[发明专利]一种烧结工艺

说明书

本发明提供了一种用于烧结工艺的密封袋和烧结工艺，所述密封袋材料为耐高温材料，容积范围为10mm³～500mm³；所述耐高温材料选自：特氟龙、聚酰亚胺薄膜、铝箔胶带、聚酯薄膜胶带中的一种；所述密封袋形状选自：三角形、四边形、梯形、菱形、五角星、六边形、圆形中的一种。本发明提供的密封袋，制作成本低，且密封袋内已抽真空，在烧结时不需要持续通气，且袋子内的负压条件也更利于使烧结材料中的挥发性物质出来。不需要模具，自由度高。可以实现多个样品同时烧结，统一在一个地方释放收集气体，不会破坏环境，安全性高。

技术领域

本发明涉及半导体烧结领域，尤其涉及一种用于烧结工艺的密封袋和烧结工艺。

背景技术

封装作为连接材料、芯片、器件和应用的桥梁，直接为芯片提供稳定的电磁、机械及散热环境，使芯片稳定正常地工作，并且可通过封装集成实现并拓展芯片的功能范围。目前以纳米银烧结为代表的先进工艺已逐渐成为功率半导体器件封装互连的主流，国内外主要封装应用厂商已进入实用化和规模化使用中。但是银本身价格较高，此外，银和SiC芯片背面材料热膨胀系数的不同，需要添加其它中间金属层提高互连性能，从而增加了工艺复杂性成本等问题。

研究人员发现与纳米银近似的纳米铜材料，但是烧结纳米铜需要在特定的气氛或真空中进行。所以对烧结设备的气氛有一定的要求，但是目前大部分烧结设备并没有考虑太多的烧结气氛的掌控。

现有烧结铜的工艺过程一般为：在室温时放入样品，向整个腔体通入保护气氛，再从室温逐渐升温到工艺温度来避免铜材料的氧化，该过程时间很长，不适合工业生产。也有研究人员制作装配夹具，将样品放入夹具内，全程抽气和通气，保证样品厌氧环境。但是全程保持抽气和通气，气体消耗较大，同时使用时夹具依赖特定模具，影响量产。而且，烧结完成后，打开夹具后散发的气体无法被高效快速收集，有污染环境风险。而且模具定制难度较大，也不适合实验室等小规模开发。

发明内容

针对上述现有技术中所存在的技术问题，本发明提供一种用于烧结工艺的密封袋和烧结工艺，所述密封袋材料为耐高温材料，容积范围为10mm³~500mm³；所述耐高温材料选自：特氟龙、聚酰亚胺薄膜、铝箔胶带、聚酯薄膜胶带中的一种；所述密封袋形状选自：三角形、四边形、梯形、菱形、五角星、六边形、圆形中的一种。

一种烧结工艺，采用上述用于烧结工艺的密封袋，所述工艺包括以下步骤：

S2.1 将待烧结产品放置所述密封袋内；用包封设备对密封袋进行封口，形成真空密封；

S2.2 将密封后的待烧结产品，放置烧结炉内，在烧结炉内通入烧结气氛，调整烧结温度，设置压力辅助及保温时间，得到烧结件；所述烧结气氛选自：氩气、空气、氮气、5%氢氩混合气、甲酸、真空中的一种；

S2.3 将所述烧结件的密封袋打开，放气，得到烧结成型的产品。

优选地，所述烧结温度：100℃-280℃，所述保温时间30s--30min，所述压力辅助0MPa-30MPa。

优选地，所述密封袋的真空度小于1×102Pa。

优选地，所述包封设备选自真空封口机、真空包装机中的一种。

优选地，封口粘合温度为290℃~350℃。

优选地，在所述S2.1之前，所述工艺还包括：

S2.4 在基板上设置连接材料，将芯片放置在所述连接材料上，烘干，得到所述待烧结产品。

优选地，在所述S2.1之前，所述工艺还包括：