[发明专利]一种集成电路密封腔体内部水汽和氢气含量的控制方法

说明书

本发明公开了一种集成电路密封腔体内部水汽和氢气含量的控制方法，属于电子产品封装技术领域。该方法是在集成电路封装过程中进行气氛控制，具体包括(1)将盖板和管壳进行烘焙处理；(2)采用高温烘箱对待密封半成品电路进行高温烘焙，烘焙温度为100～150℃，烘焙时间为200min～300min；(3)密封装配。本发明控制方法，针对水汽和氢气的来源，采用多重手段有针对性的进行逐一控制，本发明方法可以很好的控制封装腔体内的气氛，大幅降低集成电路封装腔体内部气氛含量，将水汽的含量控制在500ppm以下，氢气的含量控制500ppm以下。

技术领域

本发明涉及电子产品封装技术领域，具体涉及一种集成电路密封腔体内部水汽和氢气含量的控制方法。

背景技术

随着航空航天技术的发展，对电子元器件封装腔体内的气氛控制要求越来越高；元器件国产化、集成化的发展，国内元器件所使用的芯片面积越来越大，芯片尺寸的增加，封装腔体的尺寸也随之增加，对封装腔体内气氛控制也越来越困难，普通的气密性封装及预处理很难达到对封装腔体内气氛达到宇航级的控制。

传统封装工艺质量控制方法中，密封后封装腔体内的水汽含量可以控制在5000ppm以下，氢气20000ppm。这主要是由于水汽和氢气的来源多样化，且容易在组装过程中反复吸附。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集成电路封装腔体内部水汽和氢气含量的控制方法，针对水汽和氢气的来源，采用多重手段有针对性的进行逐一控制，本发明方法可以很好的控制封装腔体内的气氛，大幅降低集成电路封装腔体内部气氛含量，将水汽的含量控制在500ppm以下，氢气的含量控制500ppm以下。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种集成电路封装腔体内部水汽和氢气含量的控制方法，该方法是在集成电路封装过程中进行气氛控制，具体包括如下步骤：

(1)将盖板和管壳进行预处理：所述预处理是指对盖板和管壳进行烘焙处理；

(2)待密封半成品电路预处理：采用高温烘箱对待密封半成品电路进行高温烘焙，烘焙温度为100～150℃，烘焙时间为200min～300min；

(3)密封装配：包括焊料环装配、密封和时间控制过程。

上述步骤(1)中，对于盖板和焊料环为一体的原材料，先将盖板上的焊料环进行拆卸后，再对盖板进行烘焙处理；所述拆卸过程为：将盖板放置在平面上，使焊料环朝上，使用拆卸工具将焊料环拆卸，所述拆卸工具为刀片等。

所述盖板和管壳的烘焙处理在真空烧结炉中进行，具体包括如下步骤(A)-(F)：

(A)抽真空：在室温条件下进行抽真空，抽至炉内真空度为 0.1～1.5mbar；

(B)升温Ⅰ：真空烧结炉腔体从室温加热到预热温度T1，T1＝ 100～150℃；

(C)恒温Ⅰ：真空烧结炉腔体温度在T1温度时持续时间为t1，t1 ＝1～2.5小时；

(D)升温Ⅱ：真空烧结炉腔体从T1加热到预热温度T2，T2＝ 370～450℃；

(E)恒温Ⅱ：真空烧结炉腔体温度在T2温度时持续时间为t2，t2 ＝48～96小时；

(F)降温：设置一种或多种降温斜率，优选采用自然冷却的方式。

上述步骤(A)抽真空过程，采用1次或多次抽真空过程达到预定真空度，优选为1次。通过步骤(A)抽真空过程达到预定真空度后，一直保持，贯穿整个烘焙过程。

上述步骤(2)中，采用高温烘箱进行高温烘焙过程中采用高纯氮气进行保护，氮气纯度在99.99％以上。