[发明专利]预成型焊料的转移方法以及预成型焊料的转移系统

说明书

本发明提供了一种预成型焊料的转移方法以及预成型焊料的转移系统，转移系统包括：吸头以及控制装置；其中：控制装置至少用于控制吸头依次自预成型焊料的正上方向下运动、移动至待焊接部件的正上方、自待焊接部件的正上方向下运动、以及脱离待焊接部件；吸头自预成型焊料的正上方向下运动时，以非接触方式静电吸附预成型焊料，以及自待焊接部件的正上方向下运动时，将预成型焊料按压并压紧在待焊接部件上。在转移过程中，一则由于静电吸附预成型焊料为面吸附，因而不会造成尺寸较小、厚度较薄、硬度较软的预成型焊料发生破损或形变；二则无需高温，可避免对有源器件的性能造成损伤；三则操作吸头的运动，可实现自动化，简单、高效。

技术领域

本发明涉及半导体器件技术领域，尤其涉及一种预成型焊料的转移方法以及预成型焊料的转移系统。

背景技术

MEMS真空封装是一种采用密封腔体提供高气密真空环境的封装技术。真空封装使MEMS结构的可动部分工作于真空环境下，保障了MEMS器件的品质需求。焊接是实现真空封装的一种常见工艺。

焊料应用于真空封装领域的常见使用形式为环状预成型焊料，它具有以下优点：1.在使用前可通过合理设计预成型焊料的厚度和形状，以精确控制焊料的使用量，将焊接成本大幅降低；2.可精确分配焊料在不同焊接位置的用量。

预成型焊料在焊接前需要转移至待焊接部件上并加以固定。相关技术中，预成型焊料在转移过程中存在颇多难点：

1.基于成本考虑，预成型焊料的厚度较薄，因而导致预成型焊料较软。通过机械夹装的方式转移时容易造成微薄片变形、边界破损，尤其尺寸过小时容易造成夹紧不牢固而导致松脱等情况。

2.预成型焊料常用的固定方法为平行缝焊和回流焊，具体弊端如下：

1)平行缝焊为局部加热焊接，加热会对芯片的有源器件的性能造成不同程度影响；

2)回流焊仅起到将预成型焊料固定在待焊接部件上的作用，后续焊接时焊料需要二次融化。多次融化使得介面合金共化物(Intermetallic Compound，IMC)过于粗大容易造成可靠性失效；回流炉内不洁净会增加MEMS结构的颗粒，造成性能损伤；整体加热可能会影响有源器件的性能。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种预成型焊料的转移方法以及预成型焊料的转移系统，以解决相关技术中的不足。

为实现上述目的，本发明的第一方面提供一种预成型焊料的转移方法，包括：

吸头自预成型焊料的正上方向下运动，以非接触方式静电吸附所述预成型焊料；

所述吸头以及所吸附的所述预成型焊料移动至待焊接部件的正上方；

所述吸头以及所吸附的所述预成型焊料自所述待焊接部件的正上方向下运动，将所述预成型焊料按压并压紧在所述待焊接部件上；

所述吸头脱离所述待焊接部件。

可选地，吸头自预成型焊料的正上方向下运动前，还包括：所述吸头自初始位置移动至所述预成型焊料的正上方；所述吸头脱离所述待焊接部件后，还包括：移动至所述初始位置。

可选地，所述吸头自预成型焊料的正上方向下运动前，控制所述吸头带静电；将所述预成型焊料按压并压紧在所述待焊接部件上后，控制所述吸头撤去静电。

可选地，控制所述吸头带静电通过打开静电发生器实现，控制所述吸头撤去静电通过关闭静电发生器以及向所述吸头吹拂去离子风实现。

可选地，所述静电发生器的输出电压大小可调。

可选地，所述吸头自初始位置移动至所述预成型焊料的正上方步骤中所述吸头与所述预成型焊料的实时位置，以及所述吸头以及所吸附的所述预成型焊料移动至待焊接部件的正上方步骤中所述预成型焊料与所述待焊接部件的实时位置通过图像采集装置获取。