[发明专利]用于半导体封装的低气泡产生率的焊锡装置及方法

说明书

本发明公开了一种用于半导体封装的低气泡产生率的焊锡装置及方法，本发明的焊锡装置包括分别位于基板两侧的第一加热部和第二加热部，其在进行锡膏融化时能实现分阶段加热，在第一加热阶段，第二加热部的加热温度小于锡膏的融化温度，第一加热部的加热温度不小于锡膏的融化温度，在第二加热阶段，第一加热部和第二加热部的加热温度均超过锡膏的融化温度。第一加热部为加热板，第二加热部为热风加热部，第二加热部位于基板的设置有待融化的锡膏的一侧。本发明的焊锡装置还包括能对热风加热部的热风进行降温的冷却部。利用本发明的焊锡装置，能使锡膏从底部向外逐步融化，从而将气泡排出焊点外，因而，有效减少了锡膏中的气泡并能形成良好的焊点。

技术领域

本发明涉及半导体封装技术领域，具体涉及一种用于半导体封装的低气泡产生率的焊锡装置及方法。

背景技术

在进行半导体元件的封装时，是通过将锡膏加热至融化后将焊接元件与基板连接后再冷却形成焊点。然后，在进行SMT表面贴装或者锡膏工艺的半导体封装过程中，在焊点中会形成较多空洞，对焊点的性能造成较大影响。

气泡产生的原因在于，锡膏是由助焊剂和焊锡合金粉末搅拌而成的膏状体，助焊剂由活性剂、溶剂、松香等调配而成，助焊剂的各种成分的气化温度点不同，在加热过程中，助焊剂会发生气化，在锡膏液化之前，部分助焊剂气化以后从合金颗粒的缝隙溢出，当锡膏被加热到熔点温度时，锡膏表面液化以后产生了表面张力，部分中小气泡由于压强不够，无法破坏表面张力而被封闭在焊点内部，从而形成了空洞。

目前，通常采用如下三种方式减少在锡膏融化过程中产生的气泡：①真空除气泡法：在锡膏融化过程中，通过抽真空的方式扩大内部气泡与外界的压力差，从而使气泡打破表面张力溢出焊点，来降低空洞率；②气相回流焊：利用加热气相液的方式形成无氧、热传递性能良好的蒸汽回流(焊接)区，使焊点中的气体，在回流过程中充分的挥发掉；③不添加助焊剂。真空除气泡法会造成生产节拍加长了3倍左右，且小于0.4pith引脚的焊盘容易连锡短路，其他两种方式也都存在生产效率低下、生产成本高的缺陷。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于半导体封装的低气泡产生率的焊锡装置及方法。

本发明的用于半导体封装的低气泡产生率的焊锡装置，用于将焊接元件与基板间锡焊连接，其包括分别位于基板两侧的第一加热部和第二加热部，所述装置在进行锡膏融化时能实现分阶段加热，在第一加热阶段，所述第二加热部的加热温度小于锡膏的融化温度，所述第一加热部的加热温度不小于锡膏的融化温度，在第二加热阶段，所述第一加热部和所述第二加热部的加热温度均超过锡膏的融化温度。利用本发明的焊锡装置，通过两阶段加热融化锡膏的方式，在第一加热阶段，锡膏的靠近第一加热部一侧开始融化而靠近第二加热部一侧的部位未融化，在第二加热阶段，第二加热部的温度也升至锡膏的熔点以上，使锡膏从底部向外逐步融化，从而将气泡逐步排出焊点外，因而，有效减少了锡膏中的气泡并能形成良好的焊点。

进一步的，所述第一加热部和所述第二加热部二者中的至少一个通过热风进行加热，热风能朝向位于基板上的锡膏吹出。

更进一步的，所述第一加热部为加热板，所述第二加热部为热风加热部，所述第二加热部位于基板的设置有待融化的锡膏的一侧。因而，在锡膏的靠近第一加热部一侧能逐步向靠近第二加热部的方向慢慢融化。

更进一步的，所述热风加热部包括朝向锡膏设置的若干热风喷嘴、与所述热风喷嘴连接的风室、和与所述风室连接的高温风机，在所述风室内设置有至少一个加热器。

更进一步的，还包括能对热风加热部的热风进行降温的冷却部。因而，通过冷却部可以快速调节热风温度，从而实现风温的快速调节以确保锡膏表面最后融化。

更进一步的，所述冷却部包括与所述风室连通的冷风通道以及与所述冷风通道连接的冷却风机，在所述冷风通道内设置有用于降温的热交换器。