本申請涉及半導(dǎo)體焊接設(shè)備，具體涉及一種晶圓新型雙用卡盤。

背景技術(shù)：

1、隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，與其相關(guān)的制造工藝也得到迅速發(fā)展，真空回流焊工藝隨著其優(yōu)越的焊接性能極大的提高了焊接質(zhì)量，區(qū)別于傳統(tǒng)的回流焊增加真空工序，進一步降低將空洞率，在先進半導(dǎo)體、新能源、消費電子、軍工航天領(lǐng)域應(yīng)用的更加廣泛；

2、現(xiàn)有技術(shù)中，在先進半導(dǎo)體的封裝的過程中需要回流焊的工藝來進行成型芯片的引腳焊接，傳統(tǒng)的焊接方式是涂助焊劑在其表面，然后送入爐前內(nèi)進行焊接過程，目前逐步更換成沖入甲酸與氮氣的甲酸回流焊工藝，此工藝簡單，成本較低，無需清洗助焊劑，在封裝的過程中，由于晶圓為圓形，現(xiàn)有大部分封裝焊接設(shè)備艙體均為矩形，矩形可以匹配治具進行最大數(shù)量待焊件優(yōu)化排布，很少有針對晶圓封裝的設(shè)備艙體；

3、公開號為cn212946142u的專利提供了一種晶圓焊接平臺，所述平臺采用加熱管的加熱方式，采用多根加熱管從圓周沿圓心均勻插入，此方案存在幾點不足，加熱管自身體積較大，所以無形中增加了加熱平臺的整體厚度，厚度增加會導(dǎo)致加熱過程中熱傳遞速率降低制造成本增加；所述加熱管的安裝形式會導(dǎo)致沿圓心向外圓周之間溫差越來越大，容易引起加熱不均勻的風(fēng)險，不易達成工藝指標；

4、所以有必要針對現(xiàn)有的回流焊設(shè)備需要一種卡盤來提供晶圓封裝中焊接過程的發(fā)生載體，即焊接卡盤，增強其加熱的均勻性，降低成本，且能進一步提高焊接質(zhì)量，來實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)備的更新?lián)Q代，提升企業(yè)競爭力與活力。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷或不足，期望提供一種晶圓新型雙用卡盤，所述卡盤用于安裝在焊接設(shè)備的所述真空室內(nèi)，包括：

2、加熱組件，所述加熱組件包括加熱盤，所述加熱盤的頂面設(shè)置有支撐組件，用于支撐晶圓；所述加熱盤的底面設(shè)置有加熱絲，所述加熱絲具有固定段和連接段，所述加熱絲的固定段在所述加熱盤上盤繞為多個加熱圈，多個所述加熱圈沿所述加熱盤的徑向等間距分布；

3、冷卻組件，所述冷卻組件包括冷卻盤，所述冷卻盤和所述加熱盤的底面固定連接，所述冷卻盤內(nèi)開設(shè)有和所述加熱圈相對應(yīng)的流道，所述流道內(nèi)用于充入冷卻介質(zhì)；

4、溫控組件，所述溫控組件包括熱電偶，所述熱電偶設(shè)置在所述加熱盤上，用于檢測所述加熱盤的溫度，所述探測件電連接有控制器，所述控制器的輸出端和所述加熱絲電連接。

5、根據(jù)本申請實施例提供的技術(shù)方案，所述支撐組件包括至少三個探測針，至少三個所述探測針環(huán)繞所述加熱盤的軸線分布，所述探測針的軸線和所述加熱盤的頂面相垂直。

6、根據(jù)本申請實施例提供的技術(shù)方案，所述加熱盤的頂面設(shè)置有網(wǎng)狀的防粘槽。

7、根據(jù)本申請實施例提供的技術(shù)方案，所述加熱盤的底面開設(shè)有和所述加熱圈相匹配的限位槽，用于對所述加熱絲進行定位，所述加熱盤的底面還固定連接有用于防止所述加熱絲脫離所述限位槽的固定條。

8、根據(jù)本申請實施例提供的技術(shù)方案，所述冷卻盤包括相互焊接的底板和蓋板，所述流道開設(shè)在所述底板的頂面上，所述蓋板覆蓋在所述流道上。

9、根據(jù)本申請實施例提供的技術(shù)方案，所述流道的輸入端連通有進水管，所述流道的輸出端連通有出水管，用于向所述流道內(nèi)循環(huán)充入冷卻水。

10、根據(jù)本申請實施例提供的技術(shù)方案，所述冷卻盤的底面固定連接有連接組件，所述連接組件活動貫穿所述真空室的底壁，且和驅(qū)動組件固定連接，所述驅(qū)動組件用于驅(qū)動所述連接組件沿所述真空室的軸線移動。

11、根據(jù)本申請實施例提供的技術(shù)方案，所述連接組件包括連接筒，所述加熱絲的連接段及所述熱電偶貫穿所述冷卻盤延伸至所述連接筒內(nèi)，所述連接筒內(nèi)用于收納所述加熱絲、進水管、出水管及所述熱電偶，所述連接筒的外壁上開設(shè)有多個條形孔，多個所述條形孔繞所述連接筒的軸線分布，所述連接筒的一端和所述冷卻盤的底面固定連接，另一端通過法蘭和所述驅(qū)動組件的驅(qū)動端固定連接，所述連接筒的外壁上罩設(shè)有波紋管。

12、根據(jù)本申請實施例提供的技術(shù)方案，位于所述真空室外的加熱絲的連接段上包裹有絕緣線纜。

13、根據(jù)本申請實施例提供的技術(shù)方案，所述法蘭上開設(shè)有多個分別用于使所述加熱絲的連接段、熱電偶、進水管及出水管穿過的第一通孔。

14、有益效果為：

15、在對晶圓的引腳進行焊接時，將所述晶圓放置在所述支撐組件上，控制器控制所述加熱絲加熱，以使加熱盤升溫到預(yù)設(shè)溫度，以對晶圓的引腳進行焊接；焊接完成后，向所述流道內(nèi)充入冷卻介質(zhì)，進行降溫。

16、通過所述熱電偶對加熱盤的溫度進行實施檢測，并將檢測的溫度信息傳輸至所述控制器，所述控制器將實時溫度信息與預(yù)設(shè)的加熱溫度進行比較，當所述加熱盤達到預(yù)設(shè)溫度時，所述控制器控制所述加熱絲不再升溫，使所述加熱盤穩(wěn)定在預(yù)設(shè)溫度；通過冷卻組件能夠及時地將焊接后的晶圓進行降溫，避免未充分冷卻晶圓被移出所述真空室后被氧化；通過將所述加熱絲盤繞為多個加熱圈，多個所述加熱圈沿所述加熱盤的徑向等間距分布，使得加熱盤對晶圓的加熱更加均勻，并將焊接工藝和冷卻工藝相結(jié)合，提高了晶圓的焊接品質(zhì)和效率。

技術(shù)特征：

1.一種晶圓新型雙用卡盤，所述卡盤用于安裝在焊接設(shè)備（3）的真空室（31）內(nèi)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種晶圓新型雙用卡盤，其特征在于，所述支撐組件包括至少三個探測針（6），至少三個所述探測針（6）環(huán)繞所述加熱盤（11）的軸線分布，所述探測針（6）的軸線和所述加熱盤（11）的頂面相垂直。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種晶圓新型雙用卡盤，其特征在于，所述加熱盤（11）的頂面設(shè)置有網(wǎng)狀的防粘槽（13）。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種晶圓新型雙用卡盤，其特征在于，所述加熱盤（11）的底面開設(shè)有和所述加熱圈相匹配的限位槽（14），用于對所述加熱絲（12）進行定位，所述加熱盤（11）的底面還固定連接有用于防止所述加熱絲（12）脫離所述限位槽（14）的固定條（15）。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種晶圓新型雙用卡盤，其特征在于，所述冷卻盤包括相互焊接的底板（21）和蓋板（22），所述流道（23）開設(shè)在所述底板（21）的頂面上，所述蓋板（22）覆蓋在所述流道（23）上。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種晶圓新型雙用卡盤，其特征在于，所述流道（23）的輸入端連通有進水管（24），所述流道（23）的輸出端連通有出水管（25），用于向所述流道（23）內(nèi)循環(huán)充入冷卻水。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種晶圓新型雙用卡盤，其特征在于，所述冷卻盤的底面固定連接有連接組件（4），所述連接組件（4）活動貫穿所述真空室（31）的底壁，且和驅(qū)動組件固定連接，所述驅(qū)動組件用于驅(qū)動所述連接組件（4）沿所述真空室（31）的軸線移動。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種晶圓新型雙用卡盤，其特征在于，所述連接組件（4）包括連接筒（41），所述加熱絲（12）的連接段及所述熱電偶貫穿所述冷卻盤延伸至所述連接筒（41）內(nèi)，所述連接筒（41）內(nèi)用于收納所述加熱絲（12）的連接段、進水管（24）、出水管（25）及所述熱電偶（5），所述連接筒（41）的外壁上開設(shè)有多個條形孔（411），多個所述條形孔（411）繞所述連接筒（41）的軸線分布，所述連接筒（41）的一端和所述冷卻盤的底面固定連接，另一端通過法蘭（42）和所述驅(qū)動組件的驅(qū)動端固定連接，所述連接筒（41）的外壁上罩設(shè)有波紋管（43）。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種晶圓新型雙用卡盤，其特征在于，位于所述真空室（31）外的加熱絲（12）的連接段上包裹有絕緣線纜（121）。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種晶圓新型雙用卡盤，其特征在于，所述法蘭（42）上開設(shè)有多個分別用于使所述加熱絲（12）的連接段、熱電偶（5）、進水管（24）及出水管（25）穿過的第一通孔。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及一種晶圓新型雙用卡盤，卡盤用于安裝在焊接設(shè)備的所述真空室內(nèi)，包括：加熱組件，加熱組件包括加熱盤，加熱盤的頂面設(shè)置有支撐組件，用于支撐晶圓；加熱盤的底面設(shè)置有加熱絲，加熱絲盤繞為多個加熱圈，多個加熱圈沿加熱盤的徑向等間距分布；冷卻組件，冷卻組件包括冷卻盤，冷卻盤和加熱盤的底面固定連接，冷卻盤內(nèi)開設(shè)有和加熱圈相對應(yīng)的流道，流道內(nèi)用于充入冷卻介質(zhì)；溫控組件，溫控組件包括熱電偶，熱電偶的探測頭設(shè)置在加熱盤上，用于檢測加熱盤的溫度，探測件電連接有控制器，控制器的輸出端和加熱絲電連接。該晶圓新型雙用卡盤使得加熱盤對晶圓的加熱更加均勻，并將焊接工藝和冷卻工藝相結(jié)合，提高了晶圓的焊接品質(zhì)和效率。

技術(shù)研發(fā)人員：崔會猛,呂晉寧,李子言,李曉亮,張少雷
受保護的技術(shù)使用者：誠聯(lián)愷達科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20231229
技術(shù)公布日：2025/1/9