[发明专利]一种铜粒双面预焊装置及焊接方法

说明书

一种铜粒双面预焊装置及焊接方法，涉及半导体封装制造领域，铜粒双面预焊装置包括预焊模具和定位板，预焊模具上设置定位销柱，定位板上设置定位销孔。焊接方法包括以下步骤：先将下铜粒放入第二容腔，再将下焊片、中铜粒和上焊片依次放入第一容腔，将定位板和预焊模具通过定位销孔和定位销柱连接，此时正方形定位凸块与正方形定位凹槽对接，然后将上铜粒通过倒圆台段放入圆柱段中，此时上铜粒的底部与上焊片接触，最后将预焊模具和定位板组成的整体放入焊接炉中焊接。本发明能够解决焊接完成时上铜粒、上焊片、中铜粒、下焊片和下铜粒不在同一条竖直线上以及购买的凸铜粒价格昂贵且规格单一以至于在某些芯片上无法应用的问题。

技术领域

本发明涉及半导体封装制造领域，尤其是一种铜粒双面预焊装置及焊接方法。

背景技术

芯片叠焊的时候，为了保护玻璃钝化芯片不受损需要在芯片与芯片之间加入一层与芯片同大的圆柱形的中铜粒33，中铜粒的上下两端各需要通过上焊片32和下焊片33焊接一个直径较小的圆柱形的上铜粒31和圆柱形的下铜粒35，继而保证不被中铜粒及焊锡短路。其中，上铜粒、上焊片、中铜粒、下焊片和下铜粒均为圆柱结构，上焊片、中铜粒和下焊片的直径相等，上铜粒和下铜粒的直径相等且均小于中铜粒的直径。目前，在将上铜粒和下铜粒焊接到中铜粒上时，由于无法对上铜粒、上焊片、中铜粒、下焊片和下铜粒进行定位，导致焊接完成时上铜粒、上焊片、中铜粒、下焊片和下铜粒不在同一条竖直线上，出现错位。

有的半导体生产企业采用购买凸铜粒的方法解决此问题，购买的凸铜粒是通过压力机将中铜粒的上下两端分别冲压出上铜粒和下铜粒，然而购买的凸铜粒价格昂贵并且规格单一，在某些芯片上无法应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种铜粒双面预焊装置及焊接方法，解决焊接完成时上铜粒、上焊片、中铜粒、下焊片和下铜粒不在同一条竖直线上以及购买的凸铜粒价格昂贵且规格单一以至于在某些芯片上无法应用的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种铜粒双面预焊装置，包括用于定位上焊片、中铜粒、下焊片和下铜粒的预焊模具和用于定位上铜粒的定位板，所述预焊模具上设置定位销柱，所述定位板上设置与定位销柱匹配的定位销孔，所述预焊模具上设置阵列排布的预焊模腔，所述预焊模腔在竖直方向贯穿预焊模具，预焊模腔包括由上至下依次设置且相互连通的正方形定位凹槽、用于定位上焊片、中铜粒和下焊片的第一容腔以及用于定位下铜粒的第二容腔，第二容腔下方设置第一通孔，所述第一容腔为圆柱形且其直径与中铜粒的直径相等，所述第二容腔为圆柱形且其直径与下铜粒的直径相等，所述正方形定位凹槽的边长大于第一容腔的直径，所述定位板上设置阵列排布的与预焊模腔匹配的上铜粒放置孔，所述上铜粒放置孔包括相互连接的倒圆台段和圆柱段，所述倒圆台段的下底面直径与圆柱段的直径均等于上铜粒的直径，定位板的下表面在与正方形定位凹槽对应位置设置与正方形定位凹槽匹配的正方形定位凸块，所述上铜粒放置孔在竖直方向贯穿定位板和正方形定位凸块。

进一步地，所述预焊模具上表面的左右两端各设置两个定位销柱，所述定位板在与定位销柱对应位置设置与定位销柱匹配的定位销孔。

进一步地，所述预焊模腔为10行20列且数量为200个。

进一步地，所述上焊片和下焊片的材质为铅。

本发明还提供了一种铜粒双面预焊装置的焊接方法，包括以下步骤：先将下铜粒放入第二容腔，再将下焊片、中铜粒和上焊片依次放入第一容腔，将定位板和预焊模具通过定位销孔和定位销柱连接，此时正方形定位凸块与正方形定位凹槽对接，然后将上铜粒通过倒圆台段放入圆柱段中，此时上铜粒的底部与上焊片接触，最后将预焊模具和定位板组成的整体放入焊接炉中焊接。

本发明具有如下有益效果：