[发明专利]半密闭共晶贴片装置及共晶贴片方法

说明书

本发明提供了一种半密闭共晶贴片装置及共晶贴片方法，通过吸附孔的开口沿着吸附端到吸头杆的方向逐渐收缩的吸头结构设计，后续在共晶贴合时，能抬升吸头使得吸头的吸附端与芯片无紧密接触且吸附孔的下端面不脱离芯片的上表面，进而能带动芯片进行水平横向摩擦，且在水平横向摩擦过程中，芯片仅受到极小的平推力，表面及整体不受力，共晶贴片时贴装压力可控且一致，降低了共晶贴片时贴装压力的波动性；贴装压力为较小的横向推力，对应的焊料流散程度主要由横向推力的摩擦运动幅度决定，焊料的流散程度可控，贴片后焊料的流散分布较为均匀、边缘整齐、表面明亮；贴装压力较小，使得芯片贴装时受到的摩擦力较小，减少了芯片的表面损伤及边缘崩边。

技术领域

本发明涉及半导体封装技术领域，尤其是涉及一种半密闭共晶贴片装置及共晶贴片方法。

背景技术

单芯片封装工艺过程主要包括将芯片贴装在管壳底座、引线键合、气密性封帽等过程。其中，在高可靠性封装领域，将芯片贴装在管壳底座主要采用共晶烧结贴片的方法，贴片后芯片剪切强度、芯片底部X射线空洞率、焊料表面状态及其流散程度，是军用电子元器件检测的重要要求。

目前，业内主要的共晶贴片方法包括：

1)手工烧结贴片，但因手工操作的波动性，在烧结过程中很难完全控制贴片压力的一致性和焊料在芯片边缘的流散程度，不可避免地存在X射线空洞不可控、焊料流散程度不可控、贴装精度不可控等问题，尤其对于大管壳、大芯片、芯片底面四周有接地的产品，影响程度则更甚，因焊料流散形状不可控(多为波浪形或半圆形)、贴片精度一致性不良，导致后续键合工序一次性识别通过率低，须逐只调整引线和接地位置，严重影响了键合生产效率；

2)半自动烧结贴片，其主要方式为将“芯片/焊料/管壳”依次叠加，然后在芯片表面叠加保护硅片，最后使用重锤或夹子对整体进行夹持后实施回流，该工艺方法亦存在贴装压力的波动性，不可避免地存在X射线空洞不可控、焊料流散程度不可控、贴装精度不可控等问题，且存在一定程度的芯片表面损伤和焊料飞溅。

因此，目前亟需一种能解决贴装压力不一致、焊料流散程度不可控等问题的共晶贴片工艺。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种共晶贴片技术方案，用于解决上述技术问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种半密闭共晶贴片装置，包括：

半密闭腔体；

加热台，设置在所述半密闭腔体中；

真空吸取设备，至少包括吸头杆和吸头，所述吸头设置在所述吸头杆上，所述吸头远离所述吸头杆的一端为吸附端，所述吸附端上设有吸附孔，且至少在所述吸附端的边缘位置处，所述吸附孔的开口沿着所述吸附端到所述吸头杆的方向逐渐收缩。

可选地，所述半密闭腔体的顶部设有开口，所述半密闭腔体的底部设有与外界连通的第一管道。

可选地，所述吸头杆内部设有第二管道，所述第二管道与所述吸附孔连通；所述吸头杆包括刚性吸头杆，所述吸头包括刚性吸头。

可选地，所述吸头杆的运动控制部分在所述吸附端到所述吸头杆的方向上具有±5μm的精细运动控制能力。

可选地，所述吸头至少包括：喇叭型吸头。

此外，为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种共晶贴片方法，包括步骤：

提供半密闭共晶贴片装置，所述半密闭共晶贴片装置包括半密闭腔体、加热台及真空吸取设备，所述加热台设置在所述半密闭腔体中，所述真空吸取设备至少包括吸头杆和吸头，所述吸头设置在所述吸头杆上，所述吸头远离所述吸头杆的一端为吸附端，所述吸头的吸附端上设有吸附孔，且至少在所述吸附端的边缘位置处，所述吸附孔的开口沿着所述吸附端到所述吸头杆的方向逐渐收缩；