[发明专利]一种适用于浅腔体芯片叠层电路的熔封工艺夹具及封帽方法

说明书

一种适用于浅腔体芯片叠层电路的熔封工艺夹具及封帽方法，夹具由上盖和下定位板组成，上盖带有压槽和定位螺孔，下定位板带有定位槽和定位螺孔，熔封过程中，叠层电路置于夹具上盖和下定位板的中间，上盖压槽边沿压住管帽带有金锡焊料环的帽沿，利用螺钉对夹具的上盖、下定位板和叠层电路进行固定，通过扭力扳手实现对夹具压力的控制和调节。特制夹具结构可以实现对电路封帽压力的调节，利用本发明的夹具及封帽方法配合，可以保证浅腔体芯片叠层电路进行熔封后气密性和熔封空洞满足标准要求。

技术领域

本发明涉及一种适用于浅腔体芯片叠层电路的熔封工艺夹具及封帽方法，属于集成电路封装技术领域。

背景技术

熔封封帽工艺是集成电路封装领域的一种高可靠气密性封帽工艺。集成电路熔封封帽过程中，集成电路置于熔封设备内，在特定温度和压力条件下，管帽上预制的金锡合金焊料环熔化，分别与盖板和陶瓷外壳封口环的镀金层相互溶解扩散形成固溶体结构，界面处形成稳定的金属间化合物，从而将管帽与陶瓷外壳钎焊到一起。

熔封封帽工艺传统的施加压力的方法通常是在管帽的上方压块，通过压块的重力为管帽提供熔封时所需的压力条件，但是对于浅腔体芯片叠层电路采用的带腔体的管帽而言，使用这种方法会导致管帽中间部位发生凹陷，造成外观缺陷，影响电路的长期使用可靠性，当管帽凹陷严重时甚至会触碰到电路腔体内部的键合丝造成电路失效。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对目前现有技术中，熔封封帽工艺传统施加压力的工艺是通过压块实现，容易导致电路可靠性、外观缺陷、管帽凹陷的问题，提出了一种适用于浅腔体芯片叠层电路的熔封工艺夹具。

本发明解决上述技术问题是通过如下技术方案予以实现的：

一种适用于浅腔体芯片叠层电路的熔封工艺夹具，包括上盖、下定位板，所述上盖上设置有压槽、定位螺孔，下定位板上设置有定位槽、定位螺孔，上盖通过螺钉及定位螺孔与下定位板固定连接，待加工浅腔体芯片叠层电路的陶瓷外壳设置于定位槽中，待加工浅腔体芯片叠层电路的管帽扣置于陶瓷外壳的封口环上，上盖设置于管帽上，通过压槽边沿压住管帽设置有焊料环的帽沿，螺钉插入定位螺孔中实现上盖与下定位板固定。

所述螺钉拧紧压力根据管帽的尺寸确定，并通过扭力扳手进行调节。

所述待加工浅腔体芯片叠层电路在熔封前，通过管帽的金锡焊料环的长度确定待加工浅腔体芯片叠层电路与上盖、下定位板组成的夹具的摆放间隔，将上盖、下定位板组成的夹具与待加工浅腔体芯片叠层电路共同进行熔封。

所述夹具材质选用不锈钢或硬铝材料。

所述夹具通过扭力扳手可以实现压力调节，上盖压槽的边沿在熔封过程中压在待加工浅腔体芯片叠层电路的管帽帽沿的上方。

所述夹具施加的夹力F的范围为其中，X为管帽的长度，Y为管帽的宽度，单位均为mm。

一种适用于浅腔体芯片叠层电路的熔封工艺夹具提出的适用于浅腔体芯片叠层电路的熔封工艺夹具的封帽方法，其特征在于步骤如下：

(1)将待加工浅腔体芯片叠层电路放置于夹具的下定位板上；

(2)通过扭力扳手、螺钉固定夹具及待加工浅腔体芯片叠层电路；

(3)将夹具及待加工浅腔体芯片叠层电路阵列摆放于熔封设备中完成密封。

所述夹具及待加工浅腔体芯片叠层电路摆放的间距D的范围为其中，P为管帽金锡合金焊料环的长度，单位为mm。

本发明与现有技术相比的优点在于：