[发明专利]一种真空共晶焊接方法

摘要

本发明属于微电子封装技术，具体为一种真空共晶焊接方法。该方法通过在真空共晶焊接过程中通入还原气体甲酸蒸汽或氢气来还原预成型焊料片表层被氧化的部分焊料，减少焊接面的氧化渣滓；在加热过程中，通入氮气提高升温速率，以缩短共晶时间，避免芯片被过焊或高温加速老化导致失效；在共晶时抽真空，减少甚至避免了焊接面的空洞，提高芯片的焊透率，减小接触电阻和热阻。本发明克服了现有技术焊料片表层氧化导致焊接面出现氧化渣滓的问题，降低了焊料片的存储条件要求；缩短了共晶时间，避免了芯片过焊和高温加速老化导致失效以及减少了空洞率。具有可靠性高、成品率高以及成本低的特点。

主权项

一种真空共晶焊接方法，其特征在于：依次包括以下步骤：1) 加工一种工装，该工装为高纯石墨板，在石墨板上铣若干个方形槽，在方形槽的一组对边铣两个半圆槽；2) 将石墨工装清洗后安装进真空共晶炉的工艺腔室内；3) 清洗热沉、预成型焊料片；4) 依次将热沉、预成型焊料片和芯片放入石墨工装的方形槽内；5) 关闭真空共晶炉工艺腔室的盖板；6) 工艺腔室内抽真空、充氮气，反复多次；7) 真空共晶炉内的石英灯管加热工艺腔室到设定温度；8) 向工艺腔室通入流量经过控制的还原剂； 9) 待预成型焊料片上被氧化的部分焊料得到还原后，工艺腔室内再次抽真空；10) 工艺腔室内继续加热升温至共晶焊接所需温度；11) 待工艺腔室内温度达到共晶温度后停止充氮气，保温一段时间，同时抽真空；12) 保温一段时间待焊接完成后，向工艺腔室通入大量氮气，促使腔室内快速降温；13) 打开工艺腔室盖板，取出已完成共晶焊接的芯片组件。