CN109877411A - 无助焊剂的微电路焊接组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种无助焊剂的微电路焊接组装方法，包括以下步骤：使用助焊剂对焊片进行去氧化；清洗去氧化后的焊片；使用清洗干燥后的焊片，在氮气氛围下将基板焊接在载体上。本发明提供的无助焊剂的微电路焊接组装方法，焊接过程仅在氮气氛围下进行，焊接过程不引入助焊剂或酸性气体，焊接后不需要再进行清洗，可降低焊接空洞，也能在一定程度上提升产品的成品率以及可靠性。

Description

无助焊剂的微电路焊接组装方法

技术领域

本发明属于电子器件封装技术领域，更具体地说，是涉及一种无助焊剂的微电路焊接组装方法。

背景技术

在气密封装的混合电路或集成电路封装中，水汽的单独存在或与其它气体或离子沾污物一起存在，一直是高可靠系统制造者最关心的问题。水与离子或其他残余物之间的相互作用会腐蚀电子器件的金属化层和电连接，产生金属迁移，导致电气短路，产生高的漏电流，并在半导体器件中产生反向电流。而使用有助焊剂的焊接工艺，虽后续进行清洗，但总不可避免的会在元器件或基板上残留助焊剂，残留的助焊剂会吸收环境中的水份，使潮气侵入到元器件的金属化层中，该潮气可降低基板或元器件线路表面的绝缘电阻，并腐蚀或金属枝晶甚至短路。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无助焊剂的微电路焊接组装方法，以解决现有技术中因元器件吸附潮气导致短路的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种无助焊剂的微电路焊接组装方法，包括以下步骤：

使用助焊剂对焊片进行去氧化；

清洗去氧化后的焊片；

使用清洗干燥后的焊片，在氮气氛围下将基板焊接在载体上。

进一步地，所述使用助焊剂对焊片去氧化包括：

所述焊片双面涂覆助焊剂，置于熔点高于焊片的载片上；

将载片和焊片一同放入真空炉内，根据设定的温度曲线进行氧化；

氧化后，炉内温度降至室温，将焊片取出。

进一步地，所述设定的温度曲线的最高温度大于所述助焊剂的活化温度，低于所述焊片的熔点。

进一步地，所述设定的温度曲线的最高温度低于所述焊片的熔点至少20℃。

进一步地，所述载片为石墨板或金属板。

进一步地，所述焊片为Sn₆₃Pb₃₇或Sn_96.5Ag₃Cu_0.5。

进一步地，所述助焊剂为水洗型或免洗型助焊剂。

进一步地，使用与助焊剂相匹配的清洗液进行清洗。

进一步地，焊接过程在真空钎焊炉内进行，加热升温至焊片熔点以上，保温一定时间，然后冷却至室温即可。

本发明提供的无助焊剂的微电路焊接组装方法的有益效果在于：预先对焊片进行处理，焊接过程仅在氮气氛围下进行，不引入助焊剂或酸性气体，焊接后不需要再进行清洗，焊接后的产品无助焊剂残留，降低了焊接后的空洞率，减少了气密封装内部水汽以及其它气体的含量，避免了水汽对金属化层和电路连接的腐蚀而造成短路的问题，在一定程度上提升了产品的成品率以及使用的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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为本发明实施例提供的无助焊剂的微电路焊接组装方法的步骤一的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的无助焊剂的微电路焊接组装方法的步骤三的结构示意图。

其中，图中标记：

1-焊片；2-助焊剂；3-载片；4-基板；5-载体。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请一并参阅图1及图2，现对本发明提供的无助焊剂的微电路焊接组装方法进行说明。所述无助焊剂的微电路焊接组装方法，包括以下步骤：

步骤一、使用助焊剂2对焊片1进行去氧化；

步骤二、清洗去氧化后的焊片1；

步骤三、使用清洗干燥后的焊片1，在氮气氛围下将基板4焊接在载体5上。

本发明提供的无助焊剂的微电路焊接组装方法，与现有技术相比，本发明是预先对焊片1进行去氧化处理，焊接过程仅在氮气氛围下进行，不引入助焊剂2或酸性气体，因此焊接后的产品不残留任何助焊剂或酸性物质，焊接后的元器件不需要再经过焊接后的清洗工艺，降低了焊接后的空洞率，减少了气密封装内部水汽以及其它气体的含量，避免了水汽对金属化层和电路连接的腐蚀而造成短路的问题，在一定程度上提升了产品的成品率以及使用的可靠性，可实现基板4大面积焊接。

请参阅图1，作为本发明提供的无助焊剂的微电路焊接组装方法的一种具体实施方式，所述使用助焊剂2对焊片1去氧化包括：

所述焊片1双面涂覆助焊剂2，置于熔点高于焊片1的载片3上，以防止载片3被熔融；

将载片3和焊片1一同放入真空炉内，根据设定的温度曲线进行氧化；

氧化后，炉内温度降至室温，将焊片1取出后进行清洗。

本实施例中，所述设定的温度曲线的最高温度大于所述助焊剂2的活化温度，低于所述焊片1的熔点。

作为本发明提供的无助焊剂的微电路焊接组装方法的一种具体实施方式，所述设定的温度曲线的最高温度低于所述焊片1的熔点至少20℃，且在最高温度下保温30s后冷却至室温，此过程中焊片去氧化的工艺温度低于焊片的熔点20℃，以保证焊片不熔化，保持焊片的原始形态，而工艺温度高于助焊剂的活化温度以使助焊剂能够充分对焊片表面的氧化层进行还原。

请参阅图1，作为本发明提供的无助焊剂的微电路焊接组装方法的一种具体实施方式，所述载片3为石墨板或金属板，但不局限于本实施例列举的这两种。

请参阅图1，作为本发明提供的无助焊剂的微电路焊接组装方法的一种具体实施方式，所述焊片1为Sn₆₃Pb₃₇或Sn_96.5Ag₃Cu_0.5，或者其他常用的合金成分的焊料。

参阅图1，作为本发明提供的无助焊剂的微电路焊接组装方法的一种具体实施方式，所述助焊剂为任何常用的水洗型或免洗型助焊剂。

本实施例中，对去氧化的焊片1进行清洗过程中，使用与助焊剂相匹配的清洗液以及清洗方法进行清洗，本发明选用的助焊剂采用溴丙烷气相清洗的方法进行清洗。

请参阅图2，作为本发明提供的无助焊剂的微电路焊接组装方法的一种具体实施方式，焊接过程在真空钎焊炉内进行，将组装后的载体5或盒体、焊片1和基板4放入钎焊炉内，先对炉体进行抽真空至100Pa以下，再充入氮气至标准大气压，再抽真空，充氮气，反复上述过程至少3遍，以使炉体内的氧气含量降到最小；再在氮气氛围内加热升温至焊片1熔点以上25-35℃，保温至少30s-40s，然后在氮气氛围内冷却至室温即可，冷却时间视实际真空钎焊炉的冷却效率而不同，但应冷却至室温后再从炉体取出。

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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.无助焊剂的微电路焊接组装方法，其特征在于，包括以下步骤：

使用助焊剂对焊片进行去氧化；

清洗去氧化后的焊片；

使用清洗干燥后的焊片，在氮气氛围下将基板焊接在载体上。

2.如权利要求1所述的无助焊剂的微电路焊接组装方法，其特征在于，所述使用助焊剂对焊片去氧化包括：

所述焊片双面涂覆助焊剂，置于熔点高于焊片的载片上；

将载片和焊片一同放入真空炉内，根据设定的温度曲线进行氧化；

氧化后，炉内温度降至室温，将焊片取出。

3.如权利要求2所述的无助焊剂的微电路焊接组装方法，其特征在于，所述设定的温度曲线的最高温度大于所述助焊剂的活化温度，低于所述焊片的熔点。

4.如权利要求3所述的无助焊剂的微电路焊接组装方法，其特征在于，所述设定的温度曲线的最高温度低于所述焊片的熔点至少20℃。

5.如权利要求2所述的无助焊剂的微电路焊接组装方法，其特征在于，所述载片为石墨板或金属板。

6.如权利要求1所述的无助焊剂的微电路焊接组装方法，其特征在于，所述焊片为Sn₆₃Pb₃₇或Sn_96.5Ag₃Cu_0.5。

7.如权利要求1所述的无助焊剂的微电路焊接组装方法，其特征在于，所述助焊剂为水洗型或免洗型助焊剂。

8.如权利要求1所述的无助焊剂的微电路焊接组装方法，其特征在于，使用与助焊剂相匹配的清洗液进行清洗。

9.如权利要求1所述的无助焊剂的微电路焊接组装方法，其特征在于，焊接过程在真空钎焊炉内进行，加热升温至焊片熔点以上，保温一定时间，然后冷却至室温即可。