一種芯片共晶焊接方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種芯片共晶焊接方法，包括以下步驟：步驟(a)、根據墊片的大小來確定L型陶瓷定位夾具的尺寸；步驟(b)、采用激光機來劃切相應尺寸的L型陶瓷定位夾具；步驟(c)、在對芯片定位的過程中，首先采用L型陶瓷定位夾具固定住墊片，然后在墊片上面放入焊片，最后在焊片上放入芯片；步驟(d)、芯片在定位夾具固定好以后，放進真空共晶爐中采用焊接工裝進行共晶焊接。本發(fā)明的芯片共晶焊接方法，通過激光機制備出L型陶瓷定位夾具有效解決了在共晶焊接時芯片與墊片錯位的難題，方法簡單，成本低廉，可行性強；整個夾具的制作采用陶瓷為基材，能提供有效的機械支撐，適用范圍廣。
【專利說明】
一種芯片共晶焊接方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及微波毫米波微組裝技術領域，特別涉及一種芯片共晶焊接方法?！颈尘凹夹g】
[0002]真空共晶焊接技術是近幾年來出現的一種利用共晶合金的特性實現芯片與基板、 基板與管殼、蓋板與殼體的焊接。由于共晶焊片要比導電膠具有更好的導熱特性和導電特性，而且隨著芯片集成產品功率的增加，越來越多的芯片需要采用共晶焊接代替導電膠粘接來實現互聯(lián)。
[0003]真空共晶焊接屬于熱壓焊接方式，因此，在GaAs基芯片中要獲得高電導率、高熱導率和低空洞率的共晶焊接效果，必須在真空焊接的過程中對芯片提供一定的壓力來使焊片在融化時能充分的鋪展開。但在焊接的過程中對GaAs基芯片提供壓力時就特別容易造成墊片和芯片的錯位，從而導致芯片焊接的失敗。
[0004]因此，如何在芯片共晶焊接時保證芯片與墊片不錯位，是目前本領域亟待解決的問題。
【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明提出了一種芯片共晶焊接方法，解決芯片共晶焊接時芯片與墊片錯位的問題。
[0006]本發(fā)明的技術方案是這樣實現的:
[0007]—種芯片共晶焊接方法，包括以下步驟:
[0008]步驟(a)、根據墊片的大小來確定L型陶瓷定位夾具的尺寸；
[0009]步驟(b)、采用激光機來劃切相應尺寸的L型陶瓷定位夾具；[〇〇1〇]步驟(c)、在對芯片定位的過程中，首先采用L型陶瓷定位夾具固定住墊片，然后在墊片上面放入焊片，最后在焊片上放入芯片；
[0011]步驟(d)、芯片在定位夾具固定好以后，放進真空共晶爐中采用焊接工裝進行共晶焊接。
[0012]可選地，所述步驟(a)中，設置L型陶瓷定位夾具的長邊尺寸是對應墊片長邊尺寸的一半，L型陶瓷定位夾具的寬邊尺寸是對應墊片寬邊尺寸的一半。
[0013]可選地，所述步驟(b)中，在激光機來劃切相應尺寸的L型陶瓷定位夾具時，所采用的激光機為紫外激光機，或者為Ps激光機，激光的功率為l〇w左右。
[0014]可選地，所述步驟(c)中，設置L型陶瓷定位夾具的厚度大于墊片厚度和芯片厚度之和。
[0015]可選地，所述步驟(d)中，在焊接的過程中，焊接的溫度為300°C，焊接的時間為 90s，焊接的過程中通入的保護氣體為高純氮氣。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:
[0017](1)本發(fā)明的芯片共晶焊接方法，通過激光機制備出L型陶瓷定位夾具，有效解決了在共晶焊接時芯片與墊片錯位的難題，方法簡單，成本低廉，可行性強；
[0018](2)整個夾具的制作采用陶瓷為基材，能提供有效的機械支撐，適用范圍廣?！靖綀D說明】
[0019]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1為本發(fā)明提供的一種芯片共晶焊接方法的流程圖；[〇〇21]圖2為根據本發(fā)明制備的芯片共晶焊接定位夾具的工裝示意圖；
[0022]圖3為根據本發(fā)明制備的L型陶瓷定位夾具的結構示意圖；[〇〇23] 附圖標記說明:
[0024]1為制備的L型陶瓷定位夾具;2為焊接墊片;3為焊接芯片。【具體實施方式】[〇〇25]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0026]本發(fā)明的目的在于提供一種芯片共晶焊接方法，在真空共晶焊接GaAs基芯片時， 能夠為芯片提供定位，解決目前真空共晶焊接芯片時芯片與墊片錯位的難題。
[0027]因此，本發(fā)明提供了一種芯片共晶焊接方法，如圖1所示，包括以下步驟:
[0028]步驟(a)、根據墊片的大小來確定L型陶瓷定位夾具的尺寸；
[0029]步驟(b)、采用激光機來劃切相應尺寸的L型陶瓷定位夾具；
[0030]步驟(c)、在對芯片定位的過程中，首先采用L型陶瓷定位夾具固定住墊片，然后在墊片上面放入焊片，最后在焊片上放入芯片；[〇〇31]步驟(d)、芯片在定位夾具固定好以后，放進真空共晶爐中采用焊接工裝進行共晶焊接。
[0032]所述步驟(a)中，為了能夠在焊接的過程中牢固的卡住墊片，設置L型陶瓷定位夾具的兩邊尺寸是對應墊片兩邊尺寸的一半；
[0033]所述步驟(b)中，在采用激光機來劃切相應尺寸的L型陶瓷定位夾具時，所采用的激光機為紫外激光機，或者為Ps激光機，激光機的功率為10w左右；
[0034]所述步驟(c)中，設置L型陶瓷定位夾具的厚度要大于墊片厚度和芯片厚度之和， 例如，墊片的厚度為0.12mm，芯片的厚度為0.12mm，則采用的L型陶瓷定位夾具的厚度為 0.5mm；[〇〇35]所述步驟(d)中，在焊接的過程中，焊接的溫度為300°C，焊接的時間為90s，焊接的過程中通入的保護氣體為高純氮氣。
[0036]圖2所示為根據本發(fā)明制備的芯片共晶焊接定位夾具的工裝示意圖，其中L型陶瓷定位夾具1具體的制作步驟為:根據墊片的尺寸確定L型陶瓷定位夾具的尺寸，采用的激光機為紫外激光機，或者為Ps激光機，激光機的功率為l〇w左右;采用的焊接墊片2為鉬銅墊片，厚度為〇.12mm，并且在鉬銅墊片的鍍層為Ni3/Au2;焊接芯片3采用厚度為0.12mm的GaAs 基芯片。
[0037]圖3為L型陶瓷定位夾具的結構示意圖，要求L型陶瓷定位夾具的兩邊尺寸分別為墊片兩邊尺寸的一半，并且要求L型陶瓷定位夾具的厚度要大于焊接墊片和芯片的厚度之和，經過計算，墊片的厚度為〇.12_，芯片的厚度為0.12mm，則采用的L型陶瓷定位夾具的厚度為0.5mm。
[0038]本發(fā)明的芯片共晶焊接方法，通過激光機制備出L型陶瓷定位夾具有效解決了在共晶焊接時芯片與墊片錯位的難題，方法簡單，成本低廉，可行性強;整個夾具的制作采用陶瓷為基材，能提供有效的機械支撐，適用范圍廣。
[0039]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種芯片共晶焊接方法，其特征在于，包括以下步驟:步驟(a)、根據墊片的大小來確定L型陶瓷定位夾具的尺寸；步驟(b)、采用激光機來劃切相應尺寸的L型陶瓷定位夾具；步驟(c)、在對芯片定位的過程中，首先采用L型陶瓷定位夾具固定住墊片，然后在墊片 上面放入焊片，最后在焊片上放入芯片；步驟(d)、芯片在定位夾具固定好以后，放進真空共晶爐中采用焊接工裝進行共晶焊接。2.如權利要求1所述的芯片共晶焊接方法，其特征在于，所述步驟(a)中，設置L型陶瓷 定位夾具的長邊尺寸是對應墊片長邊尺寸的一半，L型陶瓷定位夾具的寬邊尺寸是對應墊 片寬邊尺寸的一半。3.如權利要求1所述的芯片共晶焊接方法，其特征在于，所述步驟(b)中，在激光機來劃 切相應尺寸的L型陶瓷定位夾具時，所采用的激光機為紫外激光機，或者為Ps激光機，激光 機的功率為l〇w左右。4.如權利要求1所述的芯片共晶焊接方法，其特征在于，所述步驟(c)中，設置L型陶瓷 定位夾具的厚度大于墊片厚度和芯片厚度之和。5.如權利要求1所述的芯片共晶焊接方法，其特征在于，所述步驟(d)中，在焊接的過程 中，焊接的溫度為300°C，焊接的時間為90s，焊接的過程中通入的保護氣體為高純氮氣。
【文檔編號】H01L21/50GK106024645SQ201610353554
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月18日
【發(fā)明人】宋志明, 李紅偉, 莫秀英, 曹乾濤, 吳紅
【申請人】中國電子科技集團公司第四十研究所, 中國電子科技集團公司第四十一研究所