一种纳米铜柱热压键合装备的制作方法

本技术涉及陶瓷与晶体材料键合装备领域，具体涉及一种纳米铜柱热压键合装备。

背景技术：

1、键合技术是指将表面洁净、原子级粗糙度的同质或者异质晶体在一定的条件下接触面直接贴合形成一个整体，且晶片之间通过化学键而结合在一起的技术。这种技术相比胶合具有极大的优越性，通过这种方式可以获得界面光滑平整、光学透明的键合材料，对于解决晶体的散热、导光以及其他创新应用具有重要的意义。目前，为了满足更高的发展需求，通常在应用时将键合的陶瓷和晶体材料设置成片状结构。上述陶瓷和晶体通过热压键合方法制备而成。

2、但是，现有键合技术存在一定的问题：当在陶瓷和晶体的表面施加压力时，受力不均匀，这会导致其在热压键合过程中发生变形，例如其键合面存有未键合区域、气泡等缺陷，这降低了键合面的机械强度和键合体的功能性。因此，提出一种纳米铜柱热压键合装备或方法具有重要的实用意义。

技术实现思路

1、针对上述存在的技术不足，本实用新型的目的是提供一种纳米铜柱热压键合装备。

2、为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

3、本实用新型提供一种纳米铜柱热压键合装备，包括设在热键合炉内的作业容器，所述作业容器的中部开有中心孔，所述中心孔内嵌入有与其适配的能够上下移动的石墨隔板，所述石墨隔板包括上隔板和下隔板；

4、所述上隔板和下隔板之间预留一部分空间用于放置待键合工件并填充若干氧化硅球体，所述氧化硅球体在受到石墨隔板传递的压力时能够对待键合工件施加压力；

5、所述石墨隔板中上隔板和下隔板分别连接施力装置的上下两个输出端。

6、优选地，所述待键合工件包括待键合的陶瓷和晶片，所述陶瓷和晶片的键合面镀有一层纳米铜柱。

7、优选地，所述陶瓷包括氧化铝陶瓷、氟化物陶瓷、金属酸化物陶瓷；所述晶片包括蓝宝石晶片、砷化镓、单晶硅、氮化镓、碳化硅。

8、优选地，所述中心孔的横截面为圆形或正多边形。

9、优选地，所述氧化硅球体的直径小于或等于0.5mm。

10、本实用新型的有益效果在于：本装置采用氧化硅球体对待键合工件施加压力载荷，能够获得更高的原子扩散速率和更大的界面结合能，更好地弥补键合面内的微痕和微隙、增大界面扩散层厚度，减小界面损耗，实现键合面的无空隙加工，光学均匀性良好。

技术特征：

1.一种纳米铜柱热压键合装备，其特征在于：包括设在热键合炉（5）内的作业容器（4），所述作业容器（4）的中部开有中心孔，所述中心孔内嵌入有与其适配的能够上下移动的石墨隔板（3），所述石墨隔板（3）包括上隔板和下隔板；

2.如权利要求1所述的一种纳米铜柱热压键合装备，其特征在于：所述待键合工件（1）包括待键合的陶瓷和晶片，所述陶瓷和晶片的键合面镀有一层纳米铜柱。

3.如权利要求1所述的一种纳米铜柱热压键合装备，其特征在于：所述中心孔的横截面为圆形或正多边形。

4.如权利要求1所述的一种纳米铜柱热压键合装备，其特征在于：所述氧化硅球体的直径小于或等于0 .5mm。

技术总结
本技术公开了一种纳米铜柱热压键合装备，包括设在热键合炉内的作业容器，作业容器的中部开有中心孔，中心孔内嵌入有与其适配的能够上下移动的石墨隔板，石墨隔板包括上隔板和下隔板；上隔板和下隔板之间预留一部分空间用于放置待键合工件并填充若干氧化硅球体，氧化硅球体在受到石墨隔板传递的压力时能够对待键合工件施加压力；使得待键合工件键合面获得更高的原子扩散速率和更大的界面结合能，更好地弥补键合面内的微痕和微隙、增大界面扩散层厚度，减小界面损耗，实现键合面的无空隙加工，光学均匀性良好。

技术研发人员：冯英俊,陈跃
受保护的技术使用者：苏州璋驰光电科技有限公司
技术研发日：20230427
技术公布日：2024/2/21