[发明专利]一种焊接方法及芯片封装方法

说明书

本申请公开了一种焊接方法及芯片封装方法，适用于半导体封装，包括：将待焊接部件和焊接部位进行氧化处理，使得待焊接部件和焊接部位表面形成金属氧化物层；在含有还原性气体的气氛中，将待焊接部件和焊接部位通过回流焊进行焊接，使得待焊接部件和焊接部位紧密结合。本申请的焊接方法通过使用还原性气体，使待焊接部件和焊接部位表面的氧化物在受热过程中发生还原反应，在保证金属散热层可靠焊接的同时，有效避免了现有使用树脂类助焊剂造成芯片成品率低的问题。

技术领域

本发明一般涉及半导体测试技术领域，具体涉及一种焊接方法及芯片封装方法。

背景技术

随着集成电路产业的不断发展和进步，芯片的单片集成度越来越高、功耗越来越大，对于封装技术的要求也越来越高。目前芯片封装过程中为了提高散热性能，一般在芯片和散热罩设置金属层，一方面有利于与散热，另一方面有利于散热罩和芯片的连接。

现有通常使用金属片，例如铟片、锡银片或者其他金属片，为了保证金属层与芯片和散热罩的连接，需要使用树脂类助焊剂去除金属片表面氧化物完成焊接，但是，目前使用的金属片极易氧化，且其表面氧化膜熔点很高，必须使用助焊剂去除氧化膜达到焊接效果，由于无法通过清洗来去除助焊剂残留，助焊剂残留会留在散热罩和芯片中间，在后续产品的使用过程中可能造成产品失效，以及树脂类助焊剂在加热过程中会由于其挥发造成金属飞溅，导致周围的电容、芯片短路，进而影响产品的可靠性；并且，树脂类助焊剂在加热过程中挥发出来的气体会在金属层中形成空洞，影响产品的散热性能效果。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种焊接方法及芯片封装方法，无需使用树脂类助焊剂，在保证金属散热层可靠焊接的同时，避免了树脂类助焊剂影响产品的可靠性。

第一方面，本发明提供一种焊接方法，适用于半导体封装，包括：

将待焊接部件和焊接部位进行氧化处理，使得待焊接部件和焊接部位表面形成金属氧化物层；

在含有还原性气体的气氛中，将待焊接部件和焊接部位通过回流焊进行焊接，使得待焊接部件和焊接部位紧密结合。

作为可选的方案，将待焊接部件和焊接部位进行氧化处理，包括：

将待焊接部件和焊接部位在空气气氛中放置4-8小时。

作为可选的方案，在含有还原性气体的气氛中，将待焊接部件和焊接部位通过回流焊进行焊接，包括：

在140℃-155℃下保温一段时间后，升温至230℃-250℃进行焊接。

作为可选的方案，在230℃-250℃焊接5min-10min。

作为可选的方案，含有还原性气体的气氛为甲酸气体、乙酸气体、氢气中的一种或几种的混合物。

作为可选的方案，甲酸气体为经Pt催化后的甲酸气体。

作为可选的方案，含有还原性气体的流量为35-50sccm。

第二方面，本发明提供一种芯片封装方法，包括：

基板上表面划分为第一区域和包围第一区域的第二区域，在第一区域设置芯片，基板下表面设置锡球层；

将金属散热层设置于芯片表面；

将散热罩盖设在基板上方，且散热罩与金属散热层接触，其中，散热罩为待焊接部件，金属散热层为焊接部位；

通过第一方面的焊接方法对散热罩和金属散热层进行焊接，以使散热罩与基板和金属散热层之间紧密贴合。

作为可选的方案，在对散热罩和金属散热层进行焊接之前，方法还包括：

基板下表面设置锡球层，将锡球层焊接在PCB板上。