一种MCM共晶钎焊工装及共晶钎焊工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种MCM共晶钎焊工装及共晶钎焊工艺，MCM共晶钎焊工装用以对MCM的盒体内AlSiC载体板上端的各微带片、LTCC基板和覆铜介质板分别施加均匀的压力，包括盖设在盒体盒口处盖板，且盖板靠近盒内的一侧通过多个调节件设有多个与盖板相平行的压块，且每个调节件均贯穿盖板，且每个微带片、LTCC基板和覆铜介质板分别对应一个压块，每个压块分别通过与其对应的调节件调节其施加给对应微带片、LTCC基板或覆铜介质板的压力大小，盖板上对应盒体内AlSiC载体板上端裸露的位置设有贯穿其的钎焊孔。其结构简单，且利用该工装可分别对各微带片、LTCC基板和覆铜介质板施加均匀可控的压力，使得盒体内各层之间相互挤压，便于进行共晶钎焊。

A kind of MCM eutectic brazing assembly and eutectic brazing process

【技术实现步骤摘要】
一种MCM共晶钎焊工装及共晶钎焊工艺
本专利技术属于多芯片模块(MCM)封装领域，尤其涉及一种MCM共晶钎焊工装及共晶钎焊工艺。
技术介绍
现有多芯片模块(MCM)由深腔化微波基作为盒体，盒体内水平钎焊有AlSiC载体板作为中间层载体材料，而中间层上钎焊有热膨胀系数与芯片相匹配、布线集成度高的LTCC基板(LTCC陶瓷基板)和覆铜介质板(Rogers5880覆铜介质板)作为微波传输基板，而微波传输基板表面进行MMIC芯片微组装，AlSiC载体板正面钎焊LTCC基板、微带片和覆铜介质板，背面直接钎焊在盒体底部。在基于LTCC基板、微波覆铜介质板、大功率微波器件的多层互联基板微组装过程中，采用传统手工分梯度焊接流程繁琐，工艺窗口小难度大，焊接后往往难以达到理想的散热和微波接地效果，传统工艺的流程图具体如图1所示。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术目的之一在于提供一种结构简单，使用方便，且用以辅助MCM封装的共晶钎焊工装。为了实现上述目的，本专利技术的一个技术方案如下：一种MCM共晶钎焊工装，用以对MCM的盒体内AlSiC载体板上端的各微带片、LTCC基板和覆铜介质板分别施加均匀的压力，包括盖设在所述盒体盒口处盖板，且所述盖板靠近盒内的一侧通过多个调节件设有多个与所述盖板相平行的压块，且每个所述调节件均贯穿所述盖板，且每个微带片、LTCC基板和覆铜介质板分别对应一个所述压块，每个所述压块分别通过与其对应的所述调节件调节其施加给对应所述微带片、LTCC基板或覆铜介质板的压力大小，所述盖板上对应所述盒体内AlSiC载体板上端裸露的位置设有贯穿其的钎焊孔。上述技术方案的有益效果在于：其结构简单，且利用该工装可分别对各微带片、LTCC基板和覆铜介质板施加均匀可控的压力，使得盒体内各层之间相互挤压，便于进行共晶钎焊。上述技术方案中每个所述压块对应的所述调节件的个数根据其截面大小而定。上述技术方案的有益效果在于：有利于使得尺寸较大的压块的各处的受力均匀。上述技术方案中所述调节件包括螺栓和弹簧，每个所述盖板上分别设有与对应所述调节件相对应且贯穿其的小孔，每个所述压块靠近所述盖板的一侧分别设有对应所述调节件对应的螺孔，且每个所述螺孔均与对应所述螺栓外螺纹相配合，每个所述螺栓的丝端由所述盖板背离所述盒体的一侧穿过对应所述小孔并与对应所述压块上对应所述螺孔螺纹连接，每个所述弹簧分别套设在对应所述螺栓上并位于所述盖板与对应所述压块之间，且其两端分别所述压块和盖板相互靠近的一侧相抵，拧紧或拧松每个所述压块对应的螺栓以调节其对应所述弹簧的压缩量从而调节每个所述压块向其对应所述微带片、LTCC基板或覆铜介质板施加的压力的大小。上述技术方案的有益效果在于：其结构简单，通过拧紧或拧松所述螺栓进入到压块内的深度来调节每个所述弹簧施加给压块的弹性张力的大小。本专利技术的目的之二在于提供一种步骤简单，封装效率高，次品率低的MCM共晶钎焊工艺。为了实现上述目的，本专利技术的另一技术方案如下：一种MCM共晶钎焊工艺，其依次包括如下步骤，步骤a：按产品构造分别取盒体、LTCC基板、覆铜介质板、AlSiC载体板和微带片，并将LTCC基板、覆铜介质板、AlSiC载体板和微带片依产品构造预置在所述盒体内，并将微带片与盒体上对应的引脚电连接，同时在AlSiC载体板与所述盒体内底壁之间预置第一焊片，并在所述AlSiC载体板与每个所述LTCC基板、覆铜介质板和微带片之间分别预置第二焊片；步骤b：将所述盖板水平放置在所述盒体的盒口处，且所述压块位于所述盒体内，并拧转每个所述压块对应的螺栓以调节每个所述压块向对应所述LTCC基板、覆铜介质板或微带片施加压力的大小；步骤c：采用真空共晶钎焊设备将所述盒体内所述第一焊片和多个所述第二焊片熔融以将所述AlSiC载体板分别与盒体、LTCC基板、覆铜介质板和微带片焊接，焊接完成后得到产品；步骤d:对焊接后的产品进行检验。上述技术方案的有益效果在于：利用上述工装结合本共晶钎焊工艺可实现对MCM封装工艺的简化，另外其成本低、效率高，且次品率低。上述技术方案中所述第一焊片的形状与所述AlSiC载体板的形状一致，且其尺寸与所述AlSiC载体板尺寸一致或为按比例内缩10％及以内。上述技术方案的有益效果在于：如此避免AlSiC载体板与盒体底壁之间共晶钎焊后出现空洞或气泡，而将第一焊片尺寸适当内缩则可避免共晶钎焊时第一焊片的熔融液溢流导致外溢至非焊接区域造成电路报废，或增加返修工作量。上述技术方案中所述第二焊片的形状与对应所述LTCC基板、覆铜介质板或微带片的形状一致，且其尺寸与对应所述LTCC基板、覆铜介质板或微带片尺寸一致或为按比例内缩10％及以内。上述技术方案的有益效果在于：如此可避免AlSiC载体板与各LTCC基板、覆铜介质板和微带片之间共晶钎焊后出现空洞或气泡，而将第二焊片尺寸适当内缩则可避免共晶钎焊时第二焊片的熔融液溢流导致外溢至非焊接区域造成电路报废，或增加返修工作量。上述技术方案中每个所述压块施加给对应所述LTCC基板、覆铜介质板或微带片的压力为0.5-0.75N。上述技术方案的有益效果在于：使得每个压块下方对应的多层之间的压力均匀，有利于使得第一焊片和第二焊片熔融后在各层之间分布均匀，从而避免空洞气流和熔融液外溢。上述技术方案中所述第一焊片和第二焊片均为SnPb63/37焊片。上述技术方案的有益效果在于：具有较低的熔点(183℃)、良好的焊接性能(润湿铺展性好、低表面张力等)和使用性能。上述技术方案中所述第一焊片和第二焊片的厚度为50-200um。上述技术方案的有益效果在于：将第一焊片和第二焊片采用适当的厚度可避免第一焊片和第二焊片熔融后出现各层之间的间隔变大，反而使得一来熔融液增加而出现熔融液外溢的现象，二来各层的之间钎焊层厚度难控。附图说明图1为现有技术中MCM封装时共晶钎焊的工艺流程图；图2为本专利技术实施例1所述MCM共晶钎焊工装的结构简图；图3本专利技术实施例1所述MCM共晶钎焊工装与待钎焊的MCM的装配图；图4为采用本专利技术实施例2共晶钎焊工艺流程图；图5为本专利技术实施例2共晶钎焊后的产品的X-RAY空洞检测图。图中：11盒体、12AlSiC载体板、13微带片、14LTCC基板、15覆铜介质板、16第一焊片、17第二焊片、2盖板、21钎焊孔、22小孔、3调节件、31螺栓、32弹簧、4压块、41螺孔。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。实施例1如图2和图3所示，本实施例提供了一种MCM共晶钎焊工装，用以对MCM的盒体11内AlSiC载体板12上端的各微带片13、LTCC基板14和覆铜介质板15分别施加均匀的压力，包括盖设在所述盒体11盒口处盖板2，且所述盖板2靠近盒内的一侧通过多个调节件3设有多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种MCM共晶钎焊工装，用以对MCM的盒体(11)内AlSiC载体板(12)上端的各微带片(13)、LTCC基板(14)和覆铜介质板(15)分别施加均匀的压力，其特征在于，包括盖设在所述盒体(11)盒口处盖板(2)，且所述盖板(2)靠近盒内的一侧通过多个调节件(3)设有多个与所述盖板(2)相平行的压块(4)，且每个所述调节件(3)均贯穿所述盖板(2)，且每个微带片(13)、LTCC基板(14)和覆铜介质板(15)分别对应一个所述压块(4)，每个所述压块(4)分别通过与其对应的所述调节件(3)调节其施加给对应所述微带片(13)、LTCC基板(14)或覆铜介质板(15)的压力大小，所述盖板(2)上对应所述盒体(11)内AlSiC载体板(12)上端裸露的位置设有贯穿其的钎焊孔(21)。/n

【技术特征摘要】
1.一种MCM共晶钎焊工装，用以对MCM的盒体(11)内AlSiC载体板(12)上端的各微带片(13)、LTCC基板(14)和覆铜介质板(15)分别施加均匀的压力，其特征在于，包括盖设在所述盒体(11)盒口处盖板(2)，且所述盖板(2)靠近盒内的一侧通过多个调节件(3)设有多个与所述盖板(2)相平行的压块(4)，且每个所述调节件(3)均贯穿所述盖板(2)，且每个微带片(13)、LTCC基板(14)和覆铜介质板(15)分别对应一个所述压块(4)，每个所述压块(4)分别通过与其对应的所述调节件(3)调节其施加给对应所述微带片(13)、LTCC基板(14)或覆铜介质板(15)的压力大小，所述盖板(2)上对应所述盒体(11)内AlSiC载体板(12)上端裸露的位置设有贯穿其的钎焊孔(21)。


2.根据权利要求1所述的MCM共晶钎焊工装，其特征在于，每个所述压块(4)对应的所述调节件(3)的个数根据其截面大小而定。


3.根据权利要求1所述的MCM共晶钎焊工装，其特征在于，所述调节件(3)包括螺栓(31)和弹簧(32)，每个所述盖板(2)上分别设有与对应的所述调节件(3)相对应且贯穿其的小孔(22)，每个所述压块(4)靠近所述盖板(2)的一侧分别设有对应的所述调节件(3)对应的螺孔(41)，且每个所述螺孔(41)均与对应所述螺栓(31)外螺纹相配合，每个所述螺栓(31)的丝端由所述盖板(2)背离所述盒体(11)的一侧穿过对应所述小孔(22)，并与对应所述压块(4)上对应所述螺孔(41)螺纹连接，每个所述弹簧(32)分别套设在对应的所述螺栓(31)上并位于所述盖板(2)与对应的所述压块(4)之间，且其两端分别所述压块(4)和盖板(2)相互靠近的一侧相抵，拧紧或拧松每个所述压块(4)对应的螺栓(31)以调节其对应所述弹簧(32)的压缩量从而调节每个所述压块(4)向其对应所述微带片(13)、LTCC基板(14)或覆铜介质板(15)施加的压力的大小。


4.一种采用如权利要求1-3任一项所述MCM共晶钎焊工装的共晶钎焊工艺，其特征在于，其依次包括如下步骤，
步骤a：按产品构造分别取盒体(11)、LTCC基板(14)、覆铜介质板(15)、A...

【专利技术属性】
技术研发人员：何峥，
申请(专利权)人：北京无线电测量研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11