薄膜结构、芯片承载组件及芯片承载设备的制作方法

[0001]
本发明涉及芯片固接的技术领域，特别是涉及一种薄膜结构、芯片承载组件及芯片承载设备。


背景技术：

[0002]
近年来，随着电子及半导体技术的日新月异，使得电子产品不断地推陈出新，并朝向轻、薄、短、小的趋势设计。而电路板广泛地使用于各种电子设备当中。电路板表面上通常具有多个焊接垫，在制程中将焊料形成于电路板的焊接垫上，接着利用回焊处理将各种电子零件固定于电路板上，而各个电子零件透过电路板内的线路层彼此电连接。
[0003]
目前回焊处理可以用回焊炉、红外加热灯或热风枪等不同加温方式来进行焊接。虽然上述回焊处理的加温方法大致符合使用上的需求，但仍有需要对制程进行改良，以提高制程的良率及效能，并降低其生产成本。


技术实现要素：

[0004]
本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种薄膜结构、芯片承载组件及芯片承载设备。
[0005]
为了解决上述的技术问题，本发明所采用的其中一技术方案是，提供一种薄膜结构，包括薄膜以及多个微加热器。薄膜应用于基板上。多个微加热器设置在所述薄膜上或者内部。
[0006]
优选地，所述基板为电路基板或者非电路基板，所述微加热器电连接于所述基板或者电性绝缘于所述基板。
[0007]
优选地，所述基板具有多个焊垫，多个芯片设置在所述基板上，所述芯片通过锡球而电连接于所述焊垫，所述芯片设置在所述微加热器的上方或者一侧旁；其中，所述芯片为集成电路(ic)芯片或者发光二极管(led)芯片。
[0008]
优选地，所述微加热器对所述锡球进行加热。
[0009]
为了解决上述的技术问题，本发明所采用的另外一技术方案是，提供一种芯片承载组件，包括电路基板以及薄膜结构。电路基板承载多个芯片，所述芯片通过锡球以固接在所述电路基板上。薄膜结构包括薄膜以及多个微加热器，所述薄膜设置在所述电路基板上，多个所述微加热器设置在所述薄膜上或者内部，以对所述芯片所接触的所述锡球加热。
[0010]
优选地，所述微加热器电连接于所述电路基板或者电性绝缘于所述电路基板，所述芯片为ic芯片或者led芯片。
[0011]
优选地，所述电路基板具有多个焊垫，所述芯片通过所述锡球而电连接于所述焊垫，所述芯片设置在所述微加热器的上方或者一侧旁。
[0012]
为了解决上述的技术问题，本发明所采用的另外再一技术方案是，提供一种芯片承载设备，包括芯片承载组件以及吸附结构。芯片承载组件包括电路基板以及薄膜结构，所述薄膜结构包括薄膜以及多个微加热器，所述薄膜设置在所述电路基板上，多个所述微加
热器设置在所述薄膜上或者内部。吸附结构设置在所述芯片承载组件的上方，以将多个芯片吸附且转移到所述电路基板。其中，所述芯片通过锡球以设置在所述电路基板上，所述微加热器对所述芯片所接触的所述锡球加热。
[0013]
优选地，所述吸附结构为真空吸嘴模块或者静电吸附模块。
[0014]
优选地，芯片承载设备还进一步包括：激光加热模块，所述激光加热模块设置在所述薄膜结构的上方，以对所述锡球投射激光光源。
[0015]
本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的薄膜结构，能通过“包括薄膜以及多个微加热器”、“薄膜应用于基板上”以及“多个微加热器设置在所述薄膜上或者内部”的技术方案，以提升制程的焊接良率。
[0016]
本发明的另外一有益效果在于，本发明所提供的芯片承载组件，能通过“包括电路基板以及薄膜结构”、“电路基板承载多个芯片，所述芯片通过锡球以固接在所述电路基板上”以及“薄膜结构包括薄膜以及多个微加热器，所述薄膜设置在所述电路基板上，多个所述微加热器设置在所述薄膜上或者内部，以对所述芯片所接触的所述锡球加热”的技术方案，以提升制程的焊接良率。
[0017]
本发明的另外再一有益效果在于，本发明所提供的芯片承载设备，能通过“包括芯片承载组件以及吸附结构”、“芯片承载组件包括电路基板以及薄膜结构，所述薄膜结构包括薄膜以及多个微加热器，所述薄膜设置在所述电路基板上，多个所述微加热器设置在所述薄膜上或者内部”、“吸附结构设置在所述芯片承载组件的上方，以将多个芯片吸附且转移到所述电路基板”以及“所述芯片通过锡球以设置在所述电路基板上，所述微加热器对所述芯片所接触的所述锡球加热”的技术方案，以提升制程的焊接良率。
[0018]
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
[0019]
图1为本发明第一实施例的薄膜结构的第一结构示意图。
[0020]
图2为本发明第一实施例的薄膜结构的第一实施示意图。
[0021]
图3为本发明第一实施例的薄膜结构的第二实施示意图；同时，也等同本发明的芯片承载组件的结构示意图。
[0022]
图4为本发明第一实施例的薄膜结构的第二结构示意图。
[0023]
图5为图4的v部分的放大示意图。
[0024]
图6为本发明第一实施例的薄膜结构应用于基板的第一俯视示意图。
[0025]
图7为本发明第一实施例的薄膜结构应用于基板的第二俯视示意图。
[0026]
图8为本发明第一实施例的薄膜结构的第二结构示意图。
[0027]
图9为本发明第二实施例的薄膜结构应用于基板的俯视示意图。
[0028]
图10为本发明第三实施例的薄膜结构的第一实施示意图；同时，也表示本发明第三实施例的薄膜结构的第一结构示意图。
[0029]
图11为本发明第三实施例的薄膜结构的第二实施示意图。
[0030]
图12为本发明第三实施例的薄膜结构的第三实施示意图。
[0031]
图13为本发明第三实施例的薄膜结构的第二结构示意图。
[0032]
图14为本发明第三实施例的薄膜结构的第三结构示意图。
具体实施方式
[0033]
以下是通过特定的具体实施例来说明本发明所公开有关“薄膜结构、芯片承载组件及芯片承载设备”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不脱离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。
[0034]
应当可以理解的是，虽然本文中可能会使用到“第一”、“第二”、“第三”等术语来描述各种元件，但这些元件不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一元件与另一元件。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。
[0035]
[第一实施例]
[0036]
参阅图1至图8所示，本发明第一实施例提供一种薄膜结构s1，包括一薄膜1以及多个微加热器2。薄膜1应用于基板3上。多个微加热器2设置在薄膜1上或者内部。
[0037]
配合图1所示，本发明的薄膜结构s1包括了薄膜1以及多个微加热器2。薄膜1可为聚乙烯对苯二甲酸酯(pet)、聚碳酸酯(pc)、聚氯乙烯(pvc)、丙烯腈—丁二烯—苯乙烯(abs)、聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、双向拉伸聚丙烯(bopp)或复合薄膜，但不以此为限。多个微加热器2可以串联或并联等方式设置，并可与基板3电连接，但不以此为限。多个微加热器2可设置于薄膜1的表面上，或嵌设于薄膜1中，而在本实施例中以微加热器2嵌设于薄膜1内部中作为示例，但不以此为限。值得注意的是，多个微加热器2也可一部分设置于薄膜1的表面上，另一部分嵌设于薄膜1内部中。
[0038]
接着，配合图2至图4所示，本发明的薄膜结构s1可应用于基板3上。举例来说，基板3具有多个焊垫30，基板3可为电路基板或者非电路基板，且每一个焊垫30上可以设置至少一个锡球5，但不以此为限；在另外一个可选择的实施方式中，锡球5也可先设置于芯片4上。多个芯片4可设置在基板3上，并通过锡球5而电连接于焊垫30；其中，芯片4可为ic芯片或者led芯片。进一步地，配合图4、图6及图7所示，薄膜结构s1可设置于两组焊垫30(在本实施例中以两个相邻的焊垫30为一组作为示例，但不以此为限)或两组锡球5之间，且多个微加热器2可以串联或并联等方式设置，并可与基板3电连接，但不以此为限。并且，芯片4可设置在微加热器2的一侧旁。
[0039]
接下来，配合图3及图4所示，在基板3供给电能至每一个微加热器2后，每一个微加热器2可对所对应或者相邻的至少一个锡球5进行加热，以使锡球5产生软化，而与芯片4产生连接。接着，在锡球5固化后，会使得芯片4被固接在基板3，并通过锡球5而与基板3的焊垫30电连接。值得一提的是，基板3可设有一回授电路单元(图中未绘示，主要可由驱动电路、信号读取电路，及温度控制电路所构成)，可用以控制微加热器2的加热温度。
[0040]
更进一步地，配合图4及图5所示，每一个芯片4可为微型半导体发光元件(micro led)，包括呈堆叠状设置的n型导电层n、可被激光光源穿过的发光层m以及p型导电层p，n型导电层n可为n型氮化镓材料层或n型砷化镓材料层，发光层m为多量子井结构层，p型导电层
p可为p型氮化镓材料层或p型砷化镓材料层。或者，每一个芯片4也可为次毫米发光二极体(mini led)，包括呈堆叠状设置的基层(图中未绘示)、n型导电层n、可被激光光源穿过的发光层m以及p型导电层p，基层可为蓝宝石(sapphire)材料层，n型导电层n可为n型氮化镓材料层或n型砷化镓材料层，发光层m为多量子井结构层，p型导电层p可为p型氮化镓材料层或p型砷化镓材料层。基层还可以是石英基底层、玻璃基底层、硅基底层或者任何材料的基底层。然而，本发明不以上述所举的例子为限。
[0041]
更进一步地，配合图8所示，本发明的薄膜结构s1的微加热器2也可电性绝缘于基板3。举例来说，多个微加热器2可以串联或并联等方式设置，并可与控制端6(例如加热控制器，但不以此为限)电连接。因此，通过控制端6供给电能至每一个微加热器2后，每一个微加热器2可对所对应的至少一个锡球5进行加热，以使锡球5产生软化，而与芯片4产生连接。值得一提的是，本发明的薄膜结构s1可通过基板3的回授电路单元或控制端6的控制，以使至少一个微加热器2产生热能，而选择性地对特定的锡球5进行加热，以利于对特定的芯片4进行粘固或拆卸。
[0042]
根据上述的技术内容，本发明第一实施例还提供一种芯片承载组件m1，包括电路基板s2(如后述的图10所示，也可对应于上述的基板3)以及薄膜结构s1。电路基板s2承载多个芯片4，芯片4通过锡球5以固接在电路基板s2上。薄膜结构s1包括薄膜1以及多个微加热器2，薄膜1设置在电路基板s2上，多个微加热器2设置在薄膜1上或者内部，以对芯片4所接触的锡球5加热。其中，微加热器2电连接于电路基板s2或者电性绝缘于电路基板s2，芯片4为ic芯片或者led芯片。并且，电路基板s2具有多个焊垫30，芯片4通过锡球5而电连接于焊垫30，芯片4设置在微加热器2的上方或者一侧旁。
[0043]
然而，上述所举的例子只是其中一可行的实施例而并非用以限定本发明。
[0044]
[第二实施例]
[0045]
参阅图9，并请一并参阅图1至图8，本发明第二实施例所提供的一种薄膜结构s1，与第一实施例的薄膜结构s1略为相近，因此，相似的结构、步骤以及作动不再赘述。而本发明第二实施例与第一实施的差异在于，本实施的薄膜结构s1可设置在相邻的两个焊垫30之间，即芯片4可设置在微加热器2的上方。举例来说，配合图9所示，本发明的薄膜结构s1进一步还可设置在两个相邻焊垫30或锡球5之间。换句话说，可根据两个相邻焊垫30或锡球5之间的距离，或者调整薄膜结构s1的大小，而将薄膜结构s1设置于两个相邻焊垫30或锡球5之间。
[0046]
然而，上述所举的例子只是其中一可行的实施例而并非用以限定本发明。
[0047]
[第三实施例]
[0048]
参阅图10至图14，并请一并参阅图1至图9，本发明第三实施例提供一种芯片承载设备z，包括芯片承载组件m1以及吸附结构m2。芯片承载组件m1包括电路基板s2以及薄膜结构s1，薄膜结构s1包括薄膜1以及多个微加热器2，薄膜1设置在电路基板s2上，多个微加热器2设置在薄膜1上或者内部。
[0049]
举例来说，配合图10所示，芯片承载组件m1包括了电路基板s2以及薄膜结构s1。电路基板s2可为单一基板或是复合式基板，但不以此为限。电路基板s2还包括了多个焊垫30，每一个焊垫30上可以设置至少一个锡球5，或是其他型体且具导电性的材料。薄膜结构s1设置在电路基板s2上，薄膜结构s1包括了薄膜1以及多个微加热器2。薄膜1可为聚乙烯对苯二
甲酸酯(pet)、聚碳酸酯(pc)、聚氯乙烯(pvc)、丙烯腈—丁二烯—苯乙烯(abs)、聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、双向拉伸聚丙烯(bopp)或复合薄膜，但不以此为限。多个微加热器2可以串联或并联等方式设置，并可与电路基板s2电连接，或者电性绝缘于电路基板s2而与控制端6(例如加热控制器，但不以此为限)电连接，但不以此为限。多个微加热器2可设置于薄膜1的表面上，或嵌设于薄膜1中，而在本实施例中以微加热器2嵌设于薄膜1内部中作为示例，但不以此为限。
[0050]
接着，配合图10及图11所示，本发明的吸附结构m2可设置在芯片承载组件m1的上方，吸附结构m2可为透明材质，例如玻璃，且吸附结构m2可为真空吸嘴模块或者静电吸附模块，在本实施例中以静电吸附模块作为示例，但不以此为限。因此，本发明可先通过吸附结构m2使用相反电荷之吸力吸附一个或多个的芯片4，再将芯片4放置于电路基板s2上。而后，通过吸附结构m2取消相反电荷之吸力而使芯片4承载在电路基板s2，且芯片4通过锡球5以设置在电路基板s2上。
[0051]
接下来，配合图11及图12所示，通过电路基板s2或控制端6供给电能至每一个微加热器2后，每一个微加热器2可对芯片4所接触的锡球5进行加热，以使锡球5产生软化，而与芯片4产生连接。接着，在锡球5固化后，会使得芯片4被固接在电路基板s2，并通过锡球5而与电路基板s2的焊垫30电连接。
[0052]
进一步地，配合图13所示，本发明的吸附结构m2上还可设置粘着层7，粘着层7可为聚醚醚酮(polyetheretherketone，peek)、苯并环丁烯(benzocyclobutene，bcb)以及含氢硅酸盐(hydrogen silsesquioxane，hsq)的其中一种，但不以此为限。举例来说，多个芯片4可位在粘着层7上，且通过吸附结构m2上的粘着层7，而将一个或多个芯片4转移到电路基板s2上。
[0053]
更进一步地，本发明的芯片承载设备z还进一步包括激光加热模块s3，激光加热模块s3设置在薄膜结构s1的上方，以对锡球5投射激光光源l。举例来说，配合图14所示，在每一个微加热器2对锡球5进行加热之前，还可透过激光加热模块s3朝锡球5投射激光光源l。激光加热模块s3可设置在薄膜结构s1的上方，激光加热模块s3所产生的激光光源l会穿过芯片4的n型导电层n、发光层m及p型导电层p，而投射在电路基板s2上的锡球5。进一步来说，通过激光加热模块s3预先对锡球5进行加热，再利用薄膜结构s1的微加热器2对锡球5进行加热，可大幅降低供给微加热器2的电压。换句话说，透过激光光源l对锡球5进行预热，可使得微加热器2原先瞬间所要提升的温度预设值可大幅降低，例如，仅利用微加热器2对锡球5进行加热的情况下，微加热器2瞬间所要提升到的温度预设值为700度，而在激光光源l对锡球5进行预热的情况下，微加热器2瞬间所要提升到的温度预设值可为400度或者更低。
[0054]
然而，上述所举的例子只是其中一可行的实施例而并非用以限定本发明。
[0055]
[实施例的有益效果]
[0056]
本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的薄膜结构s1，能通过“包括薄膜1以及多个微加热器2”、“薄膜1应用于基板3上”以及“多个微加热器2设置在薄膜1上或者内部”的技术方案，以提升制程的焊接良率。
[0057]
本发明的另外一有益效果在于，本发明所提供的芯片承载组件m1，能通过“包括电路基板s2以及薄膜结构s1”、“电路基板s2承载多个芯片4，芯片4通过锡球5以固接在电路基板s2上”以及“薄膜结构s1包括薄膜1以及多个微加热器2，薄膜1设置在电路基板s2上，多个
微加热器2设置在薄膜1上或者内部，以对芯片4所接触的锡球5加热”的技术方案，以提升制程的焊接良率。
[0058]
本发明的另外再一有益效果在于，本发明所提供的芯片承载设备z，能通过“包括芯片承载组件m1以及吸附结构m2”、“芯片承载组件m1包括电路基板s2以及薄膜结构s1，薄膜结构s1包括薄膜1以及多个微加热器2，薄膜1设置在电路基板s2上，多个微加热器2设置在薄膜1上或者内部”、“吸附结构m2设置在芯片承载组件m1的上方，以将多个芯片4吸附且转移到电路基板s2”以及“芯片4通过锡球5以设置在电路基板s2上，微加热器2对芯片4所接触的锡球5加热”的技术方案，以提升制程的焊接良率。
[0059]
更进一步来说，本发明所提供的薄膜结构s1、芯片承载组件m1及芯片承载设备z通过上述各实施例的技术方案，利用薄膜结构s1的微加热器2对基板3或电路基板s2上的锡球5进行加热，以提升制程的焊接良率。此外，本发明进一步还可配合激光加热模块s3所产生的激光光源l对锡球5进行预热，可使得微加热器2原先瞬间所要提升到达的目标温度预设值能大幅降低。
[0060]
以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的权利要求书的保护范围，所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的权利要求书的保护范围内。