一种多芯片共晶焊施压装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种多芯片共晶焊施压装置，包括石墨夹具、不锈钢定位夹片与压力板，不锈钢定位夹片上设有一组与待焊芯片相适应的焊槽，压力板的底面设有一组压力块，各个压力块与所述焊槽形成对应配合，每个压力块的高度分别与各自对应配合的待焊芯片高度相适应，也即令每一组相配合的压力块与待焊芯片高度之和均相同，从而保证压力板保持在水平位置，使得每个压力块均能够与各自配合的待焊芯片完全接触；另外，由于每一组相配合的压力块与待焊芯片高度之和均相同，从而保证在施压时，所有的待焊芯片均同时受力，也即通过不同高度的压力块对芯片的不同高度进行补偿，实现共压，保证共晶焊的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子产品制造领域，具体是一种多芯片共晶焊施压装置。
技术介绍
多芯片，通常指两个以上型号不同或大小或厚度不同的半导体裸芯片。为达到散热或控制电路内部气氛，混合电路多芯片多采用共晶焊技术，通过芯片、基板与其中间焊片的金属共熔，达到常规芯片共晶焊接，在一块厚膜基板上共晶焊大小、高低不同、数量多的半导体裸芯片是难点。芯片共晶焊主要分为擦动共晶焊和加压共晶焊两种方式，加压共晶焊，是借助于真空/气氛炉，通过预热、真空、进气、加温、焊接、降温、排气等过程，设置相应的温度、气氛控制曲线从而实现芯片共晶全过程，工艺过程不使用任何助焊剂，与擦动共晶焊相比，焊料熔化后靠一定的压力而不是摩擦力实现金属间金属共熔，由于芯片的大小厚度各不相同，所以此过程中如何进行施压是关键点和难点。目前，加压共晶焊中采用弹簧针顶压方法较多，此方法一般是在压力模板上与每个芯片对应位置定位固定弹簧针，加压时，压力板通过弹簧针加压到芯片表面，弹簧针的内部弹簧的收缩不同补偿了芯片的高低差异，使所用芯片都能接触到针头，并被施加到压力，压力产生大小与弹簧的收缩程度有关，即与芯片高低有关，而不与芯片的面积有关，高芯片弹簧收缩大，受到的压力大，同理，低芯片受到的压力则小。然而实际上芯片的面积越大，则需要共晶焊压力越大，弹簧针顶压加压方式，常出现厚度大、面积小芯片过压压伤，而厚度小、面积大芯片欠压焊接情况，并且弹簧针金属端头高温下也特别容易压伤芯片。如果每个芯片采用分立单压块施压，即分压法，压块采用石墨块或铜块等，为达到一定加压重量则需要较大体积，不适宜多芯片高密度集成，且重量块硬度大，高温下易损伤芯片表面。《混合电路基板与外壳共晶焊技术——电子与封装》第7卷第8期提出了一种衬底共晶焊夹具装置，该装置在上模板上开有圆孔，可以插入导柱压块，导柱压块透过上模板施加焊接压力到器件上，此装置中导柱压块与上模板不是一体的，焊接压力靠一个或多个导柱压块的自身重力加压到焊接元件上，如果用于多芯片共晶焊，同样因压块体积大，不适宜高密度集成，且压块放置后，易滑动带来芯片表面损伤。另外如果对多芯片采用温度梯度法焊接，即先采用温度高的焊料共晶，再对温度低的焊料共晶，电路多次进炉，会造成芯片多次受热，影响可靠性，且此种焊接，焊料使用多、过程复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种多芯片共晶焊施压装置，该装置能够对各个芯片施加同样的压力，保证共晶焊的效果。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多芯片共晶焊施压装置，包括石墨夹具、不锈钢定位夹片与压力板，不锈钢定位夹片上设有一组与待焊芯片相适应的焊槽，其特征在于，所述压力板的底面设有一组压力块，各个压力块与所述焊槽形成对应配合，每个压力块的高度分别与各自对应配合的待焊芯片高度相适应。本专利技术的有益效果是，在压力板底部设置能够与焊槽形成对应配合的压力块，使压力块和待焊芯片一一对应，并且压力块的高度分别与各自对应配合的待焊芯片高度相适应，也即令每一组相配合的压力块与待焊芯片高度之和均相同，从而保证压力板保持在水平位置，使得每个压力块均能够与各自配合的待焊芯片完全接触；另外，由于每一组相配合的压力块与待焊芯片高度之和均相同，从而保证在施压时，所有的待焊芯片均同时受力，也即通过不同高度的压力块对芯片的不同高度进行补偿，实现共压。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明：图1是本专利技术实施例的爆炸结构示意图；图2是图1中压力板的仰视立体图；图3是本专利技术中压力块与待焊芯片的放大配合示意图。具体实施方式如图1所示，本专利技术提供的一种多芯片共晶焊施压装置，包括石墨夹具1、不锈钢定位夹片2与压力板3，不锈钢定位夹片2上设有与石墨夹具1的定位柱1a相配合的第一定位孔2a，压力板3上设有与定位柱1a相配合的第二定位孔3a；不锈钢定位夹片2上还设有一组与多个待焊芯片相适应的焊槽2b。结合图2所示，压力板3的底面设有一组呈长方体的压力块7，各个压力块与所述焊槽形成对应配合，每个压力块的高度分别与各自对应配合的待焊芯片高度相适应；压力块7也可以设置成圆柱体、棱柱等多种形式，不拘泥与长方体。使用时，将混合电路基板4置于石墨夹具1内，再将不锈钢定位夹片2固定安装于混合电路基板4的上方，并通过石墨夹具1的定位柱1a定位，再将多个待焊芯片5与焊料片6分别置于相适应的焊槽2b内；然后再安装压力板1，由第二定位孔3a与定位柱1a的配合实现定位；此时，每个压力块的底面均与各自对应的待焊芯片完全接触。结合图3所示，以其中两个压力块为例具体说明压力块与待焊芯片的配合，第一压力块7a下方依次为第一待焊芯片5a与第一焊料片6a，第二压力块7b下方依次为第二待焊芯片5b与第二焊料片6b，由于第一待焊芯片5a的高度大于第二待焊芯片5b的高度，所以为了使第一压力块7a与第二压力块7b能够同时与各自对应的待焊芯片形成配合，那么在设计时使第一压力块7a的高度小于第二压力块7b的高度，并且第一压力块7a及第一待焊芯片5a的高度之和等于第二压力块7b及第二待焊芯片5b的高度之和，其它的压力块与待焊芯片以此类推，从而使压力块的高度分别与各自对应配合的待焊芯片高度相适应，也即令每一组相配合的压力块与待焊芯片高度之和均相同，从而保证压力板1保持在水平位置，使得每个压力块均能够与各自配合的待焊芯片完全接触；根据多芯片面积总和，选择适合重量的砝码，将其放到压力板1上，最后，将组合件放入真空/气氛炉，设置温度曲线完成共晶焊。由于每一组相配合的压力块与待焊芯片高度之和均相同，从而保证在施压时，所有的待焊芯片均同时受力，也即通过不同高度的压力块对芯片的不同高度进行补偿，实现共压。以上所述，仅是本专利技术的较佳实施例而已，并非对本专利技术作任何形式上的限制；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本专利技术技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和
技术实现思路
对本专利技术技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本专利技术技术方案的内容，依据本专利技术的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本专利技术技术方案保护的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多芯片共晶焊施压装置，包括石墨夹具、不锈钢定位夹片与压力板，不锈钢定位夹片上设有一组与待焊芯片相适应的焊槽，其特征在于，所述压力板的底面设有一组压力块，各个压力块与所述焊槽形成对应配合，每个压力块的高度分别与各自对应配合的待焊芯片高度相适应。

【技术特征摘要】
1.一种多芯片共晶焊施压装置，包括石墨夹具、不锈钢定位夹片与压力板，不锈钢定位夹片上设有一组与待焊芯片相适应的焊槽，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：李波，李寿胜，夏俊生，李文才，
申请(专利权)人：华东光电集成器件研究所，
类型：发明
国别省市：安徽;34