一種輕型芯片共晶粘結夾具制造技術

本實用新型專利技術公開了一種輕型芯片共晶粘結夾具，它有共晶夾具放置板(1)和加熱裝置(2)，還有由固定板(4)、壓力傳感器固定件(5)、數顯壓力模塊(6)和傳壓桿7組成的微調壓力裝置，其中，固定板(4)上有陣列內螺紋孔；壓力傳感器固定件(5)是一個帶外螺紋的腔體，陣列套裝在固定板(4)相應的螺紋孔里；數顯壓力模塊(6)又套裝在壓力傳感器固定件(5)上部，傳壓桿(7)安裝在壓力傳感器固定件(5)的下部。本實用新型專利技術的共晶粘結夾具能夠精確提供微電子產品芯片共晶粘結的共晶壓力，調節壓力方便，特別是對批量同時加工作用更大。在半導體器件制造過程中應用廣泛，特別適用于微電子封裝領域。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及制造半導體器件的設備，具體來說，涉及制造過程中組件定位的夾具。
技術介紹
隨著集成電路封裝技術的快速發展，微電子產品封裝中芯片粘結采用共晶焊工藝在高可靠質量需求領域越來越廣泛，而針對小芯片由于自身重力輕，共晶夾具顯得尤為重要。目前，公知的批量同時加工的共晶夾具構造是由加熱裝置和待加工產品放置板兩部分組成，共晶前，將待加工微電子產品整齊平放在放置板上，然后按照預定的加熱程序驅動加熱裝置進行共晶焊，當焊料達到熔點時，待加工微電子產品的芯片靠自重壓在焊料上，從而芯片底部部分嵌入至焊料中并與焊料充分共晶焊接。但是隨著集成電路超小型化、高密度方向發展，目前很多芯片尺寸細小、自重很輕，不足以滿足共晶時芯片底部嵌入焊料所需的壓力，這容易造成部分芯片共晶粘結虛焊，致使芯片不能與外殼粘結。因此，現有的共晶夾具不能提供微電子產品芯片共晶所需的壓力。經檢索，涉及芯片共晶焊接/粘結的中國專利申請件有CN1292463C號《半導體芯片背面共晶焊粘貼方法》、CN102832320B號《一種LED芯片共晶黏結工藝》、CN103066001B號《共晶焊機拾取芯片用的萬向調平吸嘴》、CN102522481A號《一種用于共晶焊固晶的LED芯片支架》、CN104934336A號《一種芯片共晶焊接方法》等，這些技術方案都與夾具無關，涉及芯片共晶粘結夾具的僅有CN104900575A號《真空共晶焊的芯片定位夾具、制造方法及芯片轉運方法》，系用吸頭吸住芯片定位夾具，其效果尚不清楚。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種輕型芯片共晶粘結夾具，以解決現有的共晶夾具不能提供微電子產品芯片共晶所需的壓力的問題。設計人提供的輕型芯片共晶粘結夾具，是在原有共晶夾具上進行改造，增加精密可調壓力裝置，形成能夠獨立對各待加工微電子產品共晶時微調共晶壓力的新型共晶夾具。該夾具仍然有原有共晶夾具的放置板和加熱裝置；設計人在放置板增加了由固定板、壓力傳感器固定件、數顯壓力模塊和傳壓桿組成的微調壓力裝置，其中，固定板上有陣列內螺紋孔；壓力傳感器固定件是一個帶外螺紋的腔體，套裝在固定板的相應螺紋孔里；數顯壓力模塊又套裝在壓力傳感器固定件上部，傳壓桿安裝在壓力傳感器固定件的下部。上述數顯壓力模塊為市售的可顯示壓力值大小的數顯壓力模塊產品。上述壓力傳感器固定件為帶腔體的螺桿，螺桿的螺距為0.1mm以下；壓力傳感器固定件的腔體與數顯壓力模塊匹配。上述傳壓桿為一根細長圓柱桿，其上端套裝在壓力傳感器固定件的腔體下部、與數顯壓力模塊接觸，另一端使用時接觸芯片。上述微調壓力裝置是通過一個帶螺孔的支架垂直在待加工品上方，裝置中陣列的各個壓力模塊可獨立微調施壓大小；支架的螺孔與固定板上的螺紋配套，固定板用定位螺栓穿透支架固定在放置板上。輕型芯片共晶粘結夾具的原理是：夾具通過旋轉壓力傳感器固定件，升降壓力模塊，從而通過傳壓桿傳遞對芯片增減共晶壓力。使用方法是：當順時針旋轉壓力傳感器固定件時，壓力模塊隨著壓力傳感器固定件同時下降，當壓力模塊下降到一定位置時開始擠壓傳壓桿下降，而芯片的位置固定不變；因此，傳壓桿對芯片產生一個壓力，此壓力隨傳壓桿下降程度增大而增大；當逆時針旋轉壓力傳感器固定件時，壓力模塊隨著壓力傳感器固定件同時上升，當壓力模塊上升從而對傳壓桿的擠壓力變小，使之對芯片的共晶壓力減小，隨著壓力模塊上升程度越大對傳壓桿擠壓力越小，直至上升到一定位置時傳壓桿懸空，對芯片的壓力為零。本技術的共晶粘結夾具能夠精確提供微電子產品芯片共晶粘結的共晶壓力，調節壓力方便，特別是對批量同時加工作用更大。此共晶粘結夾具的傳壓桿初始狀態為懸空，使之安裝夾具時不會直接接觸待加工產品芯片而破壞產品。因此，它能夠為各種微電子加工提供所需的壓力，可同時加工多個微電子產品芯片尺寸小于2.0mm×2.0mm的產品。能使各待加工微電子產品芯片獲得共晶所需的壓力值，具有實用價值，可在現有共晶夾具上進行改造、增加此裝置。在半導體器件制造過程中應用廣泛，特別適用于微電子封裝領域。附圖說明圖1為本技術的共晶粘結夾具單元剖面結構示意圖；圖2為共晶粘結夾具的俯視圖；圖3為共晶粘結夾具的結構側視圖。圖中：1為放置板，2為加熱裝置，3為待加工產品的外殼，4為固定板，5為壓力傳感器固定件，6為數顯壓力模塊，7為傳壓桿，8為芯片，9為定位螺栓，10為支架。具體實施方式下面結合附圖對本
技術實現思路
作進一步的說明，但不是對本技術的限定。實施例：如圖1-3所示的輕型芯片共晶粘結夾具，該夾具仍然有原有共晶夾具的放置板1和加熱裝置2，增加了由固定板4、壓力傳感器固定件5、數顯壓力模塊6和傳壓桿7組成的微調壓力裝置，其中，固定板4有陣列內螺紋孔；壓力傳感器固定件5是一個帶外螺紋的腔體，陣列套裝在固定板4相應的螺紋孔里；數顯壓力模塊6又分別套裝在壓力傳感器固定件5上部，傳壓桿7安裝在壓力傳感器固定件5的下部。整個可微調壓力裝置裝配好后，通過支架10固定在放置板1上，測量各傳壓桿7垂直投影在待加工產品放置板1的位置，并在相應位置做好標識，取下可微調壓力裝置，然后將芯片面積為1.5mm×1.5mm的待加工微電子產品對應各標識陣列平放在放置板1上，再重新用定位螺栓9固定整個微調壓力裝置在放置板1上：整個微調壓力裝置置于各芯片8上方，分別微旋壓力傳感器固定件5，使數顯壓力模塊6升降，當數顯壓力模塊6顯示壓力值為期望值時，停止旋轉，各芯片8獲得的壓力值不變，驅動加熱程序進行共晶粘結。因此，各待加工微電子產品的芯片8共晶粘結獲得所需的壓力值。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種輕型芯片共晶粘結夾具，有共晶夾具放置板(1)和加熱裝置(2)，其特征在于它還有由固定板(4)、壓力傳感器固定件(5)、數顯壓力模塊(6)和傳壓桿(7)組成的微調壓力裝置，其中，固定板(4)上有陣列的內螺紋孔；壓力傳感器固定件(5)是一個帶外螺紋的腔體，多個壓力傳感器固定件(5)套裝在固定板(4)相應的螺紋孔里；數顯壓力模塊(6)又套裝在壓力傳感器固定件(5)上部，傳壓桿(7)安裝在壓力傳感器固定件(5)的下部。

【技術特征摘要】
1.一種輕型芯片共晶粘結夾具，有共晶夾具放置板(1)和加熱裝置(2)，其特征在于它還有由固定板(4)、壓力傳感器固定件(5)、數顯壓力模塊(6)和傳壓桿(7)組成的微調壓力裝置，其中，固定板(4)上有陣列的內螺紋孔；壓力傳感器固定件(5)是一個帶外螺紋的腔體，多個壓力傳感器固定件(5)套裝在固定板(4)相應的螺紋孔里；數顯壓力模塊(6)又套裝在壓力傳感器固定件(5)上部，傳壓桿(7)安裝在壓力傳感器固定件(5)的下部。
2.按照權利要求1所述的共晶粘結夾具，其特征在于所述數顯壓力模塊(6)為市售的可顯示壓力值大小的數顯壓力模塊產品。
3.按照權利要求1所述的共晶...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉崗崗，路蘭艷，沈金晶，呂家權，徐勇，楊曉琴，
申請(專利權)人：貴州振華風光半導體有限公司，
類型：新型
國別省市：貴州;52