一种真空共晶工艺中钎缝尺寸的控制方法技术

本发明专利技术公开了一种真空共晶工艺中钎缝尺寸的控制方法，该方法包括将成型的金属引线设置于共晶基板的共晶区域；将共晶钎料放置于共晶基板的共晶区域，压覆金属引线；将共晶模组放置于共晶基板的共晶区域，压覆共晶钎料；在共晶模组上放置配重块，并将共晶基板放入真空共晶炉；在预设共晶加热曲线下执行真空共晶，以使共晶钎料在真空共晶炉内溶化后，共晶模组与金属引线形成标准的钎缝。本发明专利技术通过在共晶时将引线放入共晶区域来限制钎缝的尺寸，然后通过增加原有的压力，以使钎料在共晶炉中溶化后，芯片或者模组压住引线，形成一个标准的钎缝，进而钎料在标准缝隙里润湿达到良好的共晶效果，解决共晶压力与钎料张力难平衡的问题。解决共晶压力与钎料张力难平衡的问题。解决共晶压力与钎料张力难平衡的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种真空共晶工艺中钎缝尺寸的控制方法


[0001]本专利技术涉及微电子封装
，尤其涉及到一种真空共晶工艺中钎缝 尺寸的控制方法。

技术介绍

[0002]在微电子封装
，芯片、模组与基板的结合主要有机械、胶接和 焊接三种。机械连接采用相应的紧固件，在微电子封装领域有少量采用，胶 接技术成熟，自动化程度高，在微电子封装
得到广泛应用，焊接具 有热传导好，剪切力强等优点，在微电子封装
和SMT
中也 得到广泛应用。
[0003]微电子封装
中的共晶工艺属焊接的一种，主要特点是在钎料共 晶点以上温度进行无助焊剂的焊接操作，常用的钎料有金锡、金锗合金。
[0004]真空共晶操作过程中，共晶钎料熔化后会产生表面张力，为了克服钎料 的表面张力，生过程中必须对芯片、模组进行施压，当压力大于钎料张力较 多时，钎料被挤出共晶区域，损伤外电路，当压力小于钎料张力时较多时， 共晶出现缝隙或空洞，影响芯片、模组散热。
[0005]在实际的共晶操作过程中，模组的重量千差万别，很难寻找到最佳的施 加力度来平衡钎料产生的表面张力，达到理想共晶。这样就很容易出现压力 不大就小，不小就大的情形。再者，高温真空共晶的过程中，很难时时对施 加的压力进行过程干预，存在共晶压力与钎料表面张力难平衡的问题。因此， 如何对真空共晶工艺中钎缝的尺寸进行精确控制，是一个亟需解决的技术问 题。
[0006]上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案，并不代表承认上述内容是 现有技术。
专利技术内容
[0007]本专利技术的主要目的在于提供一种真空共晶工艺中钎缝尺寸的控制方法， 旨在解决目前真空共晶工艺中，无法对钎缝进行标准化控制，进而导致共晶 压力与钎料张力难以平衡的技术问题。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供一种真空共晶工艺中钎缝尺寸的控制方法， 所述方法包括以下步骤：
[0009]S1：将金属引线成型为预设形状；
[0010]S2：将成型的所述金属引线设置于共晶基板的共晶区域；
[0011]S3：用夹取设备将共晶钎料夹取、放置于共晶基板的共晶区域，压覆所 述金属引线；
[0012]S4：用夹取设备将共晶模组夹取、放置于共晶基板的共晶区域，压覆所 述共晶钎料；
[0013]S5：在所述共晶模组上放置配重块，并将共晶基板放入真空共晶炉；
[0014]S6：在预设共晶加热曲线下执行真空共晶，以使所述共晶钎料在所述真 空共晶炉内溶化后，所述共晶模组与所述金属引线形成标准的钎缝。
[0015]可选的，所述将成型的所金属引线设置于共晶基板的共晶区域步骤之前， 所述方法还包括：
[0016]将共晶基板放入等离子设备进行清洗，直至在预设倍数的显微镜下观察 到共晶基板的共晶区域内无金属颗粒、毛刺或其他污染物；
[0017]将共晶钎料放入等离子设备，对所述共晶钎料的两面进行清洗。
[0018]可选的，所述引线为金属及其合金的线体或金属、金属合金表面金属化 的线体。
[0019]可选的，将成型的所金属引线设置于共晶基板的共晶区域可采用超声波 键合、热压键合或夹取设备夹取放置。
[0020]可选的，所述金属引线的形状可以为直线、折线、圆、半圆、矩形或半 矩形中的一种或多种。
[0021]可选的，所述共晶基板的共晶层为金属、电镀金属、化学镀金属或预涂 钎料。
[0022]可选的，所述共晶钎料采用三角形、矩形、平行四边形、圆形及其镂空 图形或组装图形。
[0023]可选的，所述共晶钎料采用低温钎料。
[0024]可选的，所述金属引线与所述共晶钎料的尺寸关系表达式为：
[0025]0.5h≤c≤0.9h
[0026]其中，h为共晶钎料的厚度，c为金属引线的直径。
[0027]可选的，所述金属引线与所述共晶模组的尺寸关系表达式为：
[0028]L＝2/3a+1.5b
[0029]其中，L为引线长度，a为共晶模组长边长度，b为共晶模组宽边长度。
[0030]本专利技术实施例提出的一种真空共晶工艺中钎缝尺寸的控制方法，该方法 通过在共晶时将引线放入共晶区域来限制钎缝的尺寸，然后通过增加原有的 压力，以使钎料在共晶炉中溶化后，芯片或者模组压住引线，形成一个标准 的钎缝，进而钎料在标准缝隙里润湿达到良好的共晶效果，解决共晶压力与 钎料张力难平衡的问题。
附图说明
[0031]图1为本专利技术一种真空共晶工艺中钎缝尺寸的控制方法的流程示意图；
[0032]图2为本专利技术钎缝尺寸控制的结构示意图；
[0033]图3为本专利技术控制钎缝尺寸的金属引线布局图。
[0034]附图标记说明：1
‑
金属引线；2
‑
共晶基板；3
‑
共晶钎料；4
‑
共晶模组。
[0035]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步 说明。
具体实施方式
[0036]应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限 定本专利技术。
[0037]在实际的共晶操作过程中，模组的重量千差万别，很难寻找到最佳的施 加力度来平衡钎料产生的表面张力，达到理想共晶。这样就很容易出现压力 不大就小，不小就大的
情形。再者，高温真空共晶的过程中，很难时时对施 加的压力进行过程干预，存在共晶压力与钎料表面张力难平衡的问题。因此， 如何对真空共晶工艺中钎缝的尺寸进行精确控制，是一个亟需解决的技术问 题。
[0038]为了解决这一问题，提出本专利技术的真空共晶工艺中钎缝尺寸的控制方法 的各个实施例。本专利技术提供的真空共晶工艺中钎缝尺寸的控制方法通过在共 晶时将引线放入共晶区域来限制钎缝的尺寸，然后通过增加原有的压力，以 使钎料在共晶炉中溶化后，芯片或者模组压住引线，形成一个标准的钎缝， 进而钎料在标准缝隙里润湿达到良好的共晶效果，解决共晶压力与钎料张力 难平衡的问题。
[0039]本专利技术实施例提供了一种真空共晶工艺中钎缝尺寸的控制方法，参照图1， 图1为本专利技术真空共晶工艺中钎缝尺寸的控制方法的实施例的流程示意图。
[0040]本实施例中，所述真空共晶工艺中钎缝尺寸的控制方法包括以下步骤：
[0041]S1：将金属引线成型为预设形状；
[0042]S2：将成型的所述金属引线设置于共晶基板的共晶区域；
[0043]S3：用夹取设备将共晶钎料夹取、放置于共晶基板的共晶区域，压覆所 述金属引线；
[0044]S4：用夹取设备将共晶模组夹取、放置于共晶基板的共晶区域，压覆所 述共晶钎料；
[0045]S5：在所述共晶模组上放置配重块，并将共晶基板放入真空共晶炉；
[0046]S6：在预设共晶加热曲线下执行真空共晶，以使所述共晶钎料在所述真 空共晶炉内溶化后，所述共晶模组与所述金属引线形成标准的钎缝。
[0047本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种真空共晶工艺中钎缝尺寸的控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1：将金属引线成型为预设形状；S2：将成型的所述金属引线设置于共晶基板的共晶区域；S3：用夹取设备将共晶钎料夹取、放置于共晶基板的共晶区域，压覆所述金属引线；S4：用夹取设备将共晶模组夹取、放置于共晶基板的共晶区域，压覆所述共晶钎料；S5：在所述共晶模组上放置配重块，并将共晶基板放入真空共晶炉；S6：在预设共晶加热曲线下执行真空共晶，以使所述共晶钎料在所述真空共晶炉内溶化后，所述共晶模组与所述金属引线形成标准的钎缝。2.如权利要求1所述的真空共晶工艺中钎缝尺寸的控制方法，其特征在于，所述将成型的所金属引线设置于共晶基板的共晶区域步骤之前，所述方法还包括将共晶基板放入等离子设备进行清洗，直至在预设倍数的显微镜下观察到共晶基板的共晶区域内无金属颗粒、毛刺或其他污染物；将共晶钎料放入等离子设备，对所述共晶钎料的两面进行清洗。3.如权利要求1所述的真空共晶工艺中钎缝尺寸的控制方法，其特征在于，所述引线为金属及其合金的线体或金属、金属合金表面金属化的线体。4.如权利要求1所述的真空共晶工艺中钎缝尺寸的控制方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘玉华，文泽海，向伟玮，季兴桥，曹雪姣，贾斌，高明起，杜荣富，李文，许冰，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十九研究所，
类型：发明
国别省市：