[发明专利]一种毫米波收发组件高温多梯度高焊透率烧结方法有效
| 申请号： | 201810892733.9 | 申请日： | 2018-08-07 |
| 公开（公告）号： | CN109037087B | 公开（公告）日： | 2020-10-23 |
| 发明（设计）人： | 余定展;郑斌;孙健;杨晓媛 | 申请（专利权）人： | 航天恒星科技有限公司 |
| 主分类号： | H01L21/603 | 分类号： | H01L21/603 |
| 代理公司： | 北京善任知识产权代理有限公司 11650 | 代理人： | 王军;陈艳 |
| 地址： | 100083 *** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 毫米波 收发 组件 高温 梯度 高焊透率 烧结 方法 | ||
本发明涉及一种毫米波收发组件高温多梯度高焊透率烧结方法，从影响焊透率的关键因素分析，高温多温度梯度真空烧结工艺技术开展多梯度高焊透率烧结工艺技术研究，在多温度梯度、高焊透率的要求下，设计可操作的烧结工艺方法，能够实现产品的良好的微波接地能力和散热能力，设计方案适用于毫米波收发组件，特别是多温度梯度的产品。
技术领域
本发明属于高温烧结技术领域，涉及一种毫米波收发组件高温多梯度高焊透率烧结方法。
背景技术
微波功率芯片广泛应用于毫米波收发组件中，在微波通信中起到重要作用。微波电路通常频率较高，故芯片的接地状况影响着电路串扰和插入损耗，同时带来了附加电容和震荡。收发组件所用的发射部分的大功率MMIC芯片基体材料GaAs导热差，因此芯片与基板的连接必须要有十分良好的微波接地能力(低欧姆接触)和良好的散热能力。焊透率直接反映了接地效果和散热能力，是整个技术的关键指标。而烧结工艺经X-Ray检测后，发现空洞率低，焊透率高，可靠性高，满足产品要求。而传统烧结工艺存在很多问题：手工焊接空洞率大、多基片多芯片烧结偏移、芯片边缘损伤严重等，同时产品组装过程元器件种类多，需要多个不同温度梯度烧结。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种毫米波收发组件高温多梯度高焊透率烧结方法，能够实现产品良好的微波接地能力和散热能力。
本发明设计了一种毫米波收发组件高温多梯度高焊透率烧结方法，用于实现毫米波收发组件结构腔体的烧结，基于烧结温度由高至低的梯度顺序，针对毫米波收发组件结构腔体，依次完成一体式烧结绝缘子、金锗烧结陶瓷基片、金锡烧结芯片、锡锑烧结4350B基片和锡银铜烧结载板。
作为本发明的一种优选技术方案：所述一体式烧结绝缘子，基于第一梯度温度800℃，采用银铜焊料，将玻璃和玻针烧结在毫米波收发组件结构腔体上。
作为本发明的一种优选技术方案：所述金锗烧结陶瓷基片，在焊接基片尺寸为底板与围框接触面尺寸的90％、烧结炉设定峰值温度为465℃～475℃、带速为40cm/min、N2保护流量为45L/min的条件下，基于第二梯度温度380℃，采用金锗焊料，将陶瓷基片烧结在毫米波收发组件结构腔体上。
作为本发明的一种优选技术方案：所述金锡烧结芯片，在真空环境下，针对芯片接触位置施加压力，并基于第三梯度温度310℃，按焊料熔融时长为50s-70s，冷却速率1.5℃/s-3℃/s为要求，采用金锡焊料，将芯片烧结在毫米波收发组件结构腔体上。
作为本发明的一种优选技术方案：采用球状针头的钨针夹具，针对金锡烧结芯片接触位置施加压力。
作为本发明的一种优选技术方案：所述锡锑烧结4350B基片，基于针对锡锑烧结4350B基片相对所述毫米波收发组件结构腔体的固定，在真空环境下，基于第四梯度温度275℃，采用锡锑焊料，将锡锑烧结4350B基片烧结在毫米波收发组件结构腔体上。
作为本发明的一种优选技术方案：所述锡银铜烧结载板，首先针对锡银铜烧结载板的两面涂覆助焊剂，然后在真空环境下，基于第五梯度温度240℃，按40s烧结时长，采用锡银铜，将载板烧结在毫米波收发组件结构腔体上。
本发明设计了一种毫米波收发组件高温多梯度高焊透率烧结方法相对现有技术，所带来的有益技术效果是：本发明所设计毫米波收发组件结构腔体高焊透率烧结方法，从影响焊透率的关键因素分析，高温多温度梯度真空烧结工艺技术开展多梯度高焊透率烧结工艺技术研究，在多温度梯度、高焊透率的要求下，设计可操作的烧结工艺方法，能够实现产品的良好的微波接地能力和散热能力，设计方案适用于毫米波收发组件，特别是多温度梯度的产品。
附图说明
图1为毫米波收发组件结构腔体示意图；
图2为本发明中设计中一体式烧结绝缘子步骤的一体式封接结构示意图；
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H01L 半导体器件；其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置；专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理；集成电路器件或其特殊部件的制造
