芯片晶圆封装石墨治具的效果
芯片晶圆封装石墨治具,多用于真空/慵懒气氛烧结、共晶焊、回流、塑封烘烤、金属化、键合前热处理等工序,基材一般选用高纯等静压石墨,部分带SiC抗氧化涂层,核心效果如下:
1. 精准定位与载片支撑
承载晶圆、芯片、引线框架、基板,经过精细型腔、定位槽、限位台阶固定工件;确保多颗芯片/整片晶圆位置一致,避免高温下移位、偏移、翘曲,确保器材位置一致性,避免批量对位不良。
2. 均匀导热,控温安稳
石墨导热快且热传导均匀,炉内热量均匀传递到晶圆/芯片表面,减小片内温差。
价值:避免局部过热、温差大造成芯片崩裂、焊料熔接不均、空洞率高,提高共晶焊接、烧结良率。同时热容量适中,升温降温呼应平稳。
3. 低膨胀,抑制高温变形
石墨热膨胀系数很低,高温工况下治具自身变形极小。晶圆、基板在高温下容易翘曲,石墨治具可以束缚平整度,削减芯片、基板翘曲带来的虚焊、分层问题。
4. 高温化学慵懒,维护器材
真空、氮气/氩气气氛下,石墨不与焊料、金属镀层、陶瓷基板、芯片钝化层发生化学反应;不会分出杂质污染芯片表面,避免器材漏电、氧化、发黑。
表面自润滑,工件不易粘连,热处理后便利脱模,削减芯片刮伤。
5. 适配炉体,批量承载生产
可设计成多腔阵列结构,单片治具一次性承载多颗芯片或许整片晶圆,适合真空炉、推板地道炉批量生产;自重比金属工装轻,装炉、转运便利。
CNC加工性能好,可快速开模,适配不同尺寸晶圆、基板、引线框架打样与定制。

6. 阻隔缓冲,避免粘连与损害
烧结/共晶工艺中,离隔产品与炉底板,避免工件直接接触金属炉板导致渗金属、粘板;部分结构带泄压槽,便利工艺气体流转,利于排出助焊剂挥发物,下降气孔不良。
7. 可选涂层延伸寿命
SiC涂层石墨治具:下降石墨粉尘脱落,提高抗氧化才能,削减碳粉污染芯片,延伸治具循环运用次数,适合高端封装。
局限性
不能在空气高温环境长时间运用,石墨会氧化损耗;
原料偏脆,撞击易崩边崩角;
长时间重复高温循环,型腔会缓慢磨损,需要定时检测尺寸。
典型使用工序
晶圆共晶焊、功率芯片烧结、引线框架热处理、陶瓷基板封装烧结、IGBT/二极管芯片封装、MEMS器材真空热处理。