[发明专利]回流焊和清理集成工艺以及实施该工艺的设备

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，更具体地，涉及回流焊和清理集成工艺以及实施该工艺的设备。

背景技术

在集成电路封装中，焊接是接合集成电路各元件的最常用的方法之一。在用于接合两个集成电路元件的典型的焊接工艺中，将集成电路元件中的一个表面上的焊料浸醮助焊剂或两个表面上的焊剂都浸醮助焊剂。然后将集成电路元件放置在一起。进行回流焊以熔化焊料，从而在焊料冷却时集成电路元件被接合在一起。在回流焊工艺后，可将接合的集成电路元件送去对相接合的集成电路元件进行清理步骤，从而可去除助焊剂残留物。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种方法，所述方法包括：

对封装结构的焊料区进行回流焊；以及

在高于室温的清理温度下对所述封装结构实施清理，其中在所述回流焊步骤和所述清理步骤之间，所述封装结构未被冷却到接近于所述室温的温度。

在可选实施例中，所述回流焊步骤包括：将所述封装结构加热到高于所述焊料区的熔点的第一温度；以及将所述封装结构冷却到低于所述焊料区的所述熔点以及高于所述清理温度的第二温度。

在可选实施例中，所述方法进一步包括：在所述冷却步骤之后以及所述清理步骤之前，将所述封装结构的温度稳定在高于所述清理温度的缓冲温度。

在可选实施例中，所述缓冲温度与所述清理温度之间的温度差小于约80摄氏度。

在可选实施例中，所述清理步骤设置为清理掉所述封装结构上的助焊剂。

在可选实施例中，所述清理步骤包括：将热熔剂喷向所述封装结构；用第一热空气干燥所述封装结构；用去离子水清理所述封装结构；以及用第二热空气干燥所述封装结构。

在可选实施例中，在所述回流焊步骤中所述封装结构的所述温度在第一时间点达到所述焊料区的熔点，所述清理步骤开始于第二时间点，并且其中在所述第一时间点和所述第二时间点之间，所述封装结构的温度保持在大体不低于所述清理温度。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种方法，所述方法包括：

将封装结构传送进加热区域以熔化焊料区，其中所述封装结构包括第一工件、第二工件以及在所述第一工件与所述第二工件之间的所述焊料区；

在所述焊料区熔化后，将所述封装结构传送进冷却区域以冷却所述焊料区；以及

将所述封装结构传送进热熔剂喷洒区域，其中将助焊剂熔剂喷向所述封装结构，所述助焊剂熔剂具有高于室温的清理温度，以及在从所述焊料区被熔化至所述助焊剂熔剂喷向所述封装结构的期间，所述焊料区未发生实质的温度上升。

在可选实施例中，所述方法进一步包括：在将所述封装结构传送进所述冷却区域的步骤与将所述封装结构传送进所述热溶剂喷洒区域的步骤之间，将所述封装结构传送进缓冲区域，所述缓冲区域具有高于所述清理温度的缓冲温度，并且其中所述缓冲温度和所述清理温度之间的温度差小于约80摄氏度。

在可选实施例中，所述缓冲区域包括在所述封装结构上方的第一鼓风机以及在所述封装结构下方的第二鼓风机，以及当所述封装结构在所述缓冲区域时，所述第一鼓风机和所述第二鼓风机将具有所述缓冲温度的热空气吹向所述封装结构。

在可选实施例中，在所述加热区域和所述热溶剂喷洒区域之间可以具有单个包括冷气风机的冷却区域或者不具有包括冷气风机的冷却区域。

在可选实施例中，所述方法进一步包括：在将所述封装结构传送进所述热溶剂喷洒区域后，将所述封装结构传送进第一热空气干燥区域；将所述封装结构传送进去离子水清理区域；以及将所述封装结构传送进第二热空气干燥区域。

在可选实施例中，在将所述封装结构传送进所述加热区域的步骤与将所述封装结构传送进所述热溶剂喷洒区域的步骤之间，将所述封装结构保持在高于室温的温度。

根据本发明的又一个方面，还提供了一种设备，所述设备包括：

回流焊与清理集成工具，包括：

加热区域，配置成将在所述加热区域中的封装结构的焊料区加热到高于所述焊料区的熔点的温度；以及

助焊剂清理区域，配置成对封装结构上的助焊剂进行清理，其中所述加热区域和所述助焊剂清理区域设置在同一环境中。

在可选实施例中，所述回流焊和清理集成工具配置成在不需要将所述封装结构冷却至接近于室温的情况下将所述封装结构从所述加热区域传送到所述助焊剂清理区域。