[发明专利]用于半导体芯片焊接锡膏的方法

说明书

本发明公开了用于半导体芯片焊接锡膏的方法，包括：确定锡膏参数、判断PCB板的尺寸、绘制锡膏特性曲线、印刷焊膏、第一回流焊、去除助焊剂、涂覆助焊剂、第二回流焊和取出PCB板，完成半导体芯片焊接。本发明所述的用于半导体芯片焊接锡膏的方法，通过采用两次回流焊，第一次回流焊接将印刷电路板上锡膏析出的多余助焊剂除去，避免印刷电路板污染，通过在第二次回流焊前涂覆少量树脂型助焊剂，使高压力氮气流动，精准且缓慢地调节回流焊炉温，可减小印刷电路板上的合金焊接层与半导体芯片的引线脚金属接触时产生的表面张力，保证合金焊接层的润湿性，避免半导体芯片和印刷电路板断裂的现象，提高半导体芯片的焊接质量。

技术领域

本发明涉及半导体芯片焊接技术领域，特别涉及用于半导体芯片焊接锡膏的方法。

背景技术

在电子制造业中，大量的表面组装组件(SMA)采用回流焊工艺进行焊接。回流焊接是表面贴装技术(SurfaceMountedTechnology，简称SMT)特有的重要工艺，也是一种常用的将各部件连接到电路板上的工艺，回流焊接工艺质量的优劣不仅影响正常生产，也会影响最终产品的质量和可靠性。回流焊接是指采用加热设备通过重新熔化预先分配到印制板焊盘上的膏状软钎焊料(锡膏)，实现表面贴装元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊，从而实现具有一定可靠性的电路功能，主要适用于表面贴装元器件与印制板的焊接。

现有的锡膏回流焊接工艺对半导体芯片和印刷电路板进行焊接的过程中，若电路板距离底板两侧边缘距离较小时，容易导致大量助焊剂溢流到底板背面，而高温下助焊剂产生的一些有机物分子会渗进底板的镀镍层中，造成底板表面被污染，且在焊接过程中，温度过高又会造成半导体芯片损伤，升温斜率太快会使半导体芯片和印刷电路板拉裂，影响半导体芯片的焊接质量和可靠性。故此，我们提出了用于半导体芯片焊接锡膏的方法。

发明内容

本发明的主要目的在于提供用于半导体芯片焊接锡膏的方法，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

用于半导体芯片焊接锡膏的方法，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；