超大尺寸集成電路金錫合金密封過(guò)程中的空洞控制方法，其特征在于：步驟(4)中，所述壓力源采用不銹鋼彈簧夾，共4只，每只彈簧夾向蓋板施加的壓力值均為2.0磅，施力位置為蓋板四角位置。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超大尺寸集成電路金錫合金密封過(guò)程中的空洞控制方法，其特征在于：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(zhǎng)度＝A；

密封區(qū)內(nèi)環(huán)長(zhǎng)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。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超大尺寸集成電路金錫合金密封過(guò)程中的空洞控制方法，其特征在于：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(zhǎng)度＝A’；

焊料環(huán)內(nèi)環(huán)長(zhǎng)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’。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超大尺寸集成電路金錫合金密封過(guò)程中的空洞控制方法，其特征在于：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：λ+ε+η＝100％，且ε＝2η，λ∈(63％,67％)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超大尺寸集成電路金錫合金密封過(guò)程中的空洞控制方法，其特征在于：所述燒結(jié)處理過(guò)程中，低溫爐內(nèi)充入純度大于99.999％的高純氮?dú)猓瑹Y(jié)溫度333±5℃。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超大尺寸集成電路金錫合金密封過(guò)程中的空洞控制方法，其特征在于：該密封方法將密封區(qū)周長(zhǎng)大于90mm的超大尺寸集成電路空洞檢驗(yàn)合格率提升到95％以上，且空洞檢查標(biāo)準(zhǔn)為空洞不連續(xù)要小于設(shè)計(jì)寬度的25％。