[发明专利]一种芯片自动焊接工艺及焊接装置

说明书

本发明属于芯片制造技术领域，具体涉及一种芯片自动焊接工艺及焊接装置，包括：将锡膏涂抹在基板的晶粒安装区域；将晶粒放置在基板上涂抹锡膏了的区域；在晶粒表面点涂锡膏；在引脚位置安装跳线；将基板送入焊接炉内加热；加热后的基板进行冷却使锡膏固化，芯片自动焊接完成；所述基板以石墨舟为载具进行转移；焊接炉包括一加热通道，加热通道内设有输送机构，加热通道包括预热段和加热段；加热通道两端设有用于将加热通道与外部大气隔绝的过渡仓，加热通道内具有负压，且加热通道内充入氮气。本发明在将加热通道的预热段和加热段都放置于负压和氮气环境中，有效避免锡膏杂质受热产生的气体对芯片造成腐蚀。

技术领域

本发明属于芯片制造技术领域，具体涉及一种芯片自动焊接工艺及焊接装置。

背景技术

目前的TO252芯片焊接工艺的主要流程如下，在料片的各个晶粒安装位置上分别点涂银浆，然后使用固晶机抓取晶粒，逐个将晶粒抓取到各个晶粒安装位置上焊接，然后使用打线机逐个在各个晶粒的引脚位置点涂银浆，并接上铝线，后续进行封装等工艺。

上述工艺的点涂银浆、焊接过程均需要逐个进行，加工效率低，单台设备的加工效率大致为2-3k个/h。且由于固定晶粒过程中的加工环境小，难以配置抽气装置，所以只能采用银浆作为焊料(锡膏含有一定量的杂质，在高温焊接过程中会产生杂质气体，杂质气体会影响焊接过程的进行)，银浆的成本相对较高，导致芯片的整体成本高。

现有技术中也有采用芯片整体加热焊接的装置，例如申请号为CN202011459763.4的中国发明专利申请《真空炉装置及其工作方法》，该装置是将芯片基板整体防止在加热炉内，从而使所有晶体同时完成焊接，并在负压和氮气环境中实施焊接，避免了锡膏内气体杂质对焊接造成的不良影响，该焊接装置具有预热段和加热段，然而该装置仅在加热段实施抽正空和充氮气的操作，实际上在预热过程中杂质产生的气体也会对芯片造成一定的腐蚀。另外上述装置每次加热都需要重新制造负压环境，且炉内输送装置结构过于复杂，影响加工效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种芯片自动焊接工艺及焊接装置，能够在芯片高温焊接过程中有效避免杂质产生的气体对芯片造成腐蚀。

本发明采取的技术方案具体如下：

一种芯片自动焊接工艺，包括如下步骤：

步骤1：以金属料片作为基板，利用丝网印刷装置将锡膏涂抹在基板的晶粒安装区域；

步骤2：利用固晶机抓取晶粒并将晶粒放置在基板上涂抹锡膏了的区域；

步骤3：利用点胶装置在晶粒表面点涂锡膏；

步骤4：利用芯片打线机在引脚位置安装跳线；

步骤5：将基板送入焊接炉内加热，使锡膏充分融化；

步骤6：加热后的基板进行冷却使锡膏固化，芯片自动焊接完成；

上述步骤中，所述基板以石墨舟为载具进行转移；

所述步骤5中，焊接炉包括一加热通道，加热通道内设有输送机构，加热通道包括预热段和加热段，预热段温度为200℃-280℃，加热段温度为300℃-400℃；加热通道两端设有用于将加热通道与外部大气隔绝的过渡仓，加热通道内具有负压，且加热通道内充入氮气。

一种焊接装置，包括焊接炉，所述焊接炉包括一加热通道，加热通道内设有用于输送石墨舟的输送机构，加热通道包括预热段和加热段，预热段和加热段内设有加热装置；加热通道的进料端设有沿物料输送方向间隔设置的第一气闸和第二气闸，第一气闸与第二气闸之间的区域构成第一过渡仓；加热通道的出料端沿物料输送方向间隔设置有第三气闸和第四气闸，第三气闸和第四气闸之间的区域构成第二过渡仓；所述加热通道上设有真空管路和氮气管路分别用于对加热通道进行抽真空和充入氮气；所述预热段和加热段位于第二气闸和第三气闸之间。