一种CSP共晶焊接方法技术

本发明专利技术涉及一种CSP共晶焊接方法，该封装方法包括点共晶焊锡、固晶、共晶、点胶和测试包装五个工序，所述共晶工序通过控制压合装置同时下压芯粒，以达到芯粒共晶。本发明专利技术的优点在于：本发明专利技术CSP共晶焊接方法，采用共晶方式，并通过压合装置同时将芯粒与COB基板压紧，从而大大降低了芯粒共晶时间；同时，通过压合装置进行压合及阶段性施压，进一步保证了芯粒共晶精度，从而提高了CSP成品的性能。

A CSP eutectic welding method

The invention relates to a CSP eutectic welding method, which includes five processes: point eutectic solder, solid crystal, eutectic, spot glue and test packaging. The eutectic process can achieve core eutectic by controlling the pressing device at the same time. The advantage of the invention is that the CSP eutectic welding method of the invention adopts the eutectic method, and compacts the core particles with the COB substrate by the pressing device simultaneously, thus greatly reducing the core eutectic time; at the same time, the compacting and phased pressure are carried out by the pressing device, and the core grain eutectic precision is further ensured, thus CSP is improved. The performance of the finished product.

【技术实现步骤摘要】
一种CSP共晶焊接方法
本专利技术属于半导体器件制造工艺
，特别涉及一种CSP共晶焊接方法。
技术介绍
CSP封装，即芯粒级封装是近几年发展起来的封装形式，目前已有上百种产品，并且不断出现一些新的产品。尽管如此，国内CSP技术还是处于初级阶段，没有形成统一的标准。现今市场上的CSP产品中芯粒焊盘与封装基片焊盘的连接方式大多采用倒装片键合，封装基板也采用几十年前的陶瓷基板。但是把硅芯粒安装到陶瓷基板上之后，由于陶瓷基板与PCB基板的热膨胀系数不匹配、差别太大，很难将陶瓷基板安置到PCB基板上。为了解决上述问题，一般主要通过共晶的方法把芯粒连接在COB基板上，即在COB基板上点上膏状共晶焊料，再将若干芯粒置于基板的设定位置上，然后在一定的温度和压力下，使芯粒与共晶焊料发生共晶反应，进而使芯粒和基板结合在一起。虽然共晶工艺能显著提高芯粒的可靠性，然而，共晶工序也存在一定的缺陷：1.现有的共晶方法需将芯粒与基板一一压合，从而使得共晶时间较长；2.芯粒和基板的结合力问题，致使共晶工艺的结合力不够，共晶精度不精确及CSP成品的性能低。因此，研发一种能够减短芯粒共晶时间、提高芯粒共晶精度及CSP成品的性能的CSP共晶焊接方法是非常有必要的。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种能够减短芯粒共晶时间、提高芯粒共晶精度及CSP成品的性能的CSP共晶焊接方法。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：一种CSP共晶焊接方法，其创新点在于：所述共晶焊接方法包括如下步骤：（1）点共晶焊锡：通过固晶机把共晶焊锡点在COB基板电路上；（2）固晶：通过固晶机把若干颗CSP芯粒固定在点有共晶焊锡的COB基板电路上；（3）共晶：将固晶后的COB基板放置在300℃～400℃的高温轨道上，通过压合装置同时下压COB基板上的芯粒，将芯粒与共晶焊锡同时压合，达到共晶焊；压合分为三个阶段，第一压合阶段以8g/s～12g/s的速度逐渐增加压合压力，压合时间为40s，第二压合阶段以40s时所达压力进行压合40s，第三压合阶段以16g/s～24g/s的速度逐渐减缓压合压力，压合时间为20s；（4）点胶：把荧光粉和胶水充分搅拌均匀，制得荧光粉胶，荧光粉胶真空脱泡后，通过点胶机台喷涂在共晶后的COB基板表面，并对荧光粉胶进行胶固化；（5）测试包装：待步骤（4）中COB基板表面的荧光粉胶固化后，进行性能测试，测试合格的CSP成品进行包装。进一步地，所述步骤（3）中的压合装置包括施压部件和驱动施压部件的驱动装置，所述施压部件包括一压块，且所述压块的下表面均匀分布有垂直向下的金属探针；所述驱动装置为弹簧压合或气压。本专利技术的优点在于：（1）本专利技术CSP共晶焊接方法，与传统相比，将芯粒与基板一一压合改用压合装置同时将若干芯粒与基板压紧，进而能够大大缩短芯粒的共晶时间；同时，本专利技术中采用压合装置进行下压芯粒，进而能准确控制压合压力；此外，通过阶段性的压力控制，即先缓慢增加压力，压力达到一定要求，再以恒压施压，最后再缓慢减压，进而不会使因压力过大，造成芯粒表面损坏，也使得芯粒能够受压更均匀，进一步保证了芯粒共晶精度；（2）本专利技术CSP共晶焊接方法，所采用的压合装置，包括压块，压块的下表面均匀分布有垂直向下的金属探针，金属探针与芯粒一一对应，并通过弹簧或气压方式进行压合芯粒，从而防止推力过大对芯粒表面造成损坏，既保证了芯粒共晶精度，也保证了CSP成品的合格率，进而提高了CSP成品的性能。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1是本专利技术中实施例1所采用压合装置的结构示意图。图2是本专利技术中实施例2所采用压合装置的结构示意图。图3是本专利技术中压合压力与压合时间的关系图。具体实施方式下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本专利技术，但并不因此将本专利技术限制在所述的实施例范围之中。实施例1本实施例中所采用的压合装置，如图1所示，包括一压块1，压块1上均匀分布有圆孔，在圆孔内设有T型套筒2，且T型套筒2的内腔开有一贯穿的通孔；在T型套筒2的上端设有调节装置3，该调节装置3的下端插入T型套筒2的通孔内，并与通孔螺纹连接；在T型套筒2的下端设有金属探针4，金属探针4的上端插入T型套筒2的通孔内，且在调节装置3和金属探针4之间连有缓冲弹簧5；在T型套筒2的底端还连有一限位套6。本实施例CSP共晶焊接方法，该共晶焊接方法包括如下步骤：（1）点共晶焊锡：通过固晶机把共晶焊锡点在COB基板电路上；（2）固晶：通过固晶机把若干颗CSP芯粒固定在点有共晶焊锡的COB基板电路上；（3）共晶：将固晶后的COB基板放置在300℃～400℃的高温轨道上，根据所需的压合压力通过调节压合装置的调节装置3同时下压芯粒，从而靠缓冲弹簧5的弹力同时将芯粒与共晶焊锡压合，达到共晶焊；压合分为三个阶段，第一压合阶段以10g/s的速度逐渐增加压合压力，压合时间为40s，第二压合阶段以400g的压合压力进行压合40s，第三压合阶段以20g/s的速度逐渐减缓压合压力，压合时间为20s；（4）点胶：把荧光粉和胶水充分搅拌均匀，制得荧光粉胶，荧光粉胶真空脱泡后，通过点胶机台喷涂在共晶后的COB基板表面，并对荧光粉胶进行胶固化；（5）测试包装：待步骤（4）中COB基板表面的荧光粉胶固化后，进行性能测试，测试合格的CSP成品进行包装。实施例2本实施例中所采用的压合装置，如图2所示，包括一压块1，该压块1的下表面均匀分布有垂直向下的金属探针2，在压块1的上端面通过连接器连接有气缸7。本实施例CSP共晶焊接方法，该共晶焊接方法包括如下步骤：（1）点共晶焊锡：通过固晶机把共晶焊锡点在COB基板电路上；（2）固晶：通过固晶机把若干颗CSP芯粒固定在点有共晶焊锡的COB基板电路上；（3）共晶：将固晶后的COB基板放置在300℃～400℃的高温轨道上，通过压合装置同时下压芯粒，通过向气缸7内通气，进而通过气缸7将芯粒与共晶焊锡同时压合，达到共晶焊；压合分为三个阶段，第一压合阶段以10g/s的速度逐渐增加压合压力，压合时间为40s，第二压合阶段以400g的压合压力进行压合40s，第三压合阶段以20g/s的速度逐渐减缓压合压力，压合时间为30s；（4）点胶：把荧光粉和胶水充分搅拌均匀，制得荧光粉胶，荧光粉胶真空脱泡后，通过点胶机台喷涂在共晶后的COB基板表面，并对荧光粉胶进行胶固化；（5）测试包装：待步骤（4）中COB基板表面的荧光粉胶固化后，进行性能测试，测试合格的CSP成品进行包装。实施例3本实施例在实施例2的基础上，其他不变，改变步骤（3），将固晶后的COB基板放置在300℃～400℃的高温轨道上，通过压合装置同时下压芯粒，通过向气缸7内通气，进而通过气缸7同时将芯粒与共晶焊锡压合，达到共晶焊；压合分为三个阶段，第一压合阶段以8g/s的速度逐渐增加压合压力，压合时间为40s，第二压合阶段以320g的压合压力进行压合40s，第三压合阶段以16g/s的速度逐渐减缓压合压力，压合时间为20s。实施例4本实施例在实施例2的基础上，其他不变，改变步骤（3），将固晶后的COB基板放置在300℃～400℃的高温轨道上，通过压合装置同时下压芯粒，通过向气缸7内通气，进而通过气缸7同时将芯粒与共晶焊锡压合，达到共晶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种CSP共晶焊接方法，其特征在于：所述共晶焊接方法包括如下步骤：（1）点共晶焊锡：通过固晶机把共晶焊锡点在COB基板电路上；（2）固晶：通过固晶机把若干颗CSP芯粒固定在点有共晶焊锡的COB基板电路上；（3）共晶：将固晶后的COB基板放置在300℃～400℃的高温轨道上，通过压合装置同时下压COB基板上的芯粒，将芯粒与共晶焊锡同时压合，达到共晶焊；压合分为三个阶段，第一压合阶段以8g/s～12g/s的速度逐渐增加压合压力，压合时间为40s，第二压合阶段以40s时所达压力进行压合40s，第三压合阶段以16g/s～24g/s的速度逐渐减缓压合压力，压合时间为20s；（4）点胶：把荧光粉和胶水充分搅拌均匀，制得荧光粉胶，荧光粉胶真空脱泡后，通过点胶机台喷涂在共晶后的COB基板表面，并对荧光粉胶进行胶固化；（5）测试包装：待步骤（4）中COB基板表面的荧光粉胶固化后，进行性能测试，测试合格的CSP成品进行包装。

【技术特征摘要】
1.一种CSP共晶焊接方法，其特征在于：所述共晶焊接方法包括如下步骤：（1）点共晶焊锡：通过固晶机把共晶焊锡点在COB基板电路上；（2）固晶：通过固晶机把若干颗CSP芯粒固定在点有共晶焊锡的COB基板电路上；（3）共晶：将固晶后的COB基板放置在300℃～400℃的高温轨道上，通过压合装置同时下压COB基板上的芯粒，将芯粒与共晶焊锡同时压合，达到共晶焊；压合分为三个阶段，第一压合阶段以8g/s～12g/s的速度逐渐增加压合压力，压合时间为40s，第二压合阶段以40s时所达压力进行压合40s，第三压合阶段以16g/s...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾辰宇，孙智江，
申请(专利权)人：海迪科南通光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32