CN106270884A - 芯片共晶焊接方法和芯片共晶焊接装置 - Google Patents

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龙秀森
刘耿烨
李跃星
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    • B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/008—Soldering within a furnace
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

本发明实施例提供一种芯片共晶焊接方法，能够保证在焊接时的芯片表面质量，简化焊接操作过程。本发明实施例一种芯片共晶焊接方法的技术方案包括：将底座放置在具有预设温度的加热台上，所述底座位于显微镜下方；步骤二、将加热后的所述底座的特定面上镀共晶焊料或合金焊片，所述特定面与所述底座和所述加热台相接触的面相对；步骤三、将镀共晶焊料或合金焊片的所述底座除去氧化层；步骤四、将所述芯片放置在除去氧化层的所述底座的特定面上。

Description

芯片共晶焊接方法和芯片共晶焊接装置
技术领域
本发明实施例涉及共晶工艺技术领域，具体涉及一种芯片共晶焊接方法。本发明还涉及一种芯片共晶焊接装置。
背景技术
共晶焊接是最近几年封装工艺中才发展起来的新工艺。它有空洞率低、散热性好等优点，尤其适用于对温度要求高的高频元器件。共晶焊接一般在真空或惰性气体环境中进行，其目的是防止焊接时被空气氧化。共晶炉就是基于共晶原理开发的专用设备，它在真空或惰性保护气体环境中，按照不同焊接合金材料的共晶工艺曲线要求，来完成芯片的封装。
现有共晶炉在共晶焊接时能够提供真空环境或可控的气氛(氮气、氮气和甲酸的混合气体等)，无需使用助焊剂，并能够根据焊接对象的共晶特点，设定工艺曲线，精确控制炉体内的共晶环境，包括温度和时间，真空度、充气气体流量和时间，焊接过程复杂。
发明内容
本发明实施例提供一种芯片共晶焊接方法，能够保证在焊接时的芯片表面质量，简化焊接操作过程。
本发明实施例一种芯片共晶焊接方法的技术方案包括：
将底座放置在具有预设温度的加热台上，所述底座位于显微镜下方；
步骤二、将加热后的所述底座的特定面上镀共晶焊料或合金焊片，所述特定面与所述底座和所述加热台相接触的面相对；
步骤三、将镀共晶焊料或合金焊片的所述底座除去氧化层；
步骤四、将所述芯片放置在除去氧化层的所述底座的特定面上。
优选的，在上述芯片共晶焊接方法的技术方案中，步骤一中的所述底座位于所述显微镜下方具体包括：调节所述显微镜的物镜放大倍率、物距及像距，直至获取所述底座的清晰图像。
优选的，在上述芯片共晶焊接方法的技术方案中，步骤二具体包括：所述加热台不间断供氮气，然后在加热后的所述底座的特定面上镀共晶焊料或合金焊片，所述特定面与所述底座和所述加热台相接触的面相对。
优选的，在上述芯片共晶焊接方法的技术方案中，所述加热台上设有氮气接入管，所述氮气接入管外接氮气源。
优选的，在上述芯片共晶焊接方法的技术方案中，步骤三具体包括：通过镀金片除去镀共晶焊料或合金焊片的所述底座的氧化层。
本发明实施例还提供一种芯片共晶焊接装置，包括上述芯片共晶焊接方法中提及的显微镜、加热台以及环设在所述加热台外部的托架。
优选的，在上述芯片共晶焊接装置的技术方案中，所述托架的顶面低于所述加热台的顶面，所述加热台的顶面用于放置底座。
优选的，在上述芯片共晶焊接装置的技术方案中，所述加热台上设有氮气接入管，所述氮气接入管外接氮气源。
优选的，在上述芯片共晶焊接装置的技术方案中，所述氮气管的数量为一个。
优选的，在上述芯片共晶焊接装置的技术方案中，所述加热台内设有加热模块，所述加热模块外接温控器和电源。
采用上述技术方案的有益效果是：
由于本实施例首先将底座放置在具有预设温度的加热台上，所述底座位于显微镜下方，然后将加热后的所述底座的特定面上镀共晶焊料或合金焊片，所述特定面和所述底座与所述加热台相接触的面相对，其次将镀共晶焊料或合金焊片的所述底座除去氧化层，再次将所述芯片放置在所述底座的特定面上，能够保证在焊接时的芯片表面质量，简化焊接操作过程。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例中提供的一种芯片共晶焊接方法的流程图。
具体实施方式
本发明实施例提供一种芯片共晶焊接方法，能够保证在焊接时的芯片表面质量，简化焊接操作过程。
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。
请参阅图1，本发明实施例一种芯片共晶焊接方法的技术方案包括：
101、将底座放置在具有预设温度的加热台上，底座位于显微镜下方；
本实施例中，由于底座可由不同的合金金属材料制成，底座表面镀金或镀银，镀金或镀银的底座可熔焊多种共晶焊料或合金焊片，基于不同的合金焊片具有不同的熔点，所以加热台根据不同的共晶焊料或合金焊片的熔点温度设定预设温度；
底座位于显微镜下方具体为：底座位于显微镜的镜头下方，调节显微镜的物镜放大倍率、物距及像距，直至获取底座的清晰图像，保证能够通过显微镜观察到底座的表面的变化。
102、将加热后的底座的特定面上镀共晶焊料或合金焊片，特定面和底座与加热台相接触的面相对；
本实施例中，加热台对放置在其中的底座不断加热，然后在底座的特定面上镀共晶焊料或合金焊片，共晶焊料或合金焊片的材料包含锡、金锡、金锗、金硅等，该特定面和底座与加热台相接触的面相对，区别于传统的方法，即将芯片放于底座等器件底部，通高温熔融时并借共晶机的机械超声震动实现器件共晶。
为确保步骤102的过程中不被氧化，确保焊接过程中的氮气量，加热台上可设有氮气接入管，氮气接入管外接氮气源，不间断供氮气。
103、将镀共晶焊料或合金焊片的底座除去氧化层；
本实施例中，将镀共晶焊料或合金焊片完成的底座通过镀金薄片轻刮底座表面，去除氧化层。
104、将芯片放置在除去氧化层的底座的特定面上。
本实施例中，将芯片放于锡液面并轻轻上下摩擦回调摆放好位置即芯片共晶完成。
本发明实施例还提供一种芯片共晶焊接装置，该芯片共晶焊接装置具有双管道即进气管通道和排气管通道，具体包括显微镜、加热台以及环设在加热台外部的托架，托架的顶面低于加热台的顶面，加热台的顶面用于放置底座。
在上述芯片共晶焊接装置的技术方案中，加热台上设有氮气接入管，氮气接入管外接氮气源，氮气接入管的数量为一个。
在上述芯片共晶焊接装置的技术方案中，加热台上除了设有氮气接入管以外，加热台内设有加热模块，加热模块外接温控器和电源。
以上对本发明进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种芯片共晶焊接方法，其特征在于，包括：
步骤一、将底座放置在具有预设温度的加热台上，所述底座位于显微镜下方；
步骤二、将加热后的所述底座的特定面上镀共晶焊料或合金焊片，所述特定面与所述底座和所述加热台相接触的面相对；
步骤三、将镀共晶焊料或合金焊片的所述底座除去氧化层；
步骤四、将所述芯片放置在除去氧化层的所述底座的特定面上。
2.根据权利要求1所述的芯片共晶焊接方法，其特征在于，步骤一中的所述底座位于所述显微镜下方具体包括：调节所述显微镜的物镜放大倍率、物距及像距，直至获取所述底座的清晰图像。
3.根据权利要求1所述的共晶焊接方法，其特征在于，步骤二具体包括：所述加热台不间断供氮气，然后在加热后的所述底座的特定面上镀共晶焊料或合金焊片，所述特定面与所述底座和所述加热台相接触的面相对。
4.根据权利要求3所述的芯片共晶焊接方法，其特征在于，所述加热台上设有氮气接入管，所述氮气接入管外接氮气源。
5.根据权利要求1所述的共晶焊接方法，其特征在于，步骤三具体包括：通过镀金片除去镀共晶焊料或合金焊片的所述底座的氧化层。
6.一种芯片共晶焊接装置，其特征在于，包括权利要求1至5中任一项所述的共晶焊接方法中的显微镜、加热台，还包括环设在所述加热台外部的托架。
7.根据权利要求6所述的芯片共晶焊接装置，其特征在于，所述托架的顶面低于所述加热台的顶面，所述加热台的顶面用于放置底座。
8.根据权利要求7所述的芯片共晶焊接装置，其特征在于，所述加热台上设有氮气接入管，所述氮气接入管外接氮气源。
9.根据权利要求8所述的芯片共晶焊接装置，其特征在于，所述氮气管的数量为一个。
10.根据权利要求9所述的芯片共晶焊接装置，其特征在于，所述加热台内设有加热模块，所述加热模块外接温控器和电源。
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