本发明公开了一种电磁脉冲固态焊接集成电路微互连焊点的方法，包括线对线双线圈焊接、线对线单线圈焊接以及线对板焊接；本发明的有益效果是，该电磁脉冲固态焊接集成电路微互连焊点的方法，分别针对线与线、线与面的焊接提出了三种基于强电磁脉冲原理进行焊接的结构和方法，不仅能够实现集成电路微焊点的可靠连接，提高焊点的长期服役可靠性，而且设备组成简单，控制方便，拆换和后期维护都非常简单，极大地提高了效费比。
1.一种电磁脉冲固态焊接集成电路微互连焊点的方法，其特征在于，包括线对线双线圈焊接、线对线单线圈焊接以及线对板焊接；该方法使用的设备包括支座、顶座以及两对支杆，所述支座上设置有两对支杆支撑顶座，所述支座与顶座上分别对称设置有两对螺栓，所述支座与顶座上分别设置有上垫板以及下垫板；所述上垫板以及下垫板分别螺纹连接于两对螺栓上；垫板上开设有横槽，横槽的中线贯穿至垫板的一端设置有竖槽；横槽内嵌装有线圈，竖槽用于插入铜线；横槽的两侧，其中未开设竖槽的一侧厚度大于开设有竖槽的一侧的厚度；所述支座的两侧设置有一对拆装式高速递送焊接结构，所述支座的两端分别设置有一对送风快速冷却结构；
其中，在线对线双线圈焊接中，所使用的上垫板以及下垫板上均开设有一对横槽；
在线对线单线圈焊接中，只在上垫板上开设横槽和相连的竖槽，所使用的下垫板上只开设与上垫板对称的竖槽，在线对板焊接中，只在上垫板上开设横槽和相连的竖槽，所使用的下垫板为平整板块，不开设沟槽；
焊接包括如下步骤：步骤S1、准备垫板，步骤S2、焊材备料，步骤S3、绝缘垫片安装，步骤S4、高速运动焊接，步骤S5、收捡下料；
步骤S1：根据焊接需求，将焊接设备的垫板进行替换，替换成符合焊接材料的垫板，垫板横槽上匹配设置有线圈；
步骤S3：从垫板的一侧插入焊接用的绝缘垫片，隔绝焊材与线圈；
步骤S4：给线圈通电，从竖槽插入铜线，铜线高速运动，完成焊接；
步骤S5：焊接完成后，通过人工从一侧通槽将焊接好的物料取出完成下料；
其中，在线对线双线圈焊接中，步骤S2：准备好焊材，焊材码放在设备的两侧，单次选取一对铜线，从两侧插入待机；步骤S4：给线圈通电，铜线高速相对运动，从而使两根铜线高速碰撞然后实现冶金结合。
2.根据权利要求1所述的一种电磁脉冲固态焊接集成电路微互连焊点的方法，其特征在于，所述线对线单线圈焊接，只在焊接一对铜线结合处上部上垫板横槽内使用一个线圈。
3.根据权利要求1所述的一种电磁脉冲固态焊接集成电路微互连焊点的方法，其特征在于，所述线对板焊接在铜线与焊板之间设置有绝缘垫块。
4.根据权利要求1所述的一种电磁脉冲固态焊接集成电路微互连焊点的方法，其特征在于，一对所述铜线或者铜线与焊板之间的间隔均在0.5‑2mm之间。
5.根据权利要求1所述的一种电磁脉冲固态焊接集成电路微互连焊点的方法，其特征在于，所述步骤S4中，为线圈通入脉冲大电流，使线圈产生强磁场。
6.根据权利要求1所述的一种电磁脉冲固态焊接集成电路微互连焊点的方法，其特征在于， 所述拆装式高速递送焊接结构包括：两对插槽、固定板、一对插座、一对高度调节螺纹杆、升降板、推送气缸、推送杆、送料槽以及推送槽； 所述支座的两侧设置有两对插槽，所述固定板底面设置有一对插座插装于插槽内，所述固定板上设置有一对高度调节螺纹杆，所述升降板安装于一对所述高度调节螺纹杆上，所述升降板的一侧设置有推送气缸，所述推送气缸的伸缩端上设置有推送杆，所述升降板上开设有送料槽，所述送料槽为具有微型坡度的凹槽，所述送料槽的端部设置有推送槽与竖槽对齐。
7.根据权利要求1所述的一种电磁脉冲固态焊接集成电路微互连焊点的方法，其特征在于，所述送风快速冷却结构：支座、一对嵌装槽、一对换热板、进水管、出水管以及若干换热片； 所述支座的两端分别设置有一对嵌装槽，所述嵌装槽内设置有换热板，所述换热板的一侧设置有冷却风机，所述换热板的两侧分别设置有进水管以及出水管，所述换热板上设置有若干换热片。
8.根据权利要求1所述的一种电磁脉冲固态焊接集成电路微互连焊点的方法，其特征在于，两对所述支杆为两对同步运动的具有自动伸缩功能的插套式结构体。
一种电磁脉冲固态焊接集成电路微互连焊点的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及集成电路加工技术领域，特别是一种电磁脉冲固态焊接集成电路微互连焊点的方法。
背景技术
[0002] 当下，集成电路在5G通信、智能汽车、物联网等前沿科技领域扮演着至关重要的角色。焊点是集成电路的主要互连结构，负责电信号传输并提供机械支撑，其长期服役可靠性决定了电子产品与设备的使用性能与安全性能。随着电子设备向着小型化、轻薄化、高性能和多功能的方向发展，焊点直径发生了数量级的变化，最小直径甚至小于10μm。这类微互连焊点直径的减小导致截面的电流密度急剧增加，加剧了工作过程中焊点的电迁移，大大提高了电子产品和设备的故障几率。
[0003] 集成电路互连焊点通常采用以锡基材料为连接材料的软钎焊技术，液态钎料合金中的金属原子与固态焊盘中的金属原子在其接触的液‑固界面生成IMC达到冶金结合。焊点失效机理主要有两点。一是阴极焊盘与钎料间IMC分解并产生空洞和裂纹导致开路；二是IMC在阳极聚集生长并产生脆性断裂，且IMC层越厚，焊点因应力集中越易断裂。其本质是钎料、焊盘中各物质在迁出率与迁入率差异巨大，导致了IMC的生长及空洞、裂纹的形成。而钎焊过程中无可避免地在焊点中引入了多种元素以及 IMC。
[0004] 目前抑制电迁移主要有三种方法。添加合金元素，如Ag、Ce、Ni等；优化凸点结构，避免区域电流拥挤，比如增加引线的面积和增厚焊盘的金属层；改变UBM的种类或者在UBM层中增加一层抗电迁移层。尽管上述方法在一定程度上可改善原子迁移，抑制IMC的生长和空洞、裂纹的形成，但始终无法完全克服焊点的长期服役可靠性问题，鉴于此，针对上述问题深入研究，遂有本案产生。
发明内容
[0005] 本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种电磁脉冲固态焊接集成电路微互连焊点的方法，解决了现有的背景技术问题。
[0006] 实现上述目的本发明的技术方案为：一种电磁脉冲固态焊接集成电路微互连焊点的方法，包括线对线双线圈焊接、线对线单线圈焊接以及线对板焊接；
[0007] 所述线对线双线圈焊接包括如下步骤：步骤S1、准备垫板，步骤S2、焊材备料，步骤S3、绝缘垫片安装，步骤S4、高速运动焊接，步骤S5、收捡下料；
[0008] 步骤S1：根据焊接需求，将焊接设备的垫板进行替换，替换成符合焊接材料的垫板，垫板上匹配设置有线圈；
[0009] 步骤S2：准备好焊材，焊材码放在设备的两侧，单次选取一对铜线，从两侧插入待机；
[0010] 步骤S3：从垫板的一侧插入焊接用的绝缘薄膜，隔绝焊材与线圈；
[0011] 步骤S4：给线圈通电，将铜线高速相对运动，从而使两根铜线高速碰撞然后实现冶金结合；
[0012] 步骤S5：焊接完成后，通过人工从一侧通槽将焊接好的物料取出完成下料。
[0013] 所述线对线单线圈焊接，只在焊接一对铜线结合处上部使用一个线圈。
[0014] 所述线对板焊接在铜线与焊盘之间设置有绝缘垫片。
[0015] 一对所述铜线或者铜线与焊盘之间的间隔均在0.5‑2mm之前。
[0016] 所述步骤S4中，为线圈通入脉冲大电流，使线圈产生强磁场。
[0017] 一种电磁脉冲固态焊接集成电路微互连焊点的设备，包括支座、顶座以及两对支杆，所述支座上设置有两对支杆支撑顶座，所述支座与顶座上分别对称设置有两对螺栓，所述支座与顶座上分别设置有上垫板以及下垫板；
[0018] 所述上垫板以及下垫板分别螺纹连接于两对螺栓上，；
[0019] 在线对线双线圈焊接中，所使用的上垫板以及下垫板上均开设有一对横槽，一对横槽的中线贯穿至上垫板或下垫板的一端设置有一对竖槽，一对所述横槽内嵌装有一对线圈，一对所述竖槽用于插入铜线；
[0020] 在线对线单线圈焊接中，所使用的下垫板上只开设与上垫板对称的竖槽；
[0021] 在线对板焊接中，所使用的下垫板为平整板块上不开设沟槽；
[0022] 所述横槽上两侧开设有一对卡槽，一对所述卡槽内插装有隔绝垫片；
[0023] 所述支座的两侧设置有一对拆装式高速递送焊接结构，所述支座的两端分别设置有一对送风快速冷却结构。
[0024] 所述横槽的两侧，其中未开设竖槽的一侧厚度大于开设有竖槽的一侧的厚度。
[0025] 所述拆装式高速递送焊接结构包括：两对插槽、固定板、一对插座、一对高度调节螺纹杆、升降板、推送气缸、推送杆、送料槽以及推送槽；
[0026] 所述支座的两侧设置有两对插槽，所述固定板底面设置有一对插座插装于插槽内，所述固定板上设置有一对高度调节螺纹杆，所述升降板安装于一对所述高度调节螺纹杆上，所述升降板的一侧设置有推送气缸，所述推送气缸的伸缩端上设置有推送杆，所述升降板上开设有送料槽，所述送料槽为具有微型坡度的凹槽，所述送料槽的端部设置有推送槽与竖槽对齐。
[0027] 所述送风快速冷却结构：支座、一对嵌装槽、一对换热板、进水管、出水管以及若干换热片；
[0028] 所述支座的两端分别设置有一对嵌装槽，所述嵌装槽内设置有换热板，所述换热板的一侧设置有冷却风机，所述换热板的两侧分别设置有进水管以及出水管，所述换热板上设置有若干换热片。
[0029] 两对所述支杆为两对同步运动的具有自动伸缩功能的插套式结构体。
[0030] 利用本发明的技术方案制作的该电磁脉冲固态焊接集成电路微互连焊点的方法，分别针对线与线、线与面的焊接提出了三种基于强电磁脉冲原理进行焊接的结构和方法，不仅能够实现集成电路微焊点的可靠连接，提高焊点的长期服役可靠性，而且设备组成简单，控制方便，拆换和后期维护都非常简单，极大地提高了效费比。
附图说明
[0031] 图1为本发明实施例1所述一种电磁脉冲固态焊接集成电路微互连焊点的方法的局部主视结构示意图。
[0032] 图2为本发明实施例1所述一种电磁脉冲固态焊接集成电路微互连焊点的方法的局部俯视结构示意图。
[0033] 图3为本发明实施例2所述一种电磁脉冲固态焊接集成电路微互连焊点的方法的主视结构示意图。
[0034] 图4为本发明实施例3所述一种电磁脉冲固态焊接集成电路微互连焊点的方法的主视结构示意图。
[0035] 图5为本发明所述一种电磁脉冲固态焊接集成电路微互连焊点的设备的主视结构示意图。
[0036] 图6为本发明所述一种电磁脉冲固态焊接集成电路微互连焊点的设备的局部侧视结构示意图。
[0037] 图7为本发明所述一种电磁脉冲固态焊接集成电路微互连焊点的设备的局部俯视结构示意图。
[0038] 图中：1、支座；2、顶座；3、支杆；4、螺栓；5、上垫板；6、下垫板；7、横槽；8、竖槽；9、线圈；10、卡槽；11、隔绝垫片；12、插槽； 13、固定板；14、插座；15、高度调节螺纹杆；16、升降板；17、推送气缸；18、推送杆；19、送料槽；20、推送槽；21、冷却风机；22、嵌装槽； 23、换热板；24、进水管；25、出水管；26、换热片。
具体实施方式
[0039] 下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1‑7所示。
[0040] 通过本领域人员，将本案中所有电气件与其适配的电源通过导线进行连接，并且应该根据实际情况，选择合适的控制器，以满足控制需求，具体连接以及控制顺序，应参考下述工作原理中，各电气件之间先后工作顺序完成电性连接，其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，不在对电气控制做说明。
[0041] 根据说明书附图1‑4可知，本案为一种电磁脉冲固态焊接集成电路微互连焊点的方法，具体包括了三种实施方式，分别为线对线双线圈焊接、线对线单线圈焊接以及线对板焊接；
[0042] 实施例1：线对线双线圈焊接包括如下步骤：
[0043] 步骤一：根据焊接需求，将焊接设备的垫板进行替换，替换成符合焊接材料的垫板，垫板上匹配设置有线圈9，线圈9的数量为两个，分别放置于上下两个垫板上；
[0044] 步骤二：准备好焊材，焊材码放在设备的两侧，单次选取一对铜线，从设备的两侧相向插入待机，待机时两根铜线的相对间隔为0.5‑2mm；
[0045] 步骤三：从垫板的一侧插入焊接用的绝缘薄膜，隔绝焊材与线圈9，避免铜线与线圈9导电；
[0046] 步骤四：为线圈9通入脉冲大电流，使线圈9产生强磁场，将铜线高速相对运动，从而使两根铜线形变后高速碰撞然后实现冶金结合；
[0047] 步骤五：焊接完成后，通过人工从一侧通槽将焊接好的物料取出完成下料。
[0048] 实施例2：线对线单线圈焊接，只在步骤S1中下垫板6上不布置垫圈，使用只具有竖槽8的下垫板6，在步骤S4中焊接一对铜线结合处上部使用一个线圈9。
[0049] 实施例3：线对板焊接在铜线与焊盘之间设置有绝缘垫片。
[0050] 实施例4：本案还公开了一种电磁脉冲固态焊接集成电路微互连焊点的设备，包括支座1、顶座2以及两对支杆3，支座1上设置有两对支杆 3支撑顶座2，支座1与顶座2上分别对称设置有两对螺栓4，支座1与顶座2上分别设置有上垫板5以及下垫板6，两对支杆3为两对同步运动的具有自动伸缩功能的插套式结构体，通过调节支杆3的高度，可以调节顶座2与支座1之间的间隔，上垫板5与下垫板6为可替换式的结构；
[0051] 上垫板5以及下垫板6分别螺纹连接于两对螺栓4上，旋转螺栓4可以进行上垫板5和下垫板6的拆换；
[0052] 在线对线双线圈焊接中，所使用的上垫板5以及下垫板6上均开设有一对横槽7，一对横槽7的中线贯穿至上垫板5或下垫板6的一端设置有一对竖槽8，一对横槽7内嵌装有一对线圈9，一对竖槽8用于插入铜线；
[0053] 在线对线单线圈焊接中，所使用的下垫板6上只开设与上垫板5对称的竖槽8；
[0054] 在线对板焊接中，所使用的下垫板6为平整板块上不开设沟槽；
[0055] 分别对应上述三种实施方式，
[0056] 横槽7上两侧开设有一对卡槽10，一对卡槽10内插装有隔绝垫片11，用于隔绝和固定分隔焊材与线圈9；
[0057] 支座1的两侧设置有一对拆装式高速递送焊接结构，支座1的两端分别设置有一对送风快速冷却结构。
[0058] 横槽7的两侧，其中未开设竖槽8的一侧厚度大于开设有竖槽8的一侧的厚度，用于限位铜线的端部，避免焊接用的铜线运动过位。
[0059] 根据说明书附图5‑7可知，本案还设有拆装式高速递送焊接结构包括：两对插槽12、固定板13、一对插座14、一对高度调节螺纹杆15、升降板 16、推送气缸17、推送杆18、送料槽19以及推送槽20，其连接关系以及位置关系如下；
[0060] 支座1的两侧设置有两对插槽12，固定板13底面设置有一对插座14 插装于插槽12内，固定板13上设置有一对高度调节螺纹杆15，升降板 16安装于一对高度调节螺纹杆15上，升降板16的一侧设置有推送气缸 17，推送气缸17的伸缩端上设置有推送杆18，升降板16上开设有送料槽19，送料槽19为具有微型坡度的凹槽，送料槽19的端部设置有推送槽20与竖槽8对齐；
[0061] 在具体实施过程中，插槽12与插座14的匹配，用于限位固定板13 的位置，通过送料槽19放置一段段的铜线，由于重力因素送料槽19的微型坡度，保证了物料向推送槽20一侧滚动，通过升降板16一侧的推送气缸17控制推送杆18进行伸缩，进而推动最低端的铜线被插入到推送槽20内，进而使物料被从竖槽8插入到焊接的部位，在推送槽20的前端设置有用于限位的卡片，在待机状态下铜线并未完全运动到位，在启动线圈 9产生强力磁场后，控制推送气缸17快速推送推送杆18完成最后一段的直线运动，在快速运动状态下铜线端部变形远离线圈实现与另一铜线的交汇碰撞，使相对运动的铜线交汇焊接。
[0062] 根据说明书附图5‑7可知，本案还设有送风快速冷却结构：支座1、一对嵌装槽22、一对换热板23、进水管24、出水管25以及若干换热片 26，其连接关系以及位置关系如下；
[0063] 支座1的两端分别设置有一对嵌装槽22，嵌装槽22内设置有换热板 23，换热板23的一侧设置有冷却风机21，换热板23的两侧分别设置有进水管24以及出水管25，换热板23上设置有若干换热片26。
[0064] 在具体实施过程中，通过一对嵌装槽22固定冷却风机21，冷却风机 21产生的送风经过换热板23后，在若干换热片26急速换热的效果下冷却，使冷空气从横槽7吹入到线圈处，实现对线圈的快速冷却，避免线圈因通入电流大，影响自身性能，提高焊接效率。
[0065] 综上所述总体可知，该电磁脉冲固态焊接集成电路微互连焊点的方法，分别针对线与线、线与面的焊接提出了三种基于强电磁脉冲原理进行焊接的结构和方法，不仅能够实现集成电路微焊点的可靠连接，提高焊点的长期服役可靠性，而且设备组成简单，控制方便，拆换和后期维护都非常简单，极大地提高了效费比。
[0066] 上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。
