[发明专利]一种变压力封装连接方法和设备

说明书

本发明公开一种变压力封装连接方法，包括：在基体待连接区放置连接料，待连接件的待连接区朝下置于连接料上，得到初级待封装件；将初级待封装件置于由柔性膜围合而成或由柔性膜和底板围合而成的腔室内，抽真空得到负压包覆次级待封装件；将负压包覆次级待封装件置于另一密闭腔室，通过流体加压形成等静压环境，加热次级待封装件使连接料固化或软化或烧结或熔化，然后冷却完成封装连接，连接料固化或软化或烧结或熔化温度低于基体、待连接件和柔性膜的耐热温度。本发明方法封装密度高、位置精度高、高度自适应性好，连接区的连接料填充充分、致密。本发明基于变压力封装方法提供相应设备，对柔性膜要求低，适合高效、高可靠的连续自动化生产。

技术领域

本发明涉及封装领域，尤其涉及一种变压力封装连接方法和设备。

背景技术

胶黏、回流焊、热压共晶焊或者浆料烧结技术是电子器件与基板实现封装连接的常规方法。回流焊是通过加热电路，将空气或氮气加热到足够高的温度后吹向已经贴好元件的线路板，让元件两侧的焊料融化后与主板粘结，这种工艺的优势是温度易于控制，焊接过程中还能避免氧化，制造成本也更容易控制。例如申请号为2017111643658的中国发明专利公开用于电子线路板的回流焊炉及其回流焊工艺，通过对预先贴在焊盘上的贴片元器件经过回流炉锡焊。热压共晶焊是利用加热和加压力,使连接区的金属与金属通过共晶钎料焊接在一起。浆料烧结是含有粉末或粉末的浆料加热使粉末颗粒之间发生粘结，烧结体的强度增加，把粉末颗粒的聚集体变成为晶粒的聚结体，从而获得所需的物理、机械性能的制品或材料。上述封装方式存在连接处填充不完整或留有气孔、芯片或器件初始贴装位置发生移位等缺陷，导致难以适用于高精密应用场景。现有的回流焊、热压共晶焊或烧结工艺及装备难以解决上述缺陷，难以解决上述缺陷，因此，亟需一种焊接致密、封装精准度高的封装连接方式以及封装连接设备。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种焊接致密、封装精准度高的变压力封装连接方法。

本发明的目的采用以下技术方案实现：

一种变压力封装连接方法，包括以下步骤：

S1、在基体的待封装连接区域放置连接料，待连接件的待封装连接区域朝下放置于连接料上，得到初级待封装件；

S2、将初级待封装件置于由柔性膜围合而成或由柔性膜和底板围合而成的腔室内，腔室内抽真空形成负压，直至柔性膜紧密包覆初级待封装件，得到负压包覆次级待封装件；

S3、将负压包覆次级待封装件置于另一密闭腔室，通过流体加压在负压包覆次级待封装件外形成等静压环境，加热负压包覆次级待封装件使连接料固化或软化或烧结或熔化，然后冷却完成封装连接；

其中，连接料固化或软化或烧结或熔化温度低于基体、待连接件和柔性膜的耐热温度。

通过在柔性膜内外形成压差的好处在于：一方面，在连接料熔化到冷却定形的过程中，增大柔性膜内外表现之间的压力，使柔性膜将待封装件紧压在基体上，保证待封装件不会相对基板发生位移，定位精准；另一方面,可进一步降低连接料中气体的残留概率，提高连接层的致密性。需要说明的是，连接料用量极少，相对基体以及待封装件的体积，连接料的厚度为较薄的层状结构。

在本发明的其中一种具体实施方式中，连接料为胶黏剂、焊膏、导电胶、导电焊胶、预置焊料、凸点焊料、BGA焊球、铜凸块和烧结浆料中的一种。本发明封装连接方式适用于胶黏、焊接、烧结等工艺。

在本发明的其中一种具体实施方式中，柔性膜的材料为铜箔、铝箔、聚酰亚胺、聚四氟乙烯、硅胶、PET、PC中的一种及它们之间任意组合的多层复合膜，柔性膜的厚度为10～1000μm。以上材质的柔性膜，密封性较好，且具有较强的耐高温性能，且后期容易与封装结构分离。