一种键合加热装置及加热方法
【专利摘要】本发明公开了一种键合加热装置及加热方法，包括设置于键合设备轨道下方的加热块、安装于所述键合设备轨道的上方的加热器及气源，所述气源经输送管路与所述加热器进气口连接，气体经所述输送管路进入所述加热器，再自该加热器的下方吹出至产品表面上，通过对产品上方吹热送热空气的加热方法，利用热对流原理满足键合温度要求，适应预塑封产品的键合需求，提高产品质量。
【专利说明】-种键合加热装置及加热方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种芯片封装设备及加工方法，尤其涉及一种通过改变加热方式提高 键合质量的键合加热装置及加热方法。
【背景技术】
[0002] 随着科技发明的日新月异，电子芯片的使用越来越渗透到各行各业，而封装技术 也应运而生。所谓"封装技术"是一种将集成电路用绝缘的塑料或陶瓷材料打包的技术。封 装对于芯片来说不但必须也是至关重要的，它直接影响到了芯片的质量，而键合工艺作为 封装技术中一种重要步骤，很多的废品出自这里，影响键合工艺的因素主要有键合温度、键 合时间、超声功率与键合压力。其中，键合温度的控制要求较高，过高的温度将产生过多的 氧化物影响键合质量，反之温度不够，同样会因结合强度问题影响键合质量。
[0003] 键合温度指的是外部提供的温度，现有的半导体产品在键合过程中主要依托轨道 下面的加热块利用热传导方式对轨道上的框架键合区域进行加热，而一些特种封装产品， 如图1所示，由于框架22键合区域21要进行预塑封，加热块从底部传输的热量被塑封体阻 挡，不能快速有效的传递到键合区域21，导致键合区域21达不到键合所需温度，直接影响 键合质量。
【发明内容】
[0004] 本发明目的是提供一种键合加热装置及加热方法，通过结构及方法的改良，有效 提高键合温度，满足键合温度要求，保证键合质量。
[0005] 为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种键合加热装置，包括设置于键合 设备轨道下方的加热块，安装于所述键合设备轨道的上方的加热器及气源，所述气源经输 送管路与所述加热器进气口连接，气体经所述输送管路进入所述加热器，再自该加热器的 下方吹出至产品表面上。
[0006] 在其中一实施例中，位于所述加热器的下方、产品的上方设有扩散器，所述扩散器 底部均布有若干个气孔，且覆盖所述产品键合区域。
[0007] 在其中一实施例中，还包括一温控器，该温控器与所述加热器控制端连接。
[0008] 进一步地，所述加热器内部设有电热丝，所述温控器包括热电偶及控制芯片，所述 热电偶信号输出端与所述控制芯片输入端连接，所述控制芯片的输出端与所述加热器控制 端连接。
[0009] 在其中一实施例中，所述气源由空气压缩机构成。
[0010] 为达到上述目的，本发明采用的方法技术方案是：一种键合加热方法，包括位于键 合设备轨道下方的加热块，位于所述键合设备轨道上方的加热器，由气源产生的气体通过 加热器加热后，再吹向产品表面，利用热对流原理为产品加热，获得键合温度。
[0011] 在其中一实施例中，所述加热器下方设置扩散器，将加热后的热空气经扩散器上 均布的气孔均匀的吹向产品表面上。
[0012] 在其中一实施例中，还包括一温控器，控制所述加热器的加热温度，使加热后的气 体温度达到180°c?250°C。
[0013] 进一步地，所述加热器内部设有电热丝，所述温控器包括热电偶及控制芯片，通过 热电偶测得电热丝加热后的气体温度，转换为电信号后传送至控制芯片，由控制芯片根据 设定的额定温度调节电热丝的加热温度。
[0014] 在其中一实施例中，所述气源由空气压缩机产生，获得压缩空气输入到加热器内 进行加热。
[0015] 由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
[0016] 1.本发明采用在键合设备轨道上方设置加热器，加热空气吹向产品表面，利用热 对流原理加热产品，获得键合温度，改变了传统单一的底部加热方式，从产品顶部加热，避 开产品底部预塑封的阻挡，满足键合工艺对温度要素的需求，有效提高产品质量；
[0017] 2.通过热电偶测量加热温度，由控制芯片控制加热器的加热温度，使加热温度得 到精确的控制，符合键合温度的需要，保证产品键合质量；
[0018] 3.加热器下方设置扩散器，通过均匀布置的气孔，可以将热空气均匀的吹向产品 表面，使产品获得均匀的加热效果，保证键合质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0019] 图1是本发明【背景技术】中产品的结构示意图；
[0020] 图2是本发明实施例一的结构示意图；
[0021] 图3是图2的仰视图；
[0022] 图4是本发明实施例一的使用状态示意图。
[0023] 其中：10、键合设备轨道；11、加热块；12、加热器；13、扩散器；14、产品；15、气孔； 16、加热器进气口；21、塑封体；22、框架。
【具体实施方式】
[0024] 下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
[0025] 实施例一：参见图2?4所示，一种键合加热装置，包括设置于键合设备轨道下方 的加热块11，设置于键合设备轨道10上方的加热器12、扩散器13、温控器及气源，位于所 述加热器12的下方、产品14的上方设有扩散器13,所述扩散器13底部均布有若干个气孔 15,呈矩阵式排列，且覆盖所述产品14键合区域，所述气源由空气压缩机构成，经输送管路 与所述加热器进气口 16连接，压缩空气经所述输送管路进入所述加热器12,再自该加热器 12的下方吹出至产品14表面上。
[0026] 在本实施例中，所述加热块11由电热棒提供热量，通过热传递的方式为产品14加 热。所述加热器12为电热丝加热，所述温控器与所述加热器12控制端连接，且其包括热电 偶及控制芯片。所述热电偶信号输出端与所述控制芯片输入端连接，所述控制芯片的输出 端与所述加热器12控制端连接。所述热电偶可以是外接的，测量加热空气的温度，并转换 为电信号输出；控制芯片接收到信号后，与预设温度比较，控制电热丝的加热状态，从而实 现对键合温度的控制，以适应预塑封产品的键合需求，保证键合质量。
[0027] 具体采用的实施方法是：空气压缩机将压缩空气经输送管路从加热器进气口 16 输入，通过电热丝的加热产生220°C的热风，再由扩散器13底部的气孔15均匀的吹至产品 14表面，配合加热块11的加热，利用热对流原理为产品14加热，获得键合温度。
[0028] 为实时监控，采用热电偶测量热空气温度，并转换为电信号后输出给控制芯片，控 制芯片内预存有键合适宜的温度范围，比较后调节电热丝的发热度，从而严格控制键合温 度，保证键合产品质量。
[0029] 综上所述实施例仅表达了本发明的集中实施方式，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是对于本领域的普通技术人员来 说，在不拖累本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都是属于本发明的保 护范围。因此，本发明专利的保护范围应以权利要求为准。
【权利要求】
1. 一种键合加热装置，包括设置于键合设备轨道下方的加热块，其特征在于：还包括 安装于所述键合设备轨道的上方的加热器及气源，所述气源经输送管路与所述加热器进气 口连接，气体经所述输送管路进入所述加热器，再经所述加热器吹出至产品表面上。
2. 根据权利要求1所述的键合加热装置，其特征在于：位于所述加热器的下方、产品的 上方设有扩散器，所述扩散器设置有若干个气孔，且覆盖产品键合区域。
3. 根据权利要求1所述的键合加热装置，其特征在于：还包括温控器，该温控器与所述 加热器控制端连接。
4. 根据权利要求3所述的键合加热装置，其特征在于：所述加热器内部设有电热丝，所 述温控器包括热电偶及控制芯片，所述热电偶信号输出端与所述控制芯片输入端连接，所 述控制芯片的输出端与所述加热器控制端连接。
5. 根据权利要求1所述的键合加热装置，其特征在于：所述气源由空气压缩机构成。
6. -种键合加热方法，包括位于键合设备轨道下方的加热块，其特征在于：还包括位 于所述键合设备轨道上方的加热器，由气源产生的气体通过加热器加热后，再吹向产品表 面，利用热对流原理为产品加热，获得键合温度。
7. 根据权利要求6所述的键合加热方法，其特征在于：所述加热器下方设置扩散器，将 加热后的热空气经扩散器上均布的气孔均匀的吹向产品表面上。
8. 根据权利要求6所述的键合加热方法，其特征在于：还包括温控器，控制所述加热器 的加热温度，使加热后的气体温度达到180°C?250°C。
9. 根据权利要求8所述的键合加热方法，其特征在于：所述加热器内部设有电热丝，所 述温控器包括热电偶及控制芯片，通过热电偶测得电热丝加热后的气体温度，转换为电信 号后传送至控制芯片，由控制芯片根据设定的额定温度调节电热丝的加热温度。
10. 根据权利要求6所述的键合加热方法，其特征在于：所述气源由空气压缩机产生， 获得压缩空气输入到加热器内进行加热。
【文档编号】H01L21/60GK104217976SQ201310213206
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2013年5月31日 优先权日:2013年5月31日
【发明者】韩林森, 龚平, 王从亮 申请人:无锡华润安盛科技有限公司