[发明专利]毛细管块

说明书

技术领域

本文公开的技术总体涉及软钎焊或硬钎焊材料，并且更具体地，一些实施例涉及用于软钎焊或硬钎焊应用的毛细管块(capillary block)。

背景技术

软钎焊和硬钎焊用于在各种各样的应用中进行电连接、机械连接和热连接。软钎焊和硬钎焊工艺用于通过使软钎焊或硬钎焊材料熔化并流动到物品之间的接合部中并且然后允许其冷却和硬化而将金属物品接合在一起。软钎焊和硬钎焊材料通常是金属或合金，并且通常具有比被接合的金属的熔化温度低的熔化温度。例如，可以使用金属，诸如银、金、元素铋、合金或化合物形式的铋。在任何情况下，根据应用，选择具有特定组成的合金以获得所需的性能或结果。这些能够包括例如材料的流动或回流性质；接合部的热和电性质；以及接合部性质，诸如强度、跌落试验性能、可靠性等。

当进行软钎焊或硬钎焊时，通常将软钎焊或硬钎焊预成型件(preform)放置在壁的下方以便产生接合部。软钎焊预成型件，诸如框架预成型件，是限定形状和尺寸的焊料合金。其可以在适当位置使用或与钎料膏结合使用，以将两个物品接合在一起。例如，在微电子封装件的情况下，可以用于将封装盖和侧壁附接到微电子封装件。该示例在图1中示出，图1提供了微电子封装件的横截面图。该示例包括组装以包封半导体芯片108的侧壁104和封装盖106。使用软钎焊或硬钎焊框架预成型件112将侧壁104附接到封装基底110。类似地，使用框架预成型件114将封装盖106附接到侧壁。当加热时，框架预成型件112、114熔化，并且随后在移除热之后硬化以形成所需的接合部。在侧壁104和基底110的情况下，接合部有时被称为壁到地(wall-to-floor)接合部。

在框架预成型件用于接合部件诸如这些部件的情况下，预制的软钎焊或硬钎焊件必须在几何形状上特定于封装，并且只能用于该几何形状。而且，在封装组装期间必须包括预成型件，因此规定了组装顺序的部分。

发明内容

根据各种实施例，可以提供用于软钎焊和硬钎焊的多种不同几何形状的毛细管块。毛细管块可以被配置成在加热之前定位成与待形成的接合部相邻。然后可以加热以熔化毛细管块并使其芯吸(wick)进入接合部中。在各种实施例中，毛细管块可以代替框架预成型件使用或者除了框架预成型件之外使用以产生接合部，例如组件中的壁到地接合部。

一种用于使用硬钎焊或软钎焊预成型件对封装件的第一构件和第二构件进行回流软钎焊或硬钎焊的方法可包括在各种实施例中，在添加硬钎焊或软钎焊预成型件之前，通过接合第一构件和第二构件来组装封装件；将硬钎焊或软钎焊预成型件添加到与界面相邻的组装的封装件，该界面在第一构件和第二构件之间形成；以及将组件加热到高于硬钎焊或软钎焊预成型件的熔点，从而致使硬钎焊或软钎焊预成型件的熔化材料芯吸进入第一构件与第二构件之间的界面中。

过程可包括在组装之后并在加热之前检查组装的封装件以确定第一构件与第二构件之间的界面的间隙体积，以及根据确定的间隙体积来选择硬钎焊或软钎焊预成型件的几何形状。过程还可包括在加热操作之后检查组装的封装件，以确定是否需要额外体积的软钎焊或硬钎焊。

在一些实施例中，过程包括将第二硬钎焊或软钎焊预成型件定位成与界面相邻，和将组件重新加热到高于第二硬钎焊或软钎焊预成型件的熔点，从而致使硬钎焊或软钎焊预成型件的材料熔化并芯吸进入接合部中，从而将额外的软钎焊材料添加到接合部。

硬钎焊或软钎焊预成型件可以被配置为在加热之前进行修整以调节体积并减少硬钎焊流散(blush)。硬钎焊或软钎焊预成型件可以被配置成包括至少一个平坦侧面，使得预成型件可以相邻于界面定位。其还可以被配置成包括至少一个平坦表面，以防止块在加热之前在组件中滚动。

在一些实施例中，硬钎焊或软钎焊预成型件具有被配置成与第一构件和第二构件中的至少一个邻近并且接触的几何形状。硬钎焊或软钎焊预成型件还包括大量软钎焊或硬钎焊材料，其具有与组装之后的第一构件和第二构件互补的几何形状。

在另一个实施例中，具有限定长度、宽度和高度的大量软钎焊或硬钎焊材料的毛细管预成型件包括至少一个平坦表面，使得毛细管预成型件可以相邻于界面定位，其中毛细管预成型件被配置为被定位用于封装组装之后的回流。平坦表面可以被配置成防止块在加热之前在组件中滚动。

根据结合附图的以下详细描述，所公开的技术的其他特征和方面将变得明显，附图通过示例示出了根据所公开技术的实施例的特征。该发明内容不旨在限制本文所描述的任何发明的范围，本发明仅由所附权利要求限定。

附图说明