[发明专利]用于半导体芯片焊接锡膏的方法

权利要求书

1.用于半导体芯片焊接锡膏的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、确定锡膏参数：包括：预热区的起始温度、升温斜率范围；保温区的温度范围、时间范围；回流区的峰值温度范围、液相态时长范围、锡膏熔点、锡膏凝固点；

步骤二、判断PCB板的尺寸：包括大板、中板和小板；其为大板时，锡膏参数均取上限值，其为中板和小板时，锡膏参数均取上下限的中间值；

步骤三、绘制锡膏特性曲线：根据锡膏特性曲线调节回流焊炉，使PCB生产炉温符合锡膏特性曲线；

步骤四、印刷焊膏：采用钢网接触印刷方式将高温焊膏印刷至印刷电路板一侧的预设表贴半导体芯片的焊位处；

步骤五、第一回流焊：将印置有锡膏的印刷电路板进行回流焊接，在印刷电路板上形成合金焊接层，所述印刷电路板表面上附有锡膏内析出的助焊剂；

步骤六、去除助焊剂：清洗印刷电路板，去除印刷电路板表面上锡膏析出的助焊剂；

步骤七、涂覆助焊剂：在印刷电路板上的合金焊接层表面涂覆助焊剂，将半导体芯片贴装至涂覆有助焊剂的合金焊接层上，半导体芯片的引脚与PCB焊盘的间隙小于5mil；

步骤八、第二回流焊：将进行回流焊接的半导体芯片输送并放置到能够密封的处理室，密封处理室，将被加压到比包含在附着于半导体芯片的助焊剂熔化温度的饱和蒸气压力高的压力的氮气输送到处理室内，使高压力氮气在处理室内流动，将处理室保持在比饱和蒸气压力高的压力，同时将工件加热到回流焊接温度，以保持半导体芯片的温度恒定，熔化附着于半导体芯片的助焊剂，以进行回流焊接，冷却工件以使助焊剂凝固；

步骤九、取出PCB板，完成半导体芯片焊接：待半导体芯片冷却到规定温度以下之后，将处理室内的惰性气体排放到处理室外，打开处理室，并取出PCB板，利用高温回流焊接技术将待表贴半导体芯片焊接固定至涂覆有助焊剂的合金焊接层上。

2.根据权利要求1所述的用于半导体芯片焊接锡膏的方法，其特征在于：在所述步骤五中第一次回流焊的温度小于或等于70℃。

3.根据权利要求1所述的用于半导体芯片焊接锡膏的方法，其特征在于：在所述步骤七中助焊剂的涂覆面积为焊接层面积的80％～85％。

4.根据权利要求1所述的用于半导体芯片焊接锡膏的方法，其特征在于：在所述步骤七中使用的助焊剂为树脂型助焊剂。

5.根据权利要求1所述的用于半导体芯片焊接锡膏的方法，其特征在于：在所述步骤八中，涂有助焊剂的PCB板在回流焊炉内依次经过预热区、活化区和回流区，PCB板在预热区内的处理时长不超过110s，回流阶段的持续时长不超过10s。

6.根据权利要求5所述的用于半导体芯片焊接锡膏的方法，其特征在于：在预热区内时，待焊半导体芯片依次进入第一升温阶段、振动阶段和第二升温阶段，振动阶段采用超声波使焊膏振动；在第一升温阶段，预热区内的温度以小于或者等于5℃/s的速度上升至85℃～90℃；在第二升温阶段，预热区内的温度以小于或者等于3℃/s的速度上升至140℃。

7.根据权利要求5所述的用于半导体芯片焊接锡膏的方法，其特征在于：在活化区内，待焊半导体芯片依次进入保温阶段和第三升温阶段；在保温阶段，活化区内的温度从第一初始温度以小于或者等于5℃/s的速度上升至180℃；在第三升温阶段，活化区内的温度以小于或者等于3℃/s的速度上升至200℃。

8.根据权利要求7所述的用于半导体芯片焊接锡膏的方法，其特征在于：所述第一初始温度为待焊半导体芯片在预热区内处理结束时，预热区内的温度，保温阶段的持续时长为80s～90s。