專利名稱:氮?dú)浔Ｗo(hù)氣體鏈?zhǔn)綗Y(jié)爐的制作方法
本發(fā)明是關(guān)于鏈?zhǔn)綗Y(jié)爐，特別是半導(dǎo)體芯片燒結(jié)與封裝用的鏈?zhǔn)綗Y(jié)爐。
目前，國內(nèi)半導(dǎo)體生產(chǎn)中，普遍采用擴(kuò)散爐式的非鏈?zhǔn)綗Y(jié)爐，這種燒結(jié)爐以氫作保護(hù)氣體，排出的氣體在爐管出口處點(diǎn)火燃燒，這種爐子不僅生產(chǎn)效率低，而且有氫氣回火爆炸的危險(xiǎn)性。鏈?zhǔn)綗Y(jié)爐，國內(nèi)僅有個(gè)別廠家使用引進(jìn)的或仿制的設(shè)備，這類燒結(jié)爐主要以氫(亦可用氮或氮?dú)?作保護(hù)氣體，排出的氫也是在專門的排氣管口處點(diǎn)火燃燒。為了防止外界大氣進(jìn)入爐管引起氫氣爆炸或焊料氧化，在燒結(jié)管入口及出口兩端設(shè)有機(jī)械幕簾和氮?dú)獗Ｗo(hù)氣幕，這種方法對(duì)防止大氣進(jìn)入爐管是有效的，但為了安全，燒結(jié)爐必須配置一系列自動(dòng)聯(lián)鎖保護(hù)裝置，因此，設(shè)備復(fù)雜、造價(jià)高，而且為了保證自動(dòng)聯(lián)鎖保護(hù)裝置絕對(duì)可靠，不出現(xiàn)任何偶然的錯(cuò)誤動(dòng)作，這些保護(hù)裝置的制作技術(shù)要求很高。此外，由于這種爐子使用氮作防止外界大氣進(jìn)入爐管的保護(hù)氣幕，因此氣體耗量很大。這種設(shè)備的長(zhǎng)處是可用于必須使用氫作保護(hù)氣體(例如為了化學(xué)還原的需要)的場(chǎng)合。然而半導(dǎo)體芯片的燒結(jié)和封裝，并非一定要用氫作保護(hù)氣體，用摻有少量氫的純化氮作保護(hù)氣體，同樣可以有效地防止焊料氧化，而且當(dāng)器件表面沒有最終鈍化層時(shí)，還兼有氮?dú)浜姹鹤饔?，可在一定程度上改善器件小電流增益?br>本發(fā)明的目的是為半導(dǎo)體芯片燒結(jié)和封裝提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、省氣、安全、造價(jià)低且生產(chǎn)效率高的鏈?zhǔn)綗Y(jié)爐。
其實(shí)現(xiàn)方法是采用摻適量氫(5％～25％)的純化氮作保護(hù)氣體，在傳送鏈帶上設(shè)置一系列尺寸比燒結(jié)管口截面略小的氣體防護(hù)檔板，檔板隨鏈帶一起運(yùn)動(dòng)，保護(hù)氣體從位于燒結(jié)管兩端的氣體防護(hù)檔板與燒結(jié)管壁之間的狹縫中不斷快速向外排出，便形成了有效的氣體防護(hù)屏障，阻止外界氣體進(jìn)入爐管，防止焊料氧化，使被燒結(jié)器件例如半導(dǎo)體芯片與底座牢固的燒結(jié)在一起。
由于本發(fā)明采用摻有適量氫的純化氮作保護(hù)氣體，使氫處于大量不助燃的氮?dú)饬髦?，因此，保護(hù)氣體可直接排出爐口，由抽風(fēng)機(jī)從管道抽至室外。這樣就排除了氫氣爆炸的危險(xiǎn)性，不需要設(shè)置一系列復(fù)雜的自動(dòng)聯(lián)鎖保護(hù)裝置，所以設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全、造價(jià)低。本發(fā)明采用氣體防護(hù)檔板結(jié)構(gòu)來阻止外界大氣進(jìn)入燒結(jié)管內(nèi)，所以在爐口兩端就不需再設(shè)置氮?dú)獗Ｗo(hù)氣幕和機(jī)械幕簾，因而耗氣量大大減少。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
圖1是本發(fā)明一種實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1中緩沖氣道隔板「7」的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是圖1中鏈帶「1」的結(jié)構(gòu)示意圖。
參照?qǐng)D1，鏈帶「1」在公知的馬達(dá)變速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)「12」的帶動(dòng)下，以一定的速度(50～200mm／分)將置于鏈帶上相鄰兩氣體防護(hù)檔板「3」之間的燒結(jié)舟「5」(內(nèi)裝燒結(jié)器件)連續(xù)不斷地載入燒結(jié)管「2」中，由加熱爐「9」加熱燒結(jié)，燒結(jié)后舟內(nèi)器件經(jīng)冷卻水套「11」冷卻使焊料凝固后出爐。排出的保護(hù)氣體在燒結(jié)管出口處，由安裝在排氣管道系統(tǒng)中的抽風(fēng)機(jī)「15」通過排氣罩「13」收集，經(jīng)排氣管「14」和外接排氣管抽至室外。
氣體防護(hù)檔板「3」間距均等地垂直固定(焊接或鉚接)在鏈帶「1」上，其法線與鏈帶運(yùn)動(dòng)方向平行。
所有氣體防護(hù)檔板的尺寸相同，其左、右、上邊緣與矩形燒結(jié)管「2」內(nèi)壁之間的縫隙寬度在0.5～2.5mm之間為宜，鏈帶「1」直接貼于燒結(jié)管「2」的底壁上運(yùn)動(dòng)。
燒結(jié)管「2」為矩形截面，其中間加熱區(qū)為雙層結(jié)構(gòu)，底層「8」為緩沖氣道，上層「10」為燒結(jié)室，緩沖氣道「8」和燒結(jié)室「10」之間為隔板「7」，參照?qǐng)D2，隔板「7」上開有一系列均勻分布的通氣孔洞「16」。緩沖氣道中還有一T型進(jìn)氣管「4」，T型管端頭的橫管「6」為排氣管，「6」的兩端是封閉的，在其水平方向的兩側(cè)管壁上各有對(duì)稱分布的排氣孔洞「17」，它可使保護(hù)氣體在緩沖氣道「8」的中間部位沿水平方向進(jìn)入緩沖氣道，然后均勻地上升到燒結(jié)室「10」，再從燒結(jié)管兩端的氣體防護(hù)檔板和燒結(jié)管內(nèi)壁之間的狹縫排出。
圖3作為本發(fā)明中鏈帶的一個(gè)實(shí)施例，鏈帶采用公知的絞鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，即通過連結(jié)軸「18」使相鄰兩塊鏈板「19」連結(jié)在一起，并能自如地轉(zhuǎn)動(dòng)，鏈板「19」上開有可使氣體通過的氣道「20」，氣體防護(hù)檔板「3」垂直地固定在鏈帶上。
本發(fā)明中，燒結(jié)管「2」、鏈帶「1」、氣體防護(hù)檔板「3」以及燒結(jié)舟「5」均采用不銹鋼材料(1Cr18Ni9Ti)制作。
權(quán)利要求
1.一個(gè)半導(dǎo)體芯片燒結(jié)及封裝用的鏈?zhǔn)綗Y(jié)爐，它是由傳送鏈帶「1」、燒結(jié)管「2」、加熱爐「9」、冷卻水套「11」、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)「12」、排氣管「14」以及抽風(fēng)機(jī)「15」等組成。其特征是在傳送鏈帶「1」上設(shè)置一系列氣體防護(hù)檔板「3」。
2.按權(quán)利要求
1所述的鏈?zhǔn)綗Y(jié)爐，其特征是所有氣體防護(hù)檔板等間距垂直地固定在鏈帶「1」上，其法線與鏈帶運(yùn)動(dòng)方向平行。
3.按權(quán)利要求
1所述的鏈?zhǔn)綗Y(jié)爐，其特征是所有氣體防護(hù)檔板尺寸相同，其左、右、上邊緣與矩形燒結(jié)管「2」內(nèi)壁之間的縫隙寬度為0.5～2.5mm。
專利摘要
本實(shí)用新型為半導(dǎo)體芯片燒結(jié)與封裝提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全、省氣的鏈?zhǔn)綗Y(jié)爐。這種燒結(jié)爐采用摻適量氫的純化氮作保護(hù)氣體，在傳送鏈帶上設(shè)置一系列氣體防護(hù)擋板，擋板隨鏈帶一起運(yùn)動(dòng)，保護(hù)氣體從位于燒結(jié)管兩端的氣體防護(hù)擋板與燒結(jié)管壁之間的狹縫中不斷快速向外排出，便形成了有效的防護(hù)屏障，阻止外界氣體進(jìn)入爐管，防止焊料氧化，使被燒結(jié)器件例如半導(dǎo)體芯片與底座牢固的燒結(jié)在一起。
文檔編號(hào)F27B5/00GK85203863SQ85203863
公開日1986年7月9日 申請(qǐng)日期1985年9月3日
發(fā)明者劉江祿, 房振華 申請(qǐng)人:劉江祿, 房振華導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan