通过同时发生电流脉冲利用放热反应使组件相互结合制造技术

本发明专利技术名称为通过同时发生电流脉冲利用放热反应使组件相互结合。用于接合第一工件(408)和第二工件(406)的方法和装置。放热材料(426)层被放置在第一工件(408)和第二工件(406)之间。多股电流(428)在多个位置(433)并基本上同时被施加至该放热材料(426)层，以便在该放热材料(426)层中发生放热反应(444)。

【技术实现步骤摘要】
通过同时发生电流脉冲利用放热反应使组件相互结合
技术介绍
本公开一般地涉及制造组件，并且具体地涉及使组件相互接合。仍更具体地，本公开涉及利用焊料和放热反应使组件相互结合的方法和装置。很多设备包括电路。这些电路可采用集成电路的形式。这些集成电路也被称为芯片。通常，集成电路被放置在包装中。该包装可包括两部分。集成电路可被安装在一部分诸如基底上。另一部分——盖，可被结合至基底以形成包装，集成电路位于包装内部。该包装为集成电路提供保护和电连接。该包装可随后被安装在基底诸如印制的电路板上。印制的电路板提供了机械支持和不同电子组件之间的电连接。在其他情况中，集成电路可被安装或形成在印制的电路板上。盖可被放置在集成电路上方并结合至印制的电路板。盖可以以形成气密密封的方式结合至电路板以覆盖集成电路。具有支持组件的集成电路的例子为相阵列天线模块，在支持组件上气密密封可为期望的。该类型电路，以及其他类型的电路，可被密封以减少进入这些电路并影响这些电路的操作的湿气。目前，电路通常以陶瓷包装、玻璃或金属包装或其他类型的包装进行气密密封。在一些情况中，盖可被直接放置在印制的电路板基底上。这些类型的包装通常使用焊料以形成阻止湿气侵入的密封。焊接、电阻焊接或一些其他合适的技术通常用于将盖结合至基底。将盖结合至基底所产生的热涉及经过一段时间后的温度——其可高于所期望的。这些温度可对集成电路和其他共定位组件产生不期望的影响。例如，高温可引起不期望的影响，诸如损坏将集成电路附连至基底的粘接材料，破坏在相同的包装内与集成电路共定位的组件，将应力引导在集成电路和周围组件上，缩短集成电路和它的支持组件的寿命，或其一些组合。结果，利用目前使用的密封组件的方法，重新加工或替换损坏的集成电路和其他组件可比期望的要更经常地发生。因此，制造电路和电路系统需要的时间和费用可大于期望的。因此，期望具有考虑到至少一些上述问题以及可能的其他问题的方法和装置。
技术实现思路
在一个说明性实施方式中，提供了用于将第一工件和第二工件相互接合的方法。放热材料层被放置在第一工件和第二工件之间。多股电流在多个位置并基本上同时施加至该放热材料层，以便在该放热材料层中发生放热反应。在另一个说明性实施方式中，提供了用于密封印制的电路板上的电路的方法。放热材料层被放置在盖和印制的电路板之间。该盖位于印制的电路板上的集成电路上方。在多个位置施加多股电流脉冲至该放热材料层。基本上同时施加多股电流脉冲，以便在该放热材料层中发生放热反应。当发生放热反应时，施加推动盖朝向印制的电路板的力，在盖和印制的电路板之间形成气密密封。还在另一个说明性实施方式中，装置包括平台和控制器。平台被配置以保持第一工件和第二工件，放热材料层位于第一工件和第二工件之间。控制器被配置以在多个位置施加多股电流至该放热材料层。基本上同时施加多股电流，以便在该放热材料层中发生放热反应。所述特征和功能可在本公开的多种实施方式中独立实现或可在其他实施方式中组合，其中进一步的细节参考以下描述和附图可见。附图说明被认为是说明性实施方式的特性的新特征在所附权利要求中说明。然而，当与附图结合阅读时，说明性实施方式以及优选的使用模式、进一步的目标和其特征将通过参考以下本公开的说明性实施方式的详细说明被最好地理解，其中：图1和1A-1B为根据说明性实施方式的制造环境的图示；图2为根据说明性实施方式的工件的图示；图3为根据说明性实施方式用于激活放热反应的电路的图示；图4为根据说明性实施方式的制造环境的方块图的图示；和图5为根据说明性实施方式用于将工件相互结合的过程的流程图的图示。专利技术详述说明性实施方式认可和考虑很多不同的想法。例如，说明性实施方式认可和考虑选择用于焊料的放热材料可降低用于使组件相互结合的时间和温度。说明性实施方式也认可和考虑在放热反应已经发生后施加电流至焊料可能不能在焊料中提供期望水平的连续性。例如，当焊料具有配置以符合集成电路的包装中窄区域的形状时，焊料可能不以期望的方式流动。换言之，利用电子包装上的焊料或其他材料密封的间隙或边缘通常是狭窄和有限的。熔化的焊料趋于沿着最小电阻的路径。结果，焊料沿包装外围的流动变得不可预测。因为熔化状态的焊料的方向、均匀性和连续性不受控制，生产中可发生部分与部分广泛的差异。制造具有无空隙、无裂缝和耐蠕变的密封的包装可比期望的更难获得。说明性实施方式认可和考虑焊料流动的方向、焊料的均匀性和焊料的连续性可导致不连续性(inconsistency)，以致当集成电路的包装中的组件通过放热过程结合在一起时，利用焊料的气密密封可能不存在。因此，一种或多种说明性实施方式提供了将第一工件和第二工件相互接合的方法和装置。放热材料层被放置在第一工件和第二工件之间。在多个位置施加多股电流至该放热材料层。基本上同时施加多股电流，以便在该放热材料层中发生放热反应。可选择多股电流，以便焊料的流动更均匀和连续(consistent)。结果，冷却后焊料中的不连续性可降低，以便存在气密密封。现在参考附图，特别参考图1和1A，根据说明性实施方式描述了制造环境的图示。在这些说明性实施例中，制造环境100包括基底102。基底102为这样的基底：在其上，显示包括集成电路106、集成电路108、集成电路110和集成电路112的集成电路104。特别地，基底102为电镀金属的基底。例如，基底102可为印制的电路板。在该说明性实施例中，集成电路104可由盖114覆盖。如所描述的，盖114包括盖116、盖118、盖120和盖122。在这些说明性实施例中，盖114为电镀金属的。例如，盖114可由具有金属涂层的陶瓷、塑料或一些其他材料组成。盖114可利用结合系统123接合至基底102。特别地，在这些说明性实施例中盖116和基底102相互结合。如所描述的，该结合为分子结合。当盖116和基底102相互结合时，在这些组件之间形成接头（joint）。如所描述的，盖116已经被放置在集成电路106上方。在该说明性实施例中，盖116被放置以结合至基底102。如所描述的，盖116为第一工件，和基底102为第二工件。具有在集成电路106上方的盖116的基底102位于结合系统123的平台124上。结合系统123包括负载单元126。负载单元126具有与盖116的顶部啮合的尖部128。在该说明性实施例中，负载单元126被配置以在箭头132的方向上施加力。在箭头132方向的力推动这两个工件，盖116和基底102，朝向彼此。更具体地，盖116被推动朝向基底102。在该说明性实施例中，盖116利用由结合系统123产生的多股电流结合至基底102。在这些说明性实施例中，多股电流为多股电流脉冲。换言之，每股电流具有固定的持续时间。在这些说明性实施例中，每股电流具有相同的振幅和持续时间。该持续时间可被称为脉冲宽度。多股电流通过多个焊料层运送。如在此所用的，“多个”，当参考物品使用时，表示一个或多个物品。例如，多个焊料层为一个或多个焊料层。所述多个焊料层位于盖116和基底102之间。在这些说明性实施例中，焊料由多种放热材料组成。换言之，选择用于焊料的材料为以热的形式释放能量以响应由结合系统123产生的多股电流的一种或多种材料。如所描述的，结合系统123包括能量源134和电流控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
使第一工件(408)和第二工件(406)相互接合的方法，所述方法包括：在所述第一工件(408)和所述第二工件(406)之间放置放热材料(426)层；和在多个位置(433)中施加多股电流(428)至所述放热材料(426)层，其中所述多股电流(428)基本上同时施加，以便在所述放热材料(426)层中发生放热反应(444)。

【技术特征摘要】
2012.03.13 US 13/419,0861.使第一工件(408)和第二工件(406)相互接合的方法，所述方法包括：在所述第一工件(408)和所述第二工件(406)之间放置第一放热材料层；在所述第二工件(406)和第三工件(450)之间放置第二放热材料层，其中所述第三工件(450)位于所述第一工件(408)和所述第二工件(406)之间；和在多个位置(433)中施加多股电流(428)至所述第一放热材料层和所述第二放热材料层，其中所述多股电流(428)基本上同时施加，以便在所述第一放热材料层和所述第二放热材料层中发生放热反应(444)，其中所述第一放热材料层和所述第二放热材料层为多个焊料(138)层，所述第一放热材料层和所述第二放热材料层被配置以产生所述放热反应(444)，以响应所述多股电流脉冲(440)的施加。2.权利要求1所述的方法，进一步包括：施加推动所述第一工件(408)朝向所述第二工件(406)的力(424)至所述第一工件(408)，其中当所述放热反应(444)发生时施加所述力(424)。3.权利要求1或2任一项所述的方法，其中所述放热反应(444)使得所述第一工件(408)、所述第二工件(406)和所述第三工件(450)之间的气密密封(446)形成。4.权利要求1所述的方法，其中所述多股电流(428)每个具有经选择的相同的持续时间，以便在所述第一放热材料层和所述第二放热材料层中发生所述放热反应(444)，其中所述第一工件(408)、所述第二工件(406)和所述第三工件(450)通过所述第一放热材料层和所述第二放热材料层相互接合。5.权利要求1所述的方法，其中所述施加步骤包括：在室温下，在所述多个位置(433)中施加所述多股电流(428)至所述第一放热材料层和所述第二放热材料层，其中所述多股电流(428)基本上同时施加，并且所述多股电流(428)具有经选择的持续时间，以便在所述第一放热材料层和所述第二放热材料层中发生所述放热反应(444)，其中所述第一工件(408)、所述第二工件(406)和所述第三工件(450)通过所述第一放热材料层和所述第二放热材料层相互接合。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·史，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：