做完芯片之后還是要做成器件才能真正了解芯片性能，對(duì)于電性能芯片就面臨如何焊接的問(wèn)題。芯片到封裝體的焊接是指半導(dǎo)體芯片與載體（封裝殼體或基片）之間形成牢固的、傳導(dǎo)性或者絕緣性的連接方法。焊接層除了為器件提供機(jī)械連接和電連接之外，還需為器件提供良好的散熱通道。

芯片導(dǎo)電的焊接方式大概有以下幾種：

1）用導(dǎo)電膠，就是膠水可以導(dǎo)電，聚合物里面加的有金屬。粘上凝固就可以用，但是導(dǎo)熱性能和導(dǎo)電性一般。

2）共晶焊

共晶焊是一個(gè)很有意思的現(xiàn)象，可以在較低的溫度下焊接兩種不同的金屬。

又稱(chēng)低熔點(diǎn)合金焊接。共晶合金的基本特性是：兩種不同的金屬可在遠(yuǎn)低于各自的熔點(diǎn)溫度下按一定重量比例形成合金。在微電子器件中最常用的共晶焊是把硅芯片焊到鍍金的底座或引線(xiàn)框上去，即“金-硅共晶焊”。眾所周知，金的熔點(diǎn)1063℃，而硅的熔點(diǎn)更高，為1414℃。但是如果按照重量比為2.85 ％的硅和97.15％的金組合，就能形成熔點(diǎn)為 363 ℃的共晶合金體。這就是金硅共晶焊的理論基礎(chǔ)。

共晶焊的金屬種類(lèi)對(duì)連接影響很大，目前主要可做工晶焊的合金為AuGe、AuSn、AuSi、SnIn、SnAg等等，其可使用真空/可控氣氛共晶爐設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。其具有熱導(dǎo)率熬、電阻小、傳熱快、可靠性強(qiáng)，粘結(jié)后剪切力大的優(yōu)點(diǎn)，適用于高頻、大功率器件中芯片與基板的焊接。對(duì)于散熱要求非常高的功率器件必須采用共晶焊接。

行業(yè)內(nèi)的共晶工藝一般有以下幾種：

（1） 點(diǎn)助焊劑與焊料進(jìn)行共晶回流焊;

（2） 使用金球鍵合的超聲熱壓焊工藝;

（3） 金錫合金的共晶回流焊工藝。

共晶回流焊主要針對(duì)的是PbSn、純Sn、SnAg等焊接金屬材料。這些金屬的特點(diǎn)是回流溫度相對(duì)較低。這一方法的特點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單、成本低，但其回流溫度較低，不利于二次回流。

金錫合金的共晶回流焊工藝是利用金錫合金（20%的錫）在280℃以上溫度時(shí)為液態(tài)，當(dāng)溫度慢慢下降時(shí)，會(huì)發(fā)生共晶反應(yīng)，形成良好的連接。金錫共晶的優(yōu)點(diǎn)是其共晶溫度高于二次回流的溫度，一般為290~310℃，整個(gè)合金回流時(shí)間較短，幾分鐘內(nèi)即可形成牢固的連接，操作方便，設(shè)備簡(jiǎn)單;而且金錫合金與金或銀都能夠有較好的結(jié)合。

回流焊設(shè)備的原理圖

真空回流焊爐

1、真空回流爐可以提供很低的氧氣濃度和適當(dāng)?shù)倪€原性氣氛，這樣焊料的氧化程度得到大大地降低；

2、由于焊料氧化程度的降低，這樣氧化物和焊劑反應(yīng)的氣體大大減少，這樣就減少了空洞產(chǎn)生的可能性；

3、真空可以使得熔融焊料的流動(dòng)性更好，流動(dòng)阻力更小，這樣熔融焊料中的氣泡的浮力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于焊料的流動(dòng)阻力，氣泡就非常容易從熔融的焊料中排出；

4、由于氣泡和外面的真空環(huán)境存在著壓強(qiáng)差，這樣氣泡的浮力就會(huì)很大，使得氣泡非常容易擺脫熔融焊料的限制。真空回流焊接后氣泡的減少率可達(dá)99%，單個(gè)焊點(diǎn)的空洞率可小于1%，整板的空洞率可小于5%。一方面能夠使得焊點(diǎn)可靠性和結(jié)合強(qiáng)度加強(qiáng)，焊錫的潤(rùn)濕性能加強(qiáng)，另一方面還能在使用的過(guò)程中減少對(duì)焊錫膏的使用，并且能夠提高焊點(diǎn)適應(yīng)不同環(huán)境要求，尤其高溫高濕，低溫高濕環(huán)境。

審核編輯 ：李倩