[發(fā)明專利]一種真空共晶工藝中釬縫尺寸的控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210441128.6
• 申請日: 2022-04-25
• 公開（公告）號: CN115055772A
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘玉華;文澤海;向偉瑋;季興橋;曹雪姣;賈斌;高明起;杜榮富;李文;許冰
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團(tuán)公司第二十九研究所
• 主分類號: B23K1/00
• 分類號: B23K1/00;B23K1/008;B23K1/20
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 劉世權(quán)

本發(fā)明公開了一種真空共晶工藝中釬縫尺寸的控制方法，該方法包括將成型的金屬引線設(shè)置于共晶基板的共晶區(qū)域；將共晶釬料放置于共晶基板的共晶區(qū)域，壓覆金屬引線；將共晶模組放置于共晶基板的共晶區(qū)域，壓覆共晶釬料；在共晶模組上放置配重塊，并將共晶基板放入真空共晶爐；在預(yù)設(shè)共晶加熱曲線下執(zhí)行真空共晶，以使共晶釬料在真空共晶爐內(nèi)溶化后，共晶模組與金屬引線形成標(biāo)準(zhǔn)的釬縫。本發(fā)明通過在共晶時(shí)將引線放入共晶區(qū)域來限制釬縫的尺寸，然后通過增加原有的壓力，以使釬料在共晶爐中溶化后，芯片或者模組壓住引線，形成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的釬縫，進(jìn)而釬料在標(biāo)準(zhǔn)縫隙里潤濕達(dá)到良好的共晶效果，解決共晶壓力與釬料張力難平衡的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微電子封裝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及到一種真空共晶工藝中釬縫 尺寸的控制方法。

背景技術(shù)

在微電子封裝技術(shù)領(lǐng)域，芯片、模組與基板的結(jié)合主要有機(jī)械、膠接和 焊接三種。機(jī)械連接采用相應(yīng)的緊固件，在微電子封裝領(lǐng)域有少量采用，膠 接技術(shù)成熟，自動化程度高，在微電子封裝技術(shù)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，焊接具 有熱傳導(dǎo)好，剪切力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在微電子封裝技術(shù)領(lǐng)域和SMT技術(shù)領(lǐng)域中也 得到廣泛應(yīng)用。

微電子封裝技術(shù)領(lǐng)域中的共晶工藝屬焊接的一種，主要特點(diǎn)是在釬料共 晶點(diǎn)以上溫度進(jìn)行無助焊劑的焊接操作，常用的釬料有金錫、金鍺合金。

真空共晶操作過程中，共晶釬料熔化后會產(chǎn)生表面張力，為了克服釬料 的表面張力，生過程中必須對芯片、模組進(jìn)行施壓，當(dāng)壓力大于釬料張力較 多時(shí)，釬料被擠出共晶區(qū)域，損傷外電路，當(dāng)壓力小于釬料張力時(shí)較多時(shí)， 共晶出現(xiàn)縫隙或空洞，影響芯片、模組散熱。

在實(shí)際的共晶操作過程中，模組的重量千差萬別，很難尋找到最佳的施 加力度來平衡釬料產(chǎn)生的表面張力，達(dá)到理想共晶。這樣就很容易出現(xiàn)壓力 不大就小，不小就大的情形。再者，高溫真空共晶的過程中，很難時(shí)時(shí)對施 加的壓力進(jìn)行過程干預(yù)，存在共晶壓力與釬料表面張力難平衡的問題。因此， 如何對真空共晶工藝中釬縫的尺寸進(jìn)行精確控制，是一個(gè)亟需解決的技術(shù)問 題。

上述內(nèi)容僅用于輔助理解本發(fā)明的技術(shù)方案，并不代表承認(rèn)上述內(nèi)容是 現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種真空共晶工藝中釬縫尺寸的控制方法， 旨在解決目前真空共晶工藝中，無法對釬縫進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化控制，進(jìn)而導(dǎo)致共晶 壓力與釬料張力難以平衡的技術(shù)問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種真空共晶工藝中釬縫尺寸的控制方法， 所述方法包括以下步驟：

S1：將金屬引線成型為預(yù)設(shè)形狀；

S2：將成型的所述金屬引線設(shè)置于共晶基板的共晶區(qū)域；

S3：用夾取設(shè)備將共晶釬料夾取、放置于共晶基板的共晶區(qū)域，壓覆所 述金屬引線；

S4：用夾取設(shè)備將共晶模組夾取、放置于共晶基板的共晶區(qū)域，壓覆所 述共晶釬料；

S5：在所述共晶模組上放置配重塊，并將共晶基板放入真空共晶爐；

S6：在預(yù)設(shè)共晶加熱曲線下執(zhí)行真空共晶，以使所述共晶釬料在所述真 空共晶爐內(nèi)溶化后，所述共晶模組與所述金屬引線形成標(biāo)準(zhǔn)的釬縫。

可選的，所述將成型的所金屬引線設(shè)置于共晶基板的共晶區(qū)域步驟之前， 所述方法還包括：

將共晶基板放入等離子設(shè)備進(jìn)行清洗，直至在預(yù)設(shè)倍數(shù)的顯微鏡下觀察 到共晶基板的共晶區(qū)域內(nèi)無金屬顆粒、毛刺或其他污染物；

將共晶釬料放入等離子設(shè)備，對所述共晶釬料的兩面進(jìn)行清洗。

可選的，所述引線為金屬及其合金的線體或金屬、金屬合金表面金屬化 的線體。

可選的，將成型的所金屬引線設(shè)置于共晶基板的共晶區(qū)域可采用超聲波 鍵合、熱壓鍵合或夾取設(shè)備夾取放置。