[發明專利]一種用于多焊件自動共晶的通用共晶裝置及共晶方法

有效

• 申請號: 202011000132.6
• 申請日: 2020-09-22
• 公開（公告）號: CN112289695B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 羅建強;張平升;代忠;文俊凌;伍藝龍;王輝;季興橋
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十九研究所
• 主分類號: H01L21/603
• 分類號: H01L21/603;H01L21/50
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 賈年龍

本發明提供了一種用于多焊件自動共晶的通用共晶裝置，包括方形上組合體與下盤，所述下盤表面陣列分布有多個L型斷開結構，用于自動微組裝設備的識別和焊件的陣列擺放，以及四角分布設有定位孔，每個L型斷開結構包圍有通孔，用于固定焊件；所述上組合體包括上盤、中盤、定位銷釘及多個焊件定位結構，上盤與中盤重疊固定設置，定位銷釘設置在中盤下表面四角與下盤定位孔對應；所述多個焊件定位結構陣列設置于中盤下表面與L型斷開結構對應。采用本發明的方案在多焊件的自動微組裝流程中，有效實現了單邊0.4mm以上任意尺寸，不同形狀，不同位置的金屬盒體、電路基板及芯片間的自動共晶，適用于多品種，小批量生產的自動共晶流程。

技術領域

本發明涉及共晶焊接技術領域，特別涉及一種用于多焊件自動共晶的通用共晶裝置及共晶方法。

背景技術

在微波毫米波電路中，普遍使用共晶焊接技術實現金屬盒體(CuMoCu熱沉等)、電路基板(陶瓷基板，微波印制基板等)、芯片(GaAs、GaN等)之間的結合，通常這些焊件單邊尺寸都≥0.4mm。在共晶焊接中，為保證共晶時焊件固定不移動和共晶后焊件間焊料的低空洞率，都需要使用專用工裝裝置對焊件均勻施加壓力。針對多品種、小批量的產品，共晶用的專用工裝裝置結構各異，限制了微波毫米波電路的自動微組裝批量化生產(工序通常為點涂、貼片、共晶、清洗等)；此外，共晶用的專用工裝裝置數量多、成本高、加工周期長、加工難度高、不易管理。

實用新型申請號201120514646.3公開了一種用于多顆LED集成封裝的共晶夾具，該夾具可用于多顆LED的集成封裝，其芯片載體為共燒陶瓷，但該共燒陶瓷無法大面積加工，無法實現多件大面積焊件的共晶，且一件產品只能共晶一顆芯片，無法實現不同尺寸，不同位置的多焊件共晶。

發明專利申請號201310610874.4公開了一種對芯片共晶焊接的方法，但該共晶壓合裝置加工復雜，一種共晶壓合裝置只能對應一種尺寸的芯片，無法實現不同尺寸，不同位置的多焊件共晶。

發明專利申請號201610104163.3公開了一種CSP共晶焊接方法，該方法能夠縮短芯粒共晶時間、提高芯粒共晶精度及CSP成品性能，對焊件施加的壓合壓力可控，但對芯粒施加的壓合壓力過大(8g/s-12g/s的速度逐漸增加壓合壓力，壓合時間為40s，壓合壓力最大時為320-480gf，且一件產品只能共晶一顆芯片，無法實現不同尺寸，不同位置的多焊件共晶。

實用新型申請號201721012320.4公開了一種共晶芯片的放置裝置，解決了現有的共晶芯片因與底座接觸不好存在空隙導致共晶芯片空洞率過高的問題，但只能對固定尺寸的芯片進行共晶，無法實現不同尺寸，不同位置的多焊件共晶。

發明專利申請號201810059738.3公開了一種多芯片共晶石墨工裝及裝配方法，能夠準確確定芯片位置，一次性完成多芯片的裝載共晶操作，共晶受熱均勻。但該方法只能對固定位置的芯片進行共晶，無法實現不同尺寸，不同位置的多焊件共晶。

基于此，有必要針對上述問題，提供一種用于多焊件自動共晶的通用共晶裝置及共晶方法。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供了一種微波毫米波電路多焊件通用共晶裝置及自動共晶方法，可實現不同位置，不同尺寸(單邊≥0.4mm)的金屬熱沉、電路基板、芯片之間的自動共晶方法。

本發明采用的技術方案如下：一種用于多焊件自動共晶的通用共晶裝置，包括方形上組合體與下盤，所述下盤表面陣列分布有多個L型斷開結構，用于自動微組裝設備的識別和焊件的陣列擺放，以及四角分布設有定位孔，每個L型斷開結構包圍有通孔，用于固定焊件；所述上組合體包括上盤、中盤、定位銷釘及多個焊件定位結構，上盤與中盤重疊固定設置，定位銷釘設置在中盤下表面四角與下盤定位孔對應；所述多個焊件定位結構陣列設置于中盤下表面與L型斷開結構對應，所述下盤與自動設備操作臺面相連，通過吸氣負壓來固定焊件。