共晶平臺(tái)開(kāi)發(fā)IC 新產(chǎn)品的探討

胡 敏

（樂(lè)山無(wú)線電股份有限公司，四川樂(lè)山 614000）

1 引言

隨著移動(dòng)消費(fèi)電子市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)，手機(jī)、智能手表、手環(huán)等移動(dòng)電子產(chǎn)品需要大量低成本、小型化封裝的IC。主流IC 用的芯片粘接材料是聚合物粘接劑，聚合物粘接劑粘接IC 芯片在小型化方面普遍適用，但在成本、熱傳遞方面還有改善的空間。

芯片的材料主要是Si、GaAs 等，芯片與基板或引線框架的連接主要有2 類(lèi)，即聚合物粘接和釬料焊接。聚合物粘接劑有導(dǎo)電和非導(dǎo)電的，在聚合物粘接劑中摻加銀粉［1］，稱(chēng)為銀漿，即導(dǎo)電材料；非導(dǎo)電材料則沒(méi)有摻加銀粉。釬料焊接是通過(guò)高溫熔化釬料把2 種金屬焊接在一起，普通釬料焊接是將釬料放置在芯片和引線框架中加熱熔化，共晶焊接是釬料焊接的另外一種形式，是預(yù)先制備金屬到2 個(gè)被焊接物的接觸表面，如芯片底部和引線框架表面，再在高溫下將2 個(gè)物體接觸面的金屬熔化，冷卻后達(dá)到焊接目的。文獻(xiàn)［2］中連接的陶瓷基片底層預(yù)先電鍍了3 μm 的金，在真空共晶爐里實(shí)現(xiàn)了金錫共晶焊接。

為了進(jìn)一步降低成本、提高熱傳遞能力，本文介紹了用于小型化IC 產(chǎn)品的共晶焊接方法，從工藝、設(shè)備等方面解釋了低成本、低熱阻的原因，以實(shí)例闡述了實(shí)現(xiàn)過(guò)程和可靠性結(jié)果，證明小型IC 芯片的共晶焊接在成本和熱傳遞方面要優(yōu)于聚合物粘接劑粘接。

2 共晶焊接及現(xiàn)狀

芯片共晶焊接是瞬態(tài)液相焊接（TLPB）的一種稱(chēng)謂，共晶焊接預(yù)先把芯片底部金屬化，芯片底部金屬和引線框架金屬都有自己獨(dú)特的晶格排列，芯片切割后，單顆芯片底部金屬和引線框架上的金屬在特定比例、溫度（共晶溫度）下熔化成液態(tài)，冷卻后芯片和引線框架被共熔合金連接在一起，達(dá)到焊接的目的。……