The substrate (3) and two or more different chips (1a, 1b) with different heating characteristics (caused by different sizes (surface area and / or thickness), heat capacity (C1, C2), absorption rate, conductivity, solder joint number and / or size) are provided. A solder (2) is arranged between the chip (1a, 1b) and the substrate (3). The flash lamp (5) produces an optical pulse (6) for a heating chip (1a, 1b), in which the solder (2) is at least partially melted by contact with the heated chip (1a, 1b). A masking device (7) is set between the flash lamp (5) and the chip (1a, 1b), which generates different intensity of light in different regions (6a, 6b) passing through the optical pulse (6) of the mask device (7), thereby heating the chip (1a, 1b) with different light intensity (Ia, Ib). This can compensate for different heating characteristics to reduce the temperature distribution between chips caused by the heating of the light pulse (6). After being located on a substrate (3) before the chip (1a, 1b) can be set in the flash (5) and the substrate (3) between the chip carrier releasably carrying, which, through a mask device (7) optical pulse transmission (6) light (6a, 6b) is projected by the chip carrier to keep the chip (1a, 1b) by heating chip (1a, 1b), the chip carrier release and transfer it to the substrate (3), among them, the heated chips (1a, 1b) (1a, 1b) caused by the chip and the substrate (3). The solder (2) melting in the chip (1a, 1b) attached to the substrate (3).
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用闪光灯和掩模来焊接多个芯片的装置和方法
和
技术介绍
本公开内容涉及焊接,具体地涉及用于将芯片焊接到基板的装置和方法。原则上,可以将诸如具有晶体管或光电子器件的逻辑功能元件的简单灵活的系统完全印刷在基板(例如,箔或刚性板)上。然而,对于较复杂的系统,需要开发其中印刷电路系统与硅基集成电路或表面贴装器件(SMD)部件(本文中称为芯片部件或简称为“芯片”)组合的混合系统。为了使装置功能化,可能需要将通常具有不同尺寸的多个芯片部件互连到基板上的电路迹线(例如,印刷或蚀刻的铜电路)。这可以例如使用炉回流焊、导电粘合剂接合或面朝上芯片集成来实现。然而,这些工艺被认为是耗时的和/或与具有低的分解温度的低成本箔不兼容。例如,回流焊通常可以用于使刚性基板上的厚芯片互连。然而,回流焊与低成本的柔性箔和卷对卷(R2R)工艺兼容性差,因为回流焊需要长保持时间地将整个电路板保持在焊料的液相线温度以上。这可能导致使用大型在线式炉(in-lineovens)的耗时过程,通常具有多个循环。长保持时间也可能引起柔性箔自身的变形或劣化或者其有机表面涂层或粘合剂的劣化。甚至不可能使用工业标准的无铅合金在低成本箔(如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))上进行炉回流焊,因为PET的最高加工温度为约120℃至150℃,远低于这些焊料的液相线温度(>200℃)。作为可替选方案,例如,可以在相当的焊接时间下使用红外(IR)加热。例如,可以使用红外激光点来顺序地加热每个焊点。然而,在激光点焊接时,小的光点区域可能需要针对每个部件的光点精确定位。此外,在R2R工艺中应用这种技术是具有挑战性的 ...
【技术保护点】
一种用于将芯片(1a,1b)焊接到基板(3)的方法,所述方法包括:提供基板(3)和具有不同的加热特性(C1,C2)的两个或更多个不同的芯片(1a,1b),其中,在所述芯片(1a,1b)与所述基板(3)之间设置有焊料(2);提供产生用于加热所述芯片(1a,1b)的光脉冲(6)的闪光灯(5),其中,所述焊料(2)通过与被加热的芯片(1a,1b)接触而至少部分地熔化;其中,在所述闪光灯(5)与所述芯片(1a,1b)之间设置有掩模装置(7),其在穿过所述掩模装置(7)的所述光脉冲(6)的不同区域(6a,6b)中产生不同的光强度,从而利用不同的光强度(Ia,Ib)加热所述芯片(1a,1b),用于至少部分地补偿所述不同的加热特性(C1,C2),以减小由于所述光脉冲(6)的加热而引起的所述芯片之间的温度散布。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.28 EP 15165482.91.一种用于将芯片(1a,1b)焊接到基板(3)的方法,所述方法包括:提供基板(3)和具有不同的加热特性(C1,C2)的两个或更多个不同的芯片(1a,1b),其中,在所述芯片(1a,1b)与所述基板(3)之间设置有焊料(2);提供产生用于加热所述芯片(1a,1b)的光脉冲(6)的闪光灯(5),其中,所述焊料(2)通过与被加热的芯片(1a,1b)接触而至少部分地熔化;其中,在所述闪光灯(5)与所述芯片(1a,1b)之间设置有掩模装置(7),其在穿过所述掩模装置(7)的所述光脉冲(6)的不同区域(6a,6b)中产生不同的光强度,从而利用不同的光强度(Ia,Ib)加热所述芯片(1a,1b),用于至少部分地补偿所述不同的加热特性(C1,C2),以减小由于所述光脉冲(6)的加热而引起的所述芯片之间的温度散布。2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述不同的光强度(Ia,Ib)至少部分地补偿所述不同芯片(1a,1b)之间的热容量(C1,C2)差异,以减小由所述光脉冲(6)加热的芯片的温度散布。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,当所述芯片(1a,1b)被定位在所述基板(3)上并且所述焊料(2)在所述芯片(1a,1b)与所述基板(3)之间时,所述光脉冲(6)的透射光(6a,6b)投射到所述芯片(1a,1b)上从而加热所述芯片(1a,1b),其中,被加热的芯片(1a,1b)引起所述焊料(2)的至少部分熔化,以将所述芯片(1a,1b)附接至所述基板(3)。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,包括:提供被配置成可释放地携载所述芯片(1a,1b)的芯片载体(8),其中,所述芯片载体(8)设置在所述闪光灯(5)与上述基板(3)之间,其中,所述芯片(1a,1b)在被定位在所述基板(3)上之前由在所述基板(3)上方的所述芯片载体(8)携载,其中,通过所述掩模装置(7)透射的所述光脉冲(6)的光(6a,6b)被投射到由所述芯片载体(8)保持的所述芯片(6a,6b)上,从而加热所述芯片(1a,1b),其中,所述芯片(6a,6b)通过加热被从所述芯片载体(8)释放并且转移到基板(3),其中,所述被加热的芯片(1a,1b)引起所述芯片(1a,1b)与所述基板(3)之间的焊料(2)的至少部分熔化,以将芯片(1a,1b)附接至所述基板(3)。5.根据权利要求4所述的方法,其中,所述光脉冲(6)的透射光(6a,6b)引起所述芯片载体(8)与所述芯片(1a,1b)之间材料的分解,从而从所述芯片载体(8)释放所述芯片(1a,1b),其中,当所述芯片(1a,1b)在所述芯片载体(8)与所述基板(3)之间的一段距离上传送时,所述光脉冲(6)的透射光(6a,6b)继续辐射所述芯片(1a,1b);其中,在所述芯片(1a,1b)位于所述基板(3)上并且所述焊料(2)在所述芯片(1a,1b)与所述基板(3)之间时,所述光脉冲(6)的透射光(6a,6b)继续辐射所述芯片(1a,1b)。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述基板(3)包括柔性箔,并且基板操纵器(4)包括用于操纵所述柔性箔的辊。7.一种用于将具有不同的加热特性(C1,C2)的不同芯片(1a,1b)焊接到基板(3)的装置,所述装置包括:基板操纵器(4),其被配置成确定所述基板(3)的位置;芯片定位装置(8,11,12),其被配置成确定所述芯片(1a,1b)相对于所述基板(3)的位置;闪光灯(5),其被配置成向所述芯片(1a,1b)释放光脉冲(6)以加热所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:加里·阿鲁季诺夫,埃德斯格·康斯坦特·彼得·斯米茨,耶伦·万登布兰德,
申请(专利权)人:荷兰应用自然科学研究组织TNO,
类型:发明
国别省市:荷兰,NL
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