芯片焊接装置制造方法及图纸

本申请提供一种芯片焊接装置，其特征在于，包括：密封舱，其内部放置待焊接的芯片和电路板；红外加热装置，该红外加热装置向所述芯片和电路板辐射能量以使芯片与电路板之间形成足够焊膏软化的温度；抽真空装置，其具有设置于所述密封舱的任一舱壁上的抽气孔，该抽真空装置通过所述抽气孔，将所述密封舱中的气体抽至外部；工作时，所述红外加热装置对芯片和电路板的焊接位置进行加热，所述抽真空装置同步工作，将焊膏加热形成的气体抽至外部，本申请提供芯片焊接装置可以降低芯片焊接空洞率、减少元件管脚氧化，提升产品可靠性。提升产品可靠性。提升产品可靠性。

【技术实现步骤摘要】
芯片焊接装置


[0001]本申请涉及芯片封装领域，具体是涉及到一种芯片焊接装置。

技术介绍

[0002]在电路板组装中，先在电路板焊盘上印刷锡膏，然后装贴各类电子元器件，最后经过回流炉，锡膏中的锡珠熔化后将各类电子元器件与电路板焊接在一起，实现电子模块的组装。这种表面贴装技术(surface mount technology，简称SMT)越来越多地应用在高密度封装产品中，如系统级封装(system in package，简称SiP)常焊接球焊阵列封装(ball grid arry，简称BGA)器件、功率裸芯片、方形扁平无引脚封装(quad flat No
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lead，简称QFN)器件。由于锡膏焊接工艺及材料特性，这些大焊接面器件在回流焊接后，焊接区域都会出现空洞。空洞的存在会影响产品的电性能、热性能和机械性能，甚至会导致产品失效，因此，改善锡膏回流焊接空洞成为一个必须解决的工艺技术问题。
[0003]锡膏回流焊接产生空洞的原因主要有：1、因锡膏焊料不足而导致形成空洞。2、锡膏在完成印刷和贴装各类电子元器件后，在经过回流炉时，锡膏会经过预热、活化、回流、冷却4个阶段，不同阶段中的温度不同，锡膏的状态也不同。其中，在预热、活化阶段，锡膏内助焊剂中的易挥发成分受热会挥发产生气体，同时去除焊接层表面氧化物时也会产生气体，这些气体部分会挥发而脱离锡膏，锡珠之间因助焊剂挥发而紧密收聚；在回流阶段，锡膏中剩余的助焊剂会快速挥发，锡珠会熔化，少量助焊剂挥发气体和大部分锡珠间的空气未及时散出，残留在熔融态锡中并在熔融态锡的张力作用下呈汉堡包夹层结构并被电路板焊盘和电子元器件夹住，被包裹在熔融态锡中的气体仅靠上浮力很难逃逸，加上熔融态时间又很短，当熔融态锡降温冷却变成固态锡，焊接层出现气孔，焊锡空洞产生。

技术实现思路

[0004]本申请目的是提供一种芯片焊接装置，以解决现有技术中存在的进行回流焊过程中，助焊剂会受热挥发产生气体，且散热焊盘上的助焊剂受热所产生的气体在面积相对较大的区域无法排除的问题，避免回流焊时器件的散热焊盘和PCB的散热焊盘之间形成气泡，阻碍焊接过程，导致接触不良、空洞、虚焊等现象出现。
[0005]为了实现上述目的，本申请提供一种芯片焊接装置，包括：
[0006]密封舱，其内部放置待焊接的芯片和电路板；
[0007]红外加热装置，该红外加热装置向所述芯片和电路板辐射能量以使芯片与电路板之间形成足够焊膏软化的温度；
[0008]抽真空装置，其具有设置于所述密封舱的任一舱壁上的抽气孔，该抽真空装置通过所述抽气孔，将所述密封舱中的气体抽至外部；
[0009]工作时，所述红外加热装置对芯片和电路板的焊接位置进行加热，所述抽真空装置同步工作，将焊膏加热形成的气体抽至外部。
[0010]进一步的，密封罩放置于平台上，所述密封罩与所述平台之间的空间形成所述密
封舱。
[0011]进一步的，所述密封罩与所述平台之间设置密封圈。
[0012]进一步的，所述红外加热装置为电红外加热器，设置于所述密封舱的内部，且位于正对所述芯片和电路板放置的位置的上方。
[0013]进一步的，所述平台上设有固定支架，所述电路板设置在该固定支架上。
[0014]进一步的，所述芯片和所述电路板的焊接区为焊盘，至少所述芯片和所述电路板中的一个焊盘上设有逸气槽，所述焊膏加热形成的气体从所述逸气槽中逸出。
[0015]进一步的，所述逸气槽为十字交叉槽，由两条交叉的条形槽体形成，所述条形槽体的两端至少导通至所述焊盘的盘边或盘角。
[0016]进一步的，根据焊膏的熔点温度设置所述焊接位置应该达到的温度。
[0017]进一步的，还包括温度检测装置，用以检测所述焊接位置的温度。
[0018]进一步的，所述红外加热装置根据所述焊接位置应该达到的温度和所述焊接位置的温度调整加热功率。
[0019]本申请提供芯片焊接装置可以降低芯片焊接空洞率、减少元件管脚氧化，提升产品可靠性。
附图说明
[0020]图1为本申请提供芯片焊接装置示意图；
[0021]图2为本申请提供的另一实施方式芯片焊接装置示意图；
[0022]图3为本申请提供芯片焊盘开槽示意图；
[0023]图4为本申请提供的另一实施方式芯片焊盘开槽示意图。
具体实施方式
[0024]以下将结合附图所示的具体实施方式对本申请进行详细描述，但这些实施方式并不限制本申请，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本申请的保护范围内。
[0025]如
技术介绍
中所描述的，现有技术中，锡膏在完成印刷和贴装各类电子元器件后，在经过回流炉时，锡膏会经过预热、活化、回流、冷却4个阶段，不同阶段中的温度不同，锡膏的状态也不同。其中，在预热、活化阶段，锡膏内助焊剂中的易挥发成分受热会挥发产生气体，同时去除焊接层表面氧化物时也会产生气体，这些气体部分会挥发而脱离锡膏，锡珠之间因助焊剂挥发而紧密收聚；在回流阶段，锡膏中剩余的助焊剂会快速挥发，锡珠会熔化，少量助焊剂挥发气体和大部分锡珠间的空气未及时散出，残留在熔融态锡中并在熔融态锡的张力作用下呈汉堡包夹层结构并被电路板焊盘和电子元器件夹住，被包裹在熔融态锡中的气体仅靠上浮力很难逃逸，加上熔融态时间又很短，当熔融态锡降温冷却变成固态锡，焊接层出现气孔，焊锡空洞产生。
[0026]对于底部具有外露焊盘的IC封装如QFN、DFN、EQFP等，这类封装在回流焊到PCB铜焊盘上时会出现较多问题。以QFN为例，由于QFN芯片与PCB焊接时，QFN散热焊端与PCB焊盘二者之间贴合很近，同时QFN散热焊端的尺寸相对较大，所需要的锡膏和助焊剂的量也较大，在回流焊的过程中助焊剂受热时会挥发产生气体，QFN散热焊端上的助焊剂所产生的气
体在相对较大的区域无法排出，导致接触不良、空洞、虚焊等现象出现。
[0027]空洞对产品存在巨大影响，例如，空洞会使焊点的机械强度下降、热阻增大，会影响焊点的导热和导电性能，降低器件的可靠性。对于大功率器件的接地焊盘，一些高可靠性产品的用户对空洞率的要求往往<10％。
[0028]本申请的目的在于提供一种芯片焊接装置，用于降低芯片焊接的空洞率。
[0029]在本申请的一种典型实施方式中，提供了一种芯片焊接装置，如图1所示，该芯片焊接装置包括密封舱、红外加热装置2、抽真空装置3。
[0030]其中，密封舱内部放置待焊接的芯片和电路板。红外加热装置2可以向芯片和电路板辐射能量以使芯片与电路板之间形成足够使焊膏软化的温度。作为一种可选的实现方式，焊膏可以选择锡膏。抽真空装置3设置于密封舱的任一舱壁上的抽气孔，该抽真空装置3通过抽气孔，将密封舱中的气体抽至外部。
[0031]工作时，红外加热装置2对芯片和电路板的焊接位置进行加热，抽真空装置3同步工作，将焊膏加热形成的气体抽至外部。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种芯片焊接装置，其特征在于，包括：密封舱，其内部放置待焊接的芯片和电路板；红外加热装置，该红外加热装置向所述芯片和电路板辐射能量以使芯片与电路板之间形成足够焊膏软化的温度；抽真空装置，其具有设置于所述密封舱的任一舱壁上的抽气孔，该抽真空装置通过所述抽气孔，将所述密封舱中的气体抽至外部；工作时，所述红外加热装置对芯片和电路板的焊接位置进行加热，所述抽真空装置同步工作，将焊膏加热形成的气体抽至外部。2.如权利要求1所述的芯片焊接装置，其特征在于：密封罩放置于平台上，所述密封罩与所述平台之间的空间形成所述密封舱。3.如权利要求2所述的芯片焊接装置，其特征在于：所述密封罩与所述平台之间设置密封圈。4.如权利要求1所述的芯片焊接装置，其特征在于：所述红外加热装置为电红外加热器，设置于所述密封舱的内部，且位于正对所述芯片和电路板放置的位置的上方。5.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：甘志超，
申请(专利权)人：杰华特微电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：