一种用于芯片封装键合低温陶瓷烧结粉体工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种用于芯片封装键合低温陶瓷烧结粉体工艺，包括如下步骤，步骤S1：将陶瓷所需的固体材料混合，加水后进行粉碎研磨，步骤S2：将研磨后的材料静置，自然干燥成粉饼，然后通过研磨机研磨成粉，得到陶瓷粉剂，步骤S3：将S2中获得的陶瓷粉剂混入粘合剂，混合成备用料，步骤S4：将备用料通过粉体冷压成型制成胚体，步骤S5：然后将成型样品放入多等级烘烤装置进行热压烧结，炉内温度依次200‑600℃，600‑1000℃和1000‑1600℃，步骤S6：在烧制成型后，通过自然风冷方式冷却，封装完成，通过将成型样品放入多等级烘烤装置进行热压烧结，随着温度的逐级升高，能够保证坯料烘烤时质地发生变化后，层次分明，保证坯料成型效果更好，保证陶瓷粉体质量。

【技术实现步骤摘要】
一种用于芯片封装键合低温陶瓷烧结粉体工艺
本专利技术涉及芯片封装
，具体为一种用于芯片封装键合低温陶瓷烧结粉体工艺。
技术介绍
安装半导体集成电路芯片用的外壳，起着安放、固定、密封、保护芯片和增强电热性能的作用，而且还是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁--芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上，这些引脚又通过印制板上的导线与其他器件建立连接。因此，封装对CPU和其他LSI集成电路都起着重要的作用；低温烧结陶瓷材料可与比电阻较小的银或铜等低熔点金属材料共烧成，因此可形成高频特性优良的多层陶瓷基板，例如多用作为信息通信终端上的高频模块用基板材料，作为低温烧结陶瓷材料，通常是将B2O3-SiO2系玻璃材料混入Al2O3等陶瓷材料中的所谓的玻璃陶瓷复合系。在这个体系中，由于起始原料必需用比较高价的玻璃，并且含有在烧成时易挥发的硼元素，因此得到的基板的组成容易不均；现有的烧结工艺中，只能通过单一温度的烘烤装置实现对陶瓷的烧结，在使用时，坯料在成型时，短时间，坯型温度急速升高，坯料成型效果不佳，影响产品质量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于芯片封装键合低温陶瓷烧结粉体工艺，随着温度的逐级升高，能够保证坯料烘烤时质地发生变化后，层次分明，保证坯料成型效果更好，保证陶瓷粉体质量。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种用于芯片封装键合低温陶瓷烧结粉体工艺，包括如下步骤；步骤S1：将陶瓷所需的固体材料混合，加水后进行粉碎研磨；步骤S2：将研磨后的材料静置，自然干燥成粉饼，然后通过研磨机研磨成粉，使用筛网进行筛分，颗粒细度达到300-400目，得到陶瓷粉剂；步骤S3：将S2中获得的陶瓷粉剂混入粘合剂，混合成备用料；步骤S4：将备用料通过粉体冷压成型制成胚体；步骤S5：然后将成型样品放入多等级烘烤装置进行热压烧结，炉内温度依次200-600℃，600-1000℃和1000-1600℃。步骤S6：在烧制成型后，通过自然风冷方式冷却，封装完成。作为本专利技术进一步的方案：所述S1中，在三辊研磨机中进行研磨时，研磨时间为30-50min。作为本专利技术进一步的方案：所述步骤S4中过滤筛网为400目，搅拌速度为500转/分，搅拌时间为10min。作为本专利技术进一步的方案：所述步骤S5中多等级烘烤装置包括：固定架、旋转电机、烘烤炉、旋转杆、烧结箱、风冷结构、引流结构、输送架、箱门、镂空板、隔离板、固定架、摆动盘、摆动电机、主动杆、被动杆、摆动轴、进气风机、引流风机、集气罩，所述固定架的底部中心位置安装有旋转电机，所述旋转电机的转轴上安装有旋转杆，所述旋转杆的转轴上配合安装有烧结箱，所述固定架的顶侧呈等三角位置安装有三个烘烤炉，所述烧结箱的一侧通过铰链安装有箱门，所述输送架安装在烧结箱的一侧，所述输送架的两侧分别安装有风冷结构和引流结构。作为本专利技术进一步的方案：所述烧结箱通过隔离板配合分为六个等面积的扇形室腔，所述烧结箱内的间隔设置的三个扇形室腔的底部嵌装有镂空板。作为本专利技术进一步的方案：所述烧结箱的底侧与烘烤炉的顶侧面相切，所述烘烤炉的顶侧壁开设有通孔。作为本专利技术进一步的方案：所述风冷结构包括固定架、摆动盘、摆动电机、主动杆、被动杆、摆动轴和进气风机，所述固定架的内部通过摆动轴配合架设有进气风机，所述摆动电机通过螺栓配合安装在固定架的顶侧，所述摆动盘安装在摆动电机的转轴上，所述主动杆的一端通过销钉配合安装在摆动盘的端面偏心位置上，所述被动杆的一端焊装在摆动轴的顶部一侧，所述被动杆的另一端配合插接在主动杆的另一端内部。作为本专利技术进一步的方案：所述引流结构包括引流风机和集气罩，所述引流风机安装在集气罩的端口处，所述集气罩为锥形结构。作为本专利技术进一步的方案：所述固定架和集气罩相对焊装在输送架的顶部两侧。本专利技术的有益效果：通过将成型样品放入多等级烘烤装置进行热压烧结，将存有物料的镂空板旋转转移到第一个烘烤炉上，第一个烘烤炉的室温为400℃，能够实现对坯料的预热，在预热后，烧结箱继续旋转，将坯料转移到第二个烘烤炉上，第二个烘烤炉内的室温为800℃，实现初级加热，在烘烤后，烧结箱继续旋转，将坯料转移到第三个烘烤炉上内的室温为1400℃，随着温度的逐级升高，能够保证坯料烘烤时质地发生变化后，层次分明，保证坯料成型效果更好，保证陶瓷粉体质量；通过设置风冷结构和引流结构配合作业，摆动电机带动摆动盘旋转，在主动杆的配合旋转下，被动杆的一端在主动杆内抽动，在抽动过程中，被动杆随着主动杆扭动，在扭动过程中，通过摆动轴带动进气风机摆动，能够实现多角度排风冷却，扩大冷却面，提高冷却效果，在风冷的同时，引流风机作业，将热气引流，避免出现温岛效果，提高冷却效果。附图说明为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。图1为本专利技术中多等级烘烤装置整体正视立体结构图；图2为本专利技术中多等级烘烤装置整体俯视立体结构图；图3为本专利技术中多等级烘烤装置整体正视立体结构图；图4为本专利技术中多等级烘烤装置整体内部结构图；图5为本专利技术中多等级烘烤装置整体内部结构图中的A区域结构图；图中：1、固定架；2、旋转电机；3、烘烤炉；4、旋转杆；5、烧结箱；6、风冷结构；7、引流结构；8、输送架；9、箱门；51、镂空板；52、隔离板；61、固定架；62、摆动盘；63、摆动电机；64、主动杆；65、被动杆；66、摆动轴；67、进气风机；71、引流风机；72、集气罩。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1-5所示，本专利技术提供一种技术方案：实施例：一种用于芯片封装键合低温陶瓷烧结粉体工艺，包括如下步骤；包括如下步骤；步骤S1：将陶瓷所需的固体材料混合，加水后进行粉碎研磨；步骤S2：将研磨后的材料静置，自然干燥成粉饼，然后通过研磨机研磨成粉，使用筛网进行筛分，颗粒细度达到300-400目，得到陶瓷粉剂；步骤S3：将S2中获得的陶瓷粉剂混入粘合剂，混合成备用料；步骤S4：将备用料通过粉体冷压成型制成胚体；步骤S5：然后将成型样品放入多等级烘烤装置进行热压烧结，炉内温度依次200-600℃，600-1000℃和1000-1600℃。步骤S6：在烧制成型后，通过自然风冷方式冷却，封装完成。作为本专利技术的一种实施方式，所述S1中，陶瓷材料包括Mg2B2O5粉末、SiO2、TiO2和陶土，以质量比10：2：1：15混合，粉碎研磨采用锆球砂磨。作为本专利技术的一种实施方式，所述步骤S4中成型方式选择钢模冷压成型方式。作为本专利技术的一种实施方式，所述步骤S本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于芯片封装键合低温陶瓷烧结粉体工艺，其特征在于，包括如下步骤；/n步骤S1：将陶瓷所需的固体材料混合，加水后进行粉碎研磨；/n步骤S2：将研磨后的材料静置，自然干燥成粉饼，然后通过研磨机研磨成粉，使用筛网进行筛分，颗粒细度达到300-400目，得到陶瓷粉剂；/n步骤S3：将S2中获得的陶瓷粉剂混入粘合剂，混合成备用料；/n步骤S4：将备用料通过粉体冷压成型制成胚体；/n步骤S5：然后将成型样品放入多等级烘烤装置进行热压烧结，炉内温度依次200-600℃，600-1000℃和1000-1600℃。/n步骤S6：在烧制成型后，通过自然风冷方式冷却，封装完成。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于芯片封装键合低温陶瓷烧结粉体工艺，其特征在于，包括如下步骤；
步骤S1：将陶瓷所需的固体材料混合，加水后进行粉碎研磨；
步骤S2：将研磨后的材料静置，自然干燥成粉饼，然后通过研磨机研磨成粉，使用筛网进行筛分，颗粒细度达到300-400目，得到陶瓷粉剂；
步骤S3：将S2中获得的陶瓷粉剂混入粘合剂，混合成备用料；
步骤S4：将备用料通过粉体冷压成型制成胚体；
步骤S5：然后将成型样品放入多等级烘烤装置进行热压烧结，炉内温度依次200-600℃，600-1000℃和1000-1600℃。
步骤S6：在烧制成型后，通过自然风冷方式冷却，封装完成。


2.根据权利要求1所述的用于芯片封装键合低温陶瓷烧结粉体工艺，其特征在于，所述S1中，陶瓷材料包括Mg2B2O5粉末、SiO2、TiO2和陶土，以质量比10：2：1：15混合，粉碎研磨采用锆球砂磨。


3.根据权利要求2所述的用于芯片封装键合低温陶瓷烧结粉体工艺，其特征在于，所述步骤S4中成型方式选择钢模冷压成型方式。


4.根据权利要求2所述的用于芯片封装键合低温陶瓷烧结粉体工艺，其特征在于，所述步骤S2中多等级烘烤装置包括：固定架(1)、旋转电机(2)、烘烤炉(3)、旋转杆(4)、烧结箱(5)、风冷结构(6)和引流结构(7)，所述固定架(1)的底部中心位置安装有旋转电机(2)，所述旋转电机(2)的转轴上安装有旋转杆(4)，所述旋转杆(4)的转轴上配合安装有烧结箱(5)，所述固定架(1)的顶侧呈等三角位置安装有三个烘烤炉(3)，所述烧结箱(5)的一侧通过铰链安...

【专利技术属性】
技术研发人员：高燕凌，董金勇，
申请(专利权)人：中铭瓷苏州纳米粉体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32