晟鼎小讲堂

随着混合集成电路向着高性能、高密度、高可靠性以及小型化、低成本的方向发展，对芯片的封装焊接工艺提出了更高的要求，将芯片与基板或管壳互联时，主要有导电胶粘接和共晶焊接两种方法，今天我们主要来研究下共晶焊接工艺。

01什么是共晶？共晶的优点

共晶焊接是微电子组装中的一种重要方式，又称为低熔点合金焊接。在芯片和载体之间放入共晶合金薄片（共晶焊料），在一定的保护气氛中加热到合金共熔点使其融熔，填充于管芯和载体之间，同时管芯背面和载体表面的金会有少量进入熔融的焊料，冷却后，会形成合金焊料与金层之间原子间的结合，从而完成芯片与管壳或其他电路载体的焊接。

共晶焊接具有连接电阻小、传热效率高、散热均匀、焊接强度高、工艺一致性好等优点，逐渐成为了半导体封装焊接的主流方式之一。

02影响共晶质量的因素和解决办法

在共晶过程中，焊料的浸润性、施加压力的大小从而影响焊接质量，造成空洞率过高、芯片开裂等问题导致共晶失败。

共晶后空洞率是一项重要的检测指标，如何降低空洞率是共晶的关键技术。

消除空洞的主要方法有：

（一）共晶前可使用微波PLASMA清洁基板与焊料表面，增加焊料的浸润性；

基板和焊料的清洗方案，推荐使用晟鼎的微波PLASMA清洗机，可在现有的工艺制程中，直接导入微波PLASMA清洗，简单方便，快速提升良品率。

（二）共晶时在器件上放置加压装置，直接施加正压；

共晶压力参数设置，需多次实验得出适当的值，压力过大、过小都不利于工艺控制及焊接可靠性。

03晟鼎微波等离子清洗方案

晟鼎微波PLASMA产品优势

◽ 等离子体不带电，不损坏精密器件

◽ 处理过程保持较低温度

◽ 反应速度快，反应时间短

◽ 无电极，无污染源，长寿命

◽ 能在高气压下维持等离子体

◽ 有较高的电离和分解程度

◽ 微波结和磁路可以兼容

◽ 自偏压要求低

◽ 微波发生器稳定易控

◽ 高压源和发生器互相隔离，安全

晟鼎微波PLASMA技术优势

晟鼎的微波PLASMA清洗机，采用自主研发微波等离子发生器，高效均匀，可*清除基板上的杂质和焊料上的氧化膜，从而减少共晶空洞的产生，提升共晶的可靠性和良品率。