2020年微组装工艺流程.doc

微组装工艺流程基板的准备分为电路软基板(RT/DUroid5880)的准备和陶瓷基板(AL2O3)的准备。电路软基板要求操作者戴指套,将电路软基板放在干净的中性滤纸上,按图纸用手术刀切割电路板边框线和去除工艺线。要求电路软基板的图形符合图纸要求,表面平整,没有翘曲,外形尺寸比图纸小㎜~㎜,切面平整。工艺线的去除切地,切口断面与代线平面垂直,手指不允许不戴指套接触镀金层,以免造成氧化。陶瓷基板的准备,要求用细金刚砂纸打磨陶瓷基板,使边缘整齐,无毛刺、无短路,然后用纯净水洗净。基板清洗基板的清洗,通过超声清洗进行。超声清洗是利用超声波在清洗液中的辐射,使液体震动产生数万计的微小气泡,这些气泡在超声波的纵向传播形成的负压区产生、生长,而在正压区闭合,在这种空化效应的过程中,微小气泡闭合时能够产生超过1000个大气压的瞬间高压,连续不断的瞬间高压冲击物体表面,使物体表面和微小缝隙中的污垢迅速剥落。因此,超声波清洗对物体表面具有一定损伤性,经过多次实验(此实验未记录实验数据),确定合理的超声功率、去离子水用量以及清洗液的高度和清洗时间。具体清洗流程及参数设置如下:打开超声清洗机,功率调至100瓦,加入去离子水,液面高度为60㎜~80㎜之间。将电路软基板或陶瓷基板放入瓷盒中,倒入HT1清洗液,液面略高基板上表面3㎜~5㎜,然后将整个瓷盒放入超声清洗机的支架上(水面低于清洗液2㎜~3㎜),清洗时间为Xmin~Xmin。将95%乙醇倒入瓷盒,液面略高于基板上表面3㎜~5㎜,然后将整个瓷盒放入超声清洗机的支架上(水面低于清洗液2㎜~3㎜),清洗时间为Xmin~Xmin。将清洗完毕的基板放入X℃±3℃的烘箱中烘后,放入氮气保护柜。通过上述多次实验后确定的清洗工序,清洗完成后的基板表面无油污、杂质等残留物。腔体的准备和清洗腔体的准备主要是用手术刀打净毛刺,再用洗耳球打磨毛刺形成的杂质。腔体的清洗使用超声波清洗机,具体清洗流程及参数设置如下:打开超声清洗机,功率调至100瓦,倒入HT1清洗液,液面高度为60㎜~80㎜之间,将腔体放入超声清洗机清洗液中,液面略高腔体上表面3㎜~5㎜,且液面高度不得超过80㎜,清洗时间为Xmin~Xmin。将95%乙醇倒入超声波清洗机中,液面高度为60㎜~80㎜之间,将腔体放入超声清洗机清洗液中,液面略高腔体上表面3㎜~5㎜,且液面高度不得超过80㎜,清洗时间为Xmin~Xmin。将清洗完毕的基板放入X℃±3℃的烘箱中烘后,放入氮气保护柜。通过上述多次实验后确定的清洗工序,清洗完成后的腔体表面无油污、杂质等残留物。焊料/导电胶的准备焊料,主要使用锡铅合金锡箔焊料(Pb37Sn63),用镊子将焊料展平,接着用铅笔将压块形状画上,然后用剪刀沿画痕剪成压块形状。要求锡铅合金锡箔焊料必须平展,不能有褶皱,压块大小和焊料一致,不允许未戴指套直接触摸焊料。焊料的清洗使用超声波清洗机,具体清洗流程及参数设置如下:打开超声清洗机,功率调至100瓦,加入去离子水,液面高度为60㎜~80㎜之间。将锡铅合金锡箔焊料放入瓷盒中,将95%乙醇清洗液放入瓷盒,液面略高焊料上表面3㎜~5㎜,然后将整个瓷盒放入超声清洗机的支架上(水面低于清洗液2㎜~3㎜),清洗时间为Xmin~Xmin。将清洗完毕的焊料放入X±3℃的烘箱中烘4min~10min后,放入氮气保护柜。导电胶,主要使用H20E导电银胶,导电胶不用时应放入0℃~5℃的冰箱内保存。使用时从冰箱取出后,在室温下放置15min,恢复至室温后,用钨针拌15min使各成份混合均匀,挑出少许搅拌好的导电胶放入小坩埚中,再搅拌15~20min以去气(若没有适当去气,空气会陷入固化的粘接剂中,在粘接层中产生空洞,这些空洞会降低电导率和热导率甚至降低粘接强度)。装夹装夹的过程是将焊料/导电胶放入腔体内,并装好基片,用专用夹具固定。此步工序主要需要注意焊料/导电胶必须涂覆均匀、平整、不能有折叠角或褶皱。另外导电胶在涂覆时,厚度不能超过㎜。焊料烧结/导电胶固化用锡铅合金锡箔焊料装夹好的产品放入已达到设定温度的烧结炉上进行烘烤,温度根据焊料的融化温度设定,时间以温度降低又重新升至设定温度保持1min~5min后结束。锡铅合金锡箔焊料温度为183℃,烘烤温度约200℃~220℃。用导电胶装夹好的产品放入已达到设定温度的烧结炉上进行烘烤,固化时间和温度以导电胶厂家提供数据为依据,H20E导电胶温度为120℃,时间X小时。清理、检验在显微镜下用手术到清理多余的焊料/导电胶。如焊料/导电胶有多余溢出造成短路而又无法清理时,需报废。清理完毕的产品按腔体的清洗工艺进行清洗并烘干。检验的标准按照工艺要求进行,不合格的报废。芯片粘接工艺芯片的焊接是指半导体芯片与载体(封装壳体或基片)形成牢固的、传导性或绝缘性连接的方法。焊接层除了为