共晶平臺開發IC 新產品的探討

胡 敏

（樂山無線電股份有限公司，四川樂山 614000）

1 引言

隨著移動消費電子市場的快速增長，手機、智能手表、手環等移動電子產品需要大量低成本、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，即聚合物粘接和釬料焊接。聚合物粘接劑有導電和非導電的，在聚合物粘接劑中摻加銀粉［1］，稱為銀漿，即導電材料；非導電材料則沒有摻加銀粉。釬料焊接是通過高溫熔化釬料把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，是預先制備金屬到2 個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 個物體接觸面的金屬熔化，冷卻后達到焊接目的。文獻［2］中連接的陶瓷基片底層預先電鍍了3 μm 的金，在真空共晶爐里實現了金錫共晶焊接。

為了進一步降低成本、提高熱傳遞能力，本文介紹了用于小型化IC 產品的共晶焊接方法，從工藝、設備等方面解釋了低成本、低熱阻的原因，以實例闡述了實現過程和可靠性結果，證明小型IC 芯片的共晶焊接在成本和熱傳遞方面要優于聚合物粘接劑粘接。

2 共晶焊接及現狀

芯片共晶焊接是瞬態液相焊接（TLPB）的一種稱謂，共晶焊接預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，冷卻后芯片和引線框架被共熔合金連接在一起，達到焊接的目的。……