一种芯片焊接方法与流程

本发明涉及一种芯片焊接方法，属于电子元器件焊接技术领域。

背景技术：

随着微电子技术的发展，芯片集成度越来越高，大功率集成芯片的出现，使得对芯片焊接工艺的要求越来越高，通过设置合理有效的芯片焊接工艺流程，可以提高芯片焊接工艺的可靠性，提升芯片的电路功能。特别是大功率芯片，需要充分接地，使芯片散热，这样才能保证芯片正常工作

本发明主要阐述了一种芯片焊接方法，该方法通过设置合理有效的芯片焊接的工艺流程，来提高芯片背面大面积接地，使芯片与壳体充分接触，保证了芯片充分散热，并且有效提高生产效率及工艺适用性。

技术实现要素：

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种芯片焊接方法。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种芯片焊接方法，包括如下步骤：

步骤a、垫块正面镀金形成第一接触面，背面镀银形成第二接触面；

步骤b、垫块第一接触面预覆锡，形成第一焊料层；

步骤c、将步骤b中的垫块预加热，待第一焊料层熔化后，将芯片放置在第一焊料层上，进行摩擦焊接，通过第一焊料层将芯片与垫块连接；

步骤d、将步骤c中垫块第二接触面预覆锡，形成第二焊料层；

步骤e、在壳体上待安装垫块的焊接区域上预覆锡，形成第三焊料层；

步骤f、将步骤e中壳体预加热，待第三焊料层熔化后，将步骤d中垫块放置在第三焊料层上，进行摩擦焊接，使第二焊料层与第三焊料层充分接触，通过第二焊料层和第三焊料层将垫块与壳体连接。

作为优选方案，所述第一焊料层采用锡合金焊料。

作为优选方案，所述第二焊料层所选焊料熔化温度要比第一焊料层所选焊料熔化温度低。

作为优选方案，所述第三焊料层和第二焊料层所用焊料材料相同。

作为优选方案，所述步骤d包括如下步骤：将步骤c中的垫块放在表面有焊锡的铜块上，来回摩擦，直至垫块背面光亮平整即可。

作为优选方案，所述步骤e包括如下步骤：在壳体上待安装垫块的焊接区域涂焊膏，将其放在210±5℃加热台上，待焊膏熔化后，均匀涂覆，取下壳体冷却后，用酒精棉擦拭清洗覆锡区域。

作为优选方案，所述焊膏采用183焊膏。

有益效果：本发明提供的一种芯片焊接方法，尤其适用小批量、多品种研制类产品的应用实现，能够在确保焊接高质量的同时有效降低生产成本，提高生产效率。

附图说明

图1是本发明方法流程图示意图；

图2是本发明方法实例示意图；

附图中主要标记含义为：

1芯片，2第一焊料层，3垫块，4第二焊料层，5壳体，6第三焊料层。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如图1、图2所示，一种芯片焊接方法，首先，对垫块3表面处理，垫块3正面镀金，背面镀银。

进一步，用镊子将垫块3，正面朝上，背面朝下放置在手动共晶加热台上，进行预加热，加热台温度设置为330±5℃，再将金锡焊片平铺在垫块上（金锡焊片的面积大小大约是垫块的1.5倍），观察焊片，焊片熔化时，用镊子将焊料均匀平铺在垫块3上，至此，垫块3上第一焊料层2形成。

进一步，将备好的芯片1放到第一焊料层2上，一起放置在温度为330±5℃的手动共晶加热平台上，用镊子夹着芯片1充分摩擦（镊子夹在芯片厚度的三分之二处），排除中间多余空气，使芯片1与垫块3紧密接触四周无缝隙，此时，第一焊料层2将芯片1与垫块3连接，取下冷却，得到共晶有芯片的垫块。

进一步，在共晶有芯片的垫块背面进行预覆锡。用弯角镊子小心夹取共晶有芯片的垫块（小心不要碰到垫块上的芯片）放在表面有焊锡的铜块上，来回摩擦，观察共晶有芯片的垫块底部是否光亮平整，不能遗留黑色氧化物，若有黑色氧化物产生，继续摩擦，此过程控制时间不宜过长，不超过20s，直至共晶有芯片的垫块背面光亮平整即可，至此，共晶有芯片的垫块上的第二焊料层4形成，得到覆过锡的垫块。

进一步，在壳体5上待安装垫块的焊接区域涂适量焊膏（183焊膏），将其放在210±5℃加热台上，待焊膏熔化后，用镊子将熔化后的焊料均匀涂覆，取下壳体5冷却后，用酒精棉擦拭清洗覆锡区域，至此，壳体5上的第三焊料层6形成，得到覆过锡的壳体。

进一步，将覆过锡的壳体放置210±5℃加热台上，待第三焊料层6熔化后，用镊子夹取覆过锡的垫块放入覆过锡的壳体第三焊料层6上，轻微摩擦焊，使第二焊料层与第三焊料层充分接触，此时，第二焊料层和第三焊料层将覆过锡的垫块与覆过锡的壳体连接，然后取下冷却。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种芯片焊接方法，步骤a、垫块正面镀金，背面镀银；步骤b、垫块第一接触面预覆锡，形成第一焊料层；步骤c、将步骤b中的垫块预加热，将芯片放置在第一焊料层上，进行摩擦焊接；步骤d、将步骤c中垫块第二接触面预覆锡，形成第二焊料层；步骤e、在壳体上待安装垫块的焊接区域上预覆锡，形成第三焊料层；步骤f、将步骤e中壳体预加热，待第三焊料层熔化后，将步骤d中垫块放置在第三焊料层上，进行摩擦焊接，使第二焊料层与第三焊料层充分接触，通过第二焊料层和第三焊料层将垫块与壳体连接。本发明尤其适用小批量、多品种研制类产品的应用实现，能够在确保焊接高质量的同时有效降低生产成本，提高生产效率。

技术研发人员：汪宁;费文军;陈兴盛;李金晶;洪火锋;方航;张丽
受保护的技术使用者：安徽华东光电技术研究所
技术研发日：2017.06.05
技术公布日：2017.11.14