CN106024645A - 一种芯片共晶焊接方法 - Google Patents
一种芯片共晶焊接方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106024645A CN106024645A CN201610353554.9A CN201610353554A CN106024645A CN 106024645 A CN106024645 A CN 106024645A CN 201610353554 A CN201610353554 A CN 201610353554A CN 106024645 A CN106024645 A CN 106024645A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- chip
- positioning fixture
- pad
- size
- eutectic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 title claims abstract description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000005476 soldering Methods 0.000 title abstract 7
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 48
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 3
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 abstract 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 4
- WUUZKBJEUBFVMV-UHFFFAOYSA-N copper molybdenum Chemical compound [Cu].[Mo] WUUZKBJEUBFVMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000006023 eutectic alloy Substances 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
- B23K1/008—Soldering within a furnace
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K3/00—Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
- B23K3/08—Auxiliary devices therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
本发明提出了一种芯片共晶焊接方法,包括以下步骤:步骤(a)、根据垫片的大小来确定L型陶瓷定位夹具的尺寸;步骤(b)、采用激光机来划切相应尺寸的L型陶瓷定位夹具;步骤(c)、在对芯片定位的过程中,首先采用L型陶瓷定位夹具固定住垫片,然后在垫片上面放入焊片,最后在焊片上放入芯片;步骤(d)、芯片在定位夹具固定好以后,放进真空共晶炉中采用焊接工装进行共晶焊接。本发明的芯片共晶焊接方法,通过激光机制备出L型陶瓷定位夹具有效解决了在共晶焊接时芯片与垫片错位的难题,方法简单,成本低廉,可行性强;整个夹具的制作采用陶瓷为基材,能提供有效的机械支撑,适用范围广。
Description
技术领域
本发明涉及微波毫米波微组装技术领域,特别涉及一种芯片共晶焊接方法。
背景技术
真空共晶焊接技术是近几年来出现的一种利用共晶合金的特性实现芯片与基板、基板与管壳、盖板与壳体的焊接。由于共晶焊片要比导电胶具有更好的导热特性和导电特性,而且随着芯片集成产品功率的增加,越来越多的芯片需要采用共晶焊接代替导电胶粘接来实现互联。
真空共晶焊接属于热压焊接方式,因此,在GaAs基芯片中要获得高电导率、高热导率和低空洞率的共晶焊接效果,必须在真空焊接的过程中对芯片提供一定的压力来使焊片在融化时能充分的铺展开。但在焊接的过程中对GaAs基芯片提供压力时就特别容易造成垫片和芯片的错位,从而导致芯片焊接的失败。
因此,如何在芯片共晶焊接时保证芯片与垫片不错位,是目前本领域亟待解决的问题。
发明内容
本发明提出了一种芯片共晶焊接方法,解决芯片共晶焊接时芯片与垫片错位的问题。
本发明的技术方案是这样实现的:
一种芯片共晶焊接方法,包括以下步骤:
步骤(a)、根据垫片的大小来确定L型陶瓷定位夹具的尺寸;
步骤(b)、采用激光机来划切相应尺寸的L型陶瓷定位夹具;
步骤(c)、在对芯片定位的过程中,首先采用L型陶瓷定位夹具固定住垫片,然后在垫片上面放入焊片,最后在焊片上放入芯片;
步骤(d)、芯片在定位夹具固定好以后,放进真空共晶炉中采用焊接工装进行共晶焊接。
可选地,所述步骤(a)中,设置L型陶瓷定位夹具的长边尺寸是对应垫片长边尺寸的一半,L型陶瓷定位夹具的宽边尺寸是对应垫片宽边尺寸的一半。
可选地,所述步骤(b)中,在激光机来划切相应尺寸的L型陶瓷定位夹具时,所采用的激光机为紫外激光机,或者为Ps激光机,激光的功率为10w左右。
可选地,所述步骤(c)中,设置L型陶瓷定位夹具的厚度大于垫片厚度和芯片厚度之和。
可选地,所述步骤(d)中,在焊接的过程中,焊接的温度为300℃,焊接的时间为90s,焊接的过程中通入的保护气体为高纯氮气。
本发明的有益效果是:
(1)本发明的芯片共晶焊接方法,通过激光机制备出L型陶瓷定位夹具,有效解决了在共晶焊接时芯片与垫片错位的难题,方法简单,成本低廉,可行性强;
(2)整个夹具的制作采用陶瓷为基材,能提供有效的机械支撑,适用范围广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种芯片共晶焊接方法的流程图;
图2为根据本发明制备的芯片共晶焊接定位夹具的工装示意图;
图3为根据本发明制备的L型陶瓷定位夹具的结构示意图;
附图标记说明:
1为制备的L型陶瓷定位夹具;2为焊接垫片;3为焊接芯片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的目的在于提供一种芯片共晶焊接方法,在真空共晶焊接GaAs基芯片时,能够为芯片提供定位,解决目前真空共晶焊接芯片时芯片与垫片错位的难题。
因此,本发明提供了一种芯片共晶焊接方法,如图1所示,包括以下步骤:
步骤(a)、根据垫片的大小来确定L型陶瓷定位夹具的尺寸;
步骤(b)、采用激光机来划切相应尺寸的L型陶瓷定位夹具;
步骤(c)、在对芯片定位的过程中,首先采用L型陶瓷定位夹具固定住垫片,然后在垫片上面放入焊片,最后在焊片上放入芯片;
步骤(d)、芯片在定位夹具固定好以后,放进真空共晶炉中采用焊接工装进行共晶焊接。
所述步骤(a)中,为了能够在焊接的过程中牢固的卡住垫片,设置L型陶瓷定位夹具的两边尺寸是对应垫片两边尺寸的一半;
所述步骤(b)中,在采用激光机来划切相应尺寸的L型陶瓷定位夹具时,所采用的激光机为紫外激光机,或者为Ps激光机,激光机的功率为10w左右;
所述步骤(c)中,设置L型陶瓷定位夹具的厚度要大于垫片厚度和芯片厚度之和,例如,垫片的厚度为0.12mm,芯片的厚度为0.12mm,则采用的L型陶瓷定位夹具的厚度为0.5mm;
所述步骤(d)中,在焊接的过程中,焊接的温度为300℃,焊接的时间为90s,焊接的过程中通入的保护气体为高纯氮气。
图2所示为根据本发明制备的芯片共晶焊接定位夹具的工装示意图,其中L型陶瓷定位夹具1具体的制作步骤为:根据垫片的尺寸确定L型陶瓷定位夹具的尺寸,采用的激光机为紫外激光机,或者为Ps激光机,激光机的功率为10w左右;采用的焊接垫片2为钼铜垫片,厚度为0.12mm,并且在钼铜垫片的镀层为Ni3/Au2;焊接芯片3采用厚度为0.12mm的GaAs基芯片。
图3为L型陶瓷定位夹具的结构示意图,要求L型陶瓷定位夹具的两边尺寸分别为垫片两边尺寸的一半,并且要求L型陶瓷定位夹具的厚度要大于焊接垫片和芯片的厚度之和,经过计算,垫片的厚度为0.12mm,芯片的厚度为0.12mm,则采用的L型陶瓷定位夹具的厚度为0.5mm。
本发明的芯片共晶焊接方法,通过激光机制备出L型陶瓷定位夹具有效解决了在共晶焊接时芯片与垫片错位的难题,方法简单,成本低廉,可行性强;整个夹具的制作采用陶瓷为基材,能提供有效的机械支撑,适用范围广。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种芯片共晶焊接方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤(a)、根据垫片的大小来确定L型陶瓷定位夹具的尺寸;
步骤(b)、采用激光机来划切相应尺寸的L型陶瓷定位夹具;
步骤(c)、在对芯片定位的过程中,首先采用L型陶瓷定位夹具固定住垫片,然后在垫片上面放入焊片,最后在焊片上放入芯片;
步骤(d)、芯片在定位夹具固定好以后,放进真空共晶炉中采用焊接工装进行共晶焊接。
2.如权利要求1所述的芯片共晶焊接方法,其特征在于,所述步骤(a)中,设置L型陶瓷定位夹具的长边尺寸是对应垫片长边尺寸的一半,L型陶瓷定位夹具的宽边尺寸是对应垫片宽边尺寸的一半。
3.如权利要求1所述的芯片共晶焊接方法,其特征在于,所述步骤(b)中,在激光机来划切相应尺寸的L型陶瓷定位夹具时,所采用的激光机为紫外激光机,或者为Ps激光机,激光机的功率为10w左右。
4.如权利要求1所述的芯片共晶焊接方法,其特征在于,所述步骤(c)中,设置L型陶瓷定位夹具的厚度大于垫片厚度和芯片厚度之和。
5.如权利要求1所述的芯片共晶焊接方法,其特征在于,所述步骤(d)中,在焊接的过程中,焊接的温度为300℃,焊接的时间为90s,焊接的过程中通入的保护气体为高纯氮气。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610353554.9A CN106024645B (zh) | 2016-05-18 | 2016-05-18 | 一种芯片共晶焊接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610353554.9A CN106024645B (zh) | 2016-05-18 | 2016-05-18 | 一种芯片共晶焊接方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106024645A true CN106024645A (zh) | 2016-10-12 |
CN106024645B CN106024645B (zh) | 2019-02-26 |
Family
ID=57093761
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610353554.9A Active CN106024645B (zh) | 2016-05-18 | 2016-05-18 | 一种芯片共晶焊接方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106024645B (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112289695A (zh) * | 2020-09-22 | 2021-01-29 | 中国电子科技集团公司第二十九研究所 | 一种用于多焊件自动共晶的通用共晶装置及共晶方法 |
CN116372306A (zh) * | 2023-03-13 | 2023-07-04 | 无锡昌鼎电子有限公司 | 一种半导体生产用焊片固定装置及其固定方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN201645105U (zh) * | 2009-10-26 | 2010-11-24 | 成都西科微波通讯有限公司 | 一种微波电路焊接夹具 |
CN102528194A (zh) * | 2010-12-15 | 2012-07-04 | 无锡华测电子系统有限公司 | 一种真空共晶焊接方法 |
CN202503025U (zh) * | 2011-12-23 | 2012-10-24 | 彩虹集团公司 | 一种多颗led集成封装共晶夹具 |
CN103617957B (zh) * | 2013-11-26 | 2016-06-29 | 中国电子科技集团公司第四十一研究所 | 一种实现对芯片共晶焊接的方法 |
-
2016
- 2016-05-18 CN CN201610353554.9A patent/CN106024645B/zh active Active
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112289695A (zh) * | 2020-09-22 | 2021-01-29 | 中国电子科技集团公司第二十九研究所 | 一种用于多焊件自动共晶的通用共晶装置及共晶方法 |
CN112289695B (zh) * | 2020-09-22 | 2023-03-21 | 中国电子科技集团公司第二十九研究所 | 一种用于多焊件自动共晶的通用共晶装置及共晶方法 |
CN116372306A (zh) * | 2023-03-13 | 2023-07-04 | 无锡昌鼎电子有限公司 | 一种半导体生产用焊片固定装置及其固定方法 |
CN116372306B (zh) * | 2023-03-13 | 2023-10-20 | 无锡昌鼎电子有限公司 | 一种半导体生产用焊片固定装置及其固定方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106024645B (zh) | 2019-02-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11978818B2 (en) | Solder strip applied to shingled solar cell module | |
CN102782836B (zh) | 半导体模块的制造方法、半导体模块以及制造装置 | |
CN104472022A (zh) | 散热基板的制造方法 | |
US10383236B2 (en) | Manufacturing method for circuit board based on copper ceramic substrate | |
KR20110060938A (ko) | 원통형 스퍼터링 타겟 및 그 제조방법 | |
CN105458503A (zh) | 一种复合铝合金外壳的激光密封焊接工艺 | |
CN106206340A (zh) | 一种在管壳上共晶焊接大基板的方法 | |
CN105202956A (zh) | 钼铜或钨铜合金等热沉材料为基板的复合均热板制造方法 | |
CN106024645A (zh) | 一种芯片共晶焊接方法 | |
CN103144300A (zh) | 一种光伏组件及其焊接方法 | |
CN106067577A (zh) | 一种新型传导腔的介质移相器 | |
KR102328205B1 (ko) | 알루미늄 복합재와 유리 절연 단자를 실링하는 데 사용되는 저온 글라스링의 제조 및 그 사용방법 | |
CN108336372A (zh) | 一种燃料电池用双极板密封工艺 | |
CN112958907A (zh) | 一种适用于硅铝工件不同封装面结构的激光封焊工艺 | |
CN110153527B (zh) | 一种真空钎焊炉加热室 | |
CN103264219B (zh) | 一种钨、无氧铜复合金属材料的制备方法 | |
WO2015078088A1 (zh) | 玻璃可伐结合体与无氧铜的钎焊方法及装置 | |
CN102646607A (zh) | 毫米波t/r组件高导热材料平行缝焊的工艺方法 | |
CN103633550B (zh) | 一种半导体激光器bar条垂直阵列的封装方法 | |
CN106024644A (zh) | 一种在大垫片中芯片共晶焊接方法 | |
CN203062141U (zh) | 一种宽带毫米波行波管电子枪外壳焊接工装 | |
CN103617969A (zh) | 一种焊接金锡合金薄膜的热沉及其制备方法 | |
US20190160593A1 (en) | Welding method for different kinds of metals | |
CN103594458B (zh) | 一种衬板结构 | |
CN101309034A (zh) | 一种屏蔽电机转子的加工方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |