用于超小肖特基二極管與石英基片薄膜電路吻合焊接方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了用于超小肖特基二極管與石英基片薄膜電路吻合焊接方法，包括：在銦鉛焊膏中選取錫珠在加熱臺(tái)上融成一個(gè)銦鉛焊球；在石英基片薄膜電路的焊盤(pán)上點(diǎn)上助焊劑，助焊劑用于將要放在石英薄膜電路焊盤(pán)上的銦鉛焊球粘??；將銦鉛焊球放在石英基片薄膜電路的焊盤(pán)上，并且將銦鉛焊球墩平；超小肖特基二極管放在墩平化的銦鉛焊球上；通過(guò)加熱臺(tái)加熱銦鉛焊球?qū)⒊⌒ぬ鼗O管與石英基片薄膜電路的焊盤(pán)熔焊在一起；對(duì)熔焊時(shí)形成的焊點(diǎn)進(jìn)行檢驗(yàn)，并且對(duì)超小肖特基二極管與石英基片薄膜電路的焊接進(jìn)行電學(xué)測(cè)試。本發(fā)明方法簡(jiǎn)單，成本低廉，可行性強(qiáng)，并且有效的解決來(lái)只能采用昂貴的倒裝焊接設(shè)備來(lái)焊接超小肖特基二極管的問(wèn)題。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于超小肖特基二極管與石英基片薄膜電路吻合焊接方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于超小肖特基二極管與石英基片薄膜電路吻合焊接的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]THz頻段位于微波和紅外之間，是一個(gè)非常重要的交叉前沿領(lǐng)域。由于其具有寬頻帶、窄脈沖、強(qiáng)穿透性及保密性好等特點(diǎn)，被廣泛用于雷達(dá)、RCS特性縮比測(cè)試、射電天文、衛(wèi)星通訊、安全檢測(cè)和無(wú)損檢測(cè)等領(lǐng)域，具有非常重要的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)意義。
[0003]基于超薄微帶片的太赫茲部件，具有集成度高、易生產(chǎn)和可靠性高等優(yōu)勢(shì)而得到廣泛應(yīng)用，但在具體的實(shí)現(xiàn)上首先要解決的一個(gè)關(guān)鍵工藝問(wèn)題是如何實(shí)現(xiàn)超薄石英基片薄膜電路精密微組裝。超薄石英基片薄膜電路精密微組裝技術(shù)即通過(guò)人工或機(jī)械方法，實(shí)現(xiàn)微米量級(jí)安裝誤差的組裝。肖特基二極管、石英基片均需要通過(guò)微組裝工藝組裝到金屬腔體中，主要包括兩步:一是石英基片薄膜電路與金屬腔體的導(dǎo)電膠粘接；二是肖特基二極管與石英基片薄膜電路的錫焊互聯(lián)。其中肖特基二極管的安裝是整個(gè)工藝的關(guān)鍵點(diǎn)，直接決定太赫茲部件能否正常工作，在安裝的過(guò)程中稍有不慎就會(huì)使得二極管短路。肖特基二極管長(zhǎng)度在微米量級(jí)(大小一般在300 μ mX 100 μ m)，厚度一般在50 μ m甚至更薄，而且石英基片薄膜電路的厚度、焊盤(pán)寬度和焊盤(pán)間隔均在50 μ m量級(jí)，很難采用常規(guī)的方法進(jìn)行焊接，因此肖特基二極管在石英基片薄膜電路上的焊接制約著整個(gè)太赫茲部件的發(fā)展。
[0004]在關(guān)于超小肖特基二極管與石英基片薄膜電路的吻合焊接方法上，專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?01010135506.5揭示了采用在二極管的背面粘貼一雙面具有粘性的導(dǎo)電膠膜來(lái)實(shí)現(xiàn)二極管與引線(xiàn)框架的封裝；專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?00710307524.5揭示了采用在二極管的焊盤(pán)上植一個(gè)金凸塊來(lái)實(shí)現(xiàn)二極管與引線(xiàn)框架引腳互聯(lián)的封裝。
[0005]專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?01010135506.5揭示了采用在二極管的背面粘貼一雙面具有粘性的導(dǎo)電膠膜來(lái)實(shí)現(xiàn)二極管與引線(xiàn)框架的封裝，此種方法也是肖特基二極管與基片封裝普遍采用的方法。但這種方法的缺點(diǎn)是由于在封裝時(shí)采用了摻有金屬元素的導(dǎo)電薄膜，封裝完成后二極管不管在散熱特性還是在電學(xué)特性等方面要比釬焊封裝的方法差很多；另一方面，由于肖特基二極管的焊盤(pán)太小，不易切割和焊盤(pán)大小一致的導(dǎo)電膠膜，而且容易造成二極管的短路。
[0006]另外，專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?00710307524.5揭示了采用在二極管的焊盤(pán)上植一個(gè)金凸塊來(lái)實(shí)現(xiàn)二極管與引線(xiàn)框架引腳互聯(lián)的封裝，此種方法雖然讓器件具有良好的導(dǎo)熱性能及電學(xué)性能，但金凸塊的制備需要昂貴的設(shè)備，而且金凸塊與引線(xiàn)框架的焊接也不易操作。
[0007]因此，需要開(kāi)發(fā)一種新的簡(jiǎn)單易行的超小肖特基二極管與石英基片薄膜電路焊接的方法，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)超小肖特基二極管與石英基片薄膜電路的無(wú)缺陷焊接，而且要解決焊接過(guò)程中不易操作的問(wèn)題，并且要有很高的適用性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明公開(kāi)了一種用于超小肖特基二極管與石英基片薄膜電路吻合焊接的方法，本發(fā)明的目的在于提供一種簡(jiǎn)單的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)超小肖特基二極管與石英基片薄膜電路的焊接，解決目前超小肖特基二極管與石英基片薄膜電路不易焊接的問(wèn)題。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的具體方案如下:
[0010]用于超小肖特基二極管與石英基片薄膜電路吻合焊接方法，包括以下步驟:
[0011]步驟一:在銦鉛焊膏中選取2-4個(gè)銦鉛焊珠在直流加熱臺(tái)上融成一個(gè)銦鉛焊球，選取銦鉛錫珠的數(shù)量要與超小肖特基二極管的焊盤(pán)的面積相匹配；
[0012]步驟二:在石英基片薄膜電路的焊盤(pán)上點(diǎn)上免清洗助焊劑；
[0013]步驟三:將步驟一融成的銦鉛焊球放在步驟二中點(diǎn)上助焊劑的石英基片薄膜電路的焊盤(pán)上，并且將銦鉛焊球墩平；
[0014]步驟四:把超小肖特基二極管放在墩平化的銦鉛焊球上；
[0015]步驟五:通過(guò)直流加熱臺(tái)加熱銦鉛焊球?qū)⒊⌒ぬ鼗O管與石英基片薄膜電路的焊盤(pán)溶焊在一起；
[0016]步驟六:對(duì)步驟五熔焊時(shí)形成的焊點(diǎn)進(jìn)行檢驗(yàn)，并且對(duì)超小肖特基二極管與石英基片薄膜電路的焊接進(jìn)行電學(xué)測(cè)試。
[0017]所述步驟一中選取錫珠的數(shù)量與超小肖特基二極管的焊盤(pán)的面積相匹配，具體指錫珠熔成的銦鉛焊球要能占滿(mǎn)超小肖特基二極管焊盤(pán)的3/4。
[0018]所述步驟一中錫珠形成銦鉛焊球的過(guò)程中，要求加熱臺(tái)的溫度在210°C?220°C，時(shí)間在5S以?xún)?nèi)把形成的銦鉛焊球移開(kāi)加熱臺(tái)。
[0019]所述步驟一中銦鉛焊球的直徑大小在30 μ m?50 μ m ;
[0020]所述步驟二中在石英基片薄膜電路的焊盤(pán)上點(diǎn)上助焊劑，具體為采用針尖在石英基片薄膜電路的焊盤(pán)上點(diǎn)上一滴助焊劑。
[0021]所述步驟三中把融成的銦鉛焊球通過(guò)鑷子放在石英基片薄膜電路微帶片的焊盤(pán)上，并且采用鑷子把銦鉛焊球墩平；把銦鉛焊球墩平是為了保證超小肖特基二極管與石英基片薄膜電路有良好的接觸。
[0022]所述步驟五中熔焊時(shí)要求焊接的溫度在230°C?245°C，焊接的時(shí)間在5S以?xún)?nèi)把焊好超小肖特基二極管的石英基片薄膜電路微帶片移走。
[0023]所述步驟六中，首先要對(duì)焊點(diǎn)進(jìn)行X光檢測(cè)，來(lái)觀(guān)察焊點(diǎn)是否有空洞缺陷；其次再進(jìn)行電學(xué)性能測(cè)試時(shí)，因?yàn)槌⌒ぬ鼗O管的焊盤(pán)很小，要在測(cè)試的探針上錫焊上18mm的金絲后再測(cè)試超小肖特基二極管的電學(xué)特性。
[0024]所述超小肖特基二極管主要用在實(shí)現(xiàn)太赫茲微波特性的太赫茲電路中。
[0025]本發(fā)明的有益效果:
[0026]本發(fā)明的目的是利用銦鉛焊膏熔球的方法來(lái)有效解決超小肖特基二極管不易焊接到石英基片薄膜電路的問(wèn)題。通過(guò)把加熱臺(tái)熔化形成的銦鉛焊球放在石英薄膜電路的焊盤(pán)上，然后再把超小肖特基二極管對(duì)應(yīng)放在焊球上，最后通過(guò)加熱臺(tái)加熱實(shí)現(xiàn)兩者的焊接，解決了超小肖特基二極管與石英基片薄膜電路不易焊接的問(wèn)題。由于采用了簡(jiǎn)易的熔球方法來(lái)實(shí)現(xiàn)焊接，從而避免了采用昂貴的設(shè)備來(lái)完成兩者的倒裝焊接，降低了成本，提高了超小肖特基二極管焊接的成品率，并且此方法具有普遍的適用性。
[0027]采用銦鉛焊膏熔球的方法，有效解決了超薄芯片不易焊接的問(wèn)題，成本低廉，可行性強(qiáng)；銦鉛焊球直接通過(guò)采用選取銦鉛焊膏里的焊錫珠通過(guò)加熱形成，方法簡(jiǎn)單，適用范圍廣。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1為本發(fā)明提供的一種用于超小肖特基二極管與石英基片薄膜電路吻合焊接的方法流程圖；
[0029]圖2為本發(fā)明提供的一種用于超小肖特基二極管與石英基片薄膜電路吻合焊接的方法工藝示意圖。

【具體實(shí)施方式】
:
[0030]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明:
[0031]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明的超小肖特基二極管與石英基片薄膜電路吻合焊接的方法作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0032]如圖1所示，一種用于超小肖特基二極管與石英基片薄膜電路吻合焊接的方法，該方法包括以下步驟:首先在銦鉛焊膏中選取4-5顆錫珠在加熱臺(tái)上融成一個(gè)小銦鉛焊球，然后在石英基片薄膜電路的焊盤(pán)上點(diǎn)上助焊劑，目的是通過(guò)助焊劑把后面要放在石英薄膜電路焊盤(pán)上的銦鉛焊球粘住，同時(shí)把融成的銦鉛焊球通過(guò)鑷子放在微帶片的焊盤(pán)上，并且采用鑷子輕輕的把銦鉛焊球墩平；其次把超小肖特基二極管放在墩平的銦鉛焊球上，通過(guò)加熱的方法把肖特基二極管與石英基片薄膜焊接在一起；就是先把加熱臺(tái)的溫度調(diào)整到230-240度，然后把有焊球的石英基片先放到加熱臺(tái)上，然后再把肖特基二極管反口到石英基片的焊盤(pán)，焊球融化就把兩者融化在一起了。最后對(duì)焊點(diǎn)進(jìn)行檢驗(yàn)，并且對(duì)肖特基~■極管與石英薄膜的焊接進(jìn)行電學(xué)測(cè)試。
[0033]其中形成銦鉛焊球采用的加熱溫度為210°C?220°C，時(shí)間控制在5S左右；對(duì)超小肖特基二極管與石英薄膜電路的焊接采用的溫度為230°C?245°C，焊接的時(shí)間控制在5S左右，整個(gè)焊接過(guò)程的工藝示意圖如圖2所示。
[0034]圖2是超小肖特基二極管與石英基片薄膜電路吻合焊接的工藝示意圖，其中:
[0035]1為在銦鉛焊膏中選取4-5顆錫珠在加熱臺(tái)上融成一個(gè)小銦鉛焊球；要求要根據(jù)超小肖特基二極管的焊盤(pán)大小來(lái)決定從銦鉛焊膏中選取錫珠的個(gè)數(shù)，錫珠熔成的銦鉛焊球要能占滿(mǎn)超小肖特基二極管焊盤(pán)的3/4，并且在錫珠形成銦鉛焊球中，要求加熱臺(tái)的溫度在210。。?220°C，時(shí)間控制在5S左右；
[0036]2為石英薄膜電路的焊盤(pán)；
[0037]3為在石英基片薄膜電路的焊盤(pán)上點(diǎn)上助焊劑，要求要采用針尖在石英基片薄膜電路的焊盤(pán)上點(diǎn)上一滴助焊劑；
[0038]4為用鑷子把銦鉛焊球放在石英薄膜電路的焊盤(pán)上，要求要用鑷子把銦鉛焊球墩平;
[0039]5為把超小肖特基二極管通過(guò)鑷子放在墩平的銦鉛焊球上進(jìn)行焊接，要求焊接的溫度為230°C?245°C，焊接的時(shí)間控制在5S左右。
[0040]綜上所述，本發(fā)明的用于超小肖特基二極管與石英基片薄膜電路吻合焊接的方法中，由于采用通過(guò)銦鉛焊膏中的焊珠形成銦鉛焊球的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)肖特基二極管與石英基片薄膜電路的吻合倒裝焊接，方法簡(jiǎn)單，成本低廉，可行性強(qiáng)，并且有效的解決來(lái)只能采用昂貴的倒裝焊接設(shè)備來(lái)焊接超小肖特基二極管的問(wèn)題，適用范圍廣。
【權(quán)利要求】
1.用于超小肖特基二極管與石英基片薄膜電路吻合焊接方法，其特征是，包括以下步驟: 步驟一:在銦鉛焊膏中選取2-4個(gè)銦鉛焊珠在直流加熱臺(tái)上融成一個(gè)銦鉛焊球，選取銦鉛錫珠的數(shù)量要與超小肖特基二極管的焊盤(pán)的面積相匹配； 步驟二:在石英基片薄膜電路的焊盤(pán)上點(diǎn)上免清洗助焊劑； 步驟三:將步驟一融成的銦鉛焊球放在步驟二中點(diǎn)上助焊劑的石英基片薄膜電路的焊盤(pán)上，并且將銦鉛焊球墩平； 步驟四:把超小肖特基二極管放在墩平化的銦鉛焊球上； 步驟五:通過(guò)直流加熱臺(tái)加熱銦鉛焊球?qū)⒊⌒ぬ鼗O管與石英基片薄膜電路的焊盤(pán)熔焊在一起； 步驟六:對(duì)步驟五熔焊時(shí)形成的焊點(diǎn)進(jìn)行檢驗(yàn)，并且對(duì)超小肖特基二極管與石英基片薄膜電路的焊接進(jìn)行電學(xué)測(cè)試。
2.如權(quán)利要求1所述的用于超小肖特基二極管與石英基片薄膜電路吻合焊接方法，其特征是，所述步驟一中選取錫珠的數(shù)量與超小肖特基二極管的焊盤(pán)的大小相匹配，具體指錫珠熔成的銦鉛焊球要能占滿(mǎn)超小肖特基二極管焊盤(pán)的3/4。
3.如權(quán)利要求1所述的用于超小肖特基二極管與石英基片薄膜電路吻合焊接方法，其特征是，所述步驟一中錫珠形成銦鉛焊球的過(guò)程中，要求加熱臺(tái)的溫度在210°C?220°C，時(shí)間控制在5S以?xún)?nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的用于超小肖特基二極管與石英基片薄膜電路吻合焊接方法，其特征是，所述步驟一中銦鉛焊球的大小在30 μ m?50 μ m。
5.如權(quán)利要求1所述的用于超小肖特基二極管與石英基片薄膜電路吻合焊接方法，其特征是，所述步驟二中在石英基片薄膜電路的焊盤(pán)上點(diǎn)上助焊劑，具體為采用針尖在石英基片薄膜電路的焊盤(pán)上點(diǎn)上一滴助焊劑。
6.如權(quán)利要求1所述的用于超小肖特基二極管與石英基片薄膜電路吻合焊接方法，其特征是，所述步驟三中把融成的銦鉛焊球通過(guò)鑷子放在石英基片薄膜電路微帶片的焊盤(pán)上，并且采用鑷子把銦鉛焊球墩平。
7.如權(quán)利要求1所述的用于超小肖特基二極管與石英基片薄膜電路吻合焊接方法，其特征是，所述步驟五中熔焊時(shí)要求焊接的溫度在230°C?245°C，焊接的時(shí)間控制在5S以?xún)?nèi)。
8.如權(quán)利要求1所述的用于超小肖特基二極管與石英基片薄膜電路吻合焊接方法，其特征是，所述步驟六中，對(duì)焊點(diǎn)進(jìn)行X光檢測(cè)，來(lái)觀(guān)察焊點(diǎn)是否有空洞缺陷。
9.如權(quán)利要求1所述的用于超小肖特基二極管與石英基片薄膜電路吻合焊接方法，其特征是，所述步驟六中，再進(jìn)行電學(xué)性能測(cè)試時(shí)，要在測(cè)試的探針上錫焊上18mm的金絲后再測(cè)試超小肖特基二極管的電學(xué)特性。
【文檔編號(hào)】B23K1/20GK104384647SQ201410531662
【公開(kāi)日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月10日
【發(fā)明者】宋志明, 曹乾濤, 王斌, 李紅偉, 吳紅, 莫秀英, 李萬(wàn)榮 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所