温度调节系统及调节方法与流程

本公开涉及半导体，尤其涉及一种温度调节系统及调节方法。

背景技术：

1、在半导体制程中，可以采用混合键合、热压键合等工艺对芯片进行封装。当采用热压键合工艺对芯片进行封装时，由于对芯片进行加热的热压焊头的供热表面容易受到环境的影响，热压焊头的中间区域的温度通常高于边缘区域的温度，导致设置于芯片中间区域的焊料凸点的温度也高于芯片边缘区域的焊料凸点的温度。芯片上的各焊料凸点之间的温度差较大，容易使得芯片产生翘曲和热应力，且容易造成芯片边缘的焊料凸点的不良键合，导致产品故障。

技术实现思路

1、以下是对本公开详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

2、本公开提供了一种温度调节系统及调节方法。

3、本公开的第一方面，提供了一种温度调节系统，所述温度调节系统包括：

4、加热装置，用于芯片键合时对芯片表面的焊料凸点加热，所述加热装置包括多个温度区域，每个所述温度区域的内部设有多个调温腔室，每个所述调温腔室设有导热介质；

5、控制装置，与所述加热装置信号连接，所述控制装置用于根据预存的所述芯片键合时每个所述温度区域的加热温度，调节所述温度区域内的多个所述调温腔室内的所述导热介质的导热系数，以使与所述温度区域位置对应的所述焊料凸点在所述芯片键合时的温度等于目标温度。

6、本公开一些实施例中，多个所述温度区域由所述加热装置的径向内侧向径向外侧依次排布，每个所述温度区域均包括沿所述加热装置周向布置的多个所述调温腔室。

7、本公开一些实施例中，所述加热装置包括相对且间隔设置的供热板和受热板，以及位于所述供热板和所述受热板之间的多个隔板，所述多个隔板、所述供热板和所述受热板围成多个所述调温腔室。

8、本公开一些实施例中，所述导热介质为液态介质，每个所述调温腔室设置有供所述液态介质流入所述调温腔室的进口，以及供所述液态介质流出所述调温腔室的出口。

9、本公开一些实施例中，所述温度调节系统还包括多个储存容器，所述储存容器用于储存所述液态介质，且不同的所述储存容器中所储存的所述液态介质的导热系数不同；

10、每个所述调温腔室的进口与至少两个所述储存容器连通，各所述储存容器与所述控制装置信号连接，所述控制装置用于：

11、调节流入每个所述温度区域内的所述调温腔室的至少两种所述液态介质的配比，以使流入所述调温腔室内的所述液态介质的导热系数等于目标导热系数，所述目标导热系数匹配所述目标温度。

12、本公开一些实施例中，每个所述储存容器与所述调温腔室的进口之间通过输送管道连通，所述输送管道设置有第一流量控制阀；所述第一流量控制阀与所述控制装置信号连接，所述控制装置通过所述第一流量控制阀控制每个所述储存容器的启闭和开度。

13、本公开一些实施例中，所述温度调节系统还包括混液管道，所述混液管道与每个所述储存容器连通，每个所述储存容器与所述混液管道的连接处设置第二流量控制阀；

14、所述混液管道与每个所述调温腔室的进口连通，每个所述调温腔室与所述混液管道的连接处设置启闭阀；

15、所述第二流量控制阀和所述启闭阀与所述控制装置信号连接，所述控制装置通过所述第二流量控制阀控制每个所述储存容器的启闭和开度，并通过所述启闭阀控制每个所述调温腔室的进口的启闭。

16、本公开的第二方面，提供了一种温度调节方法，应用于本公开第一方法提供的温度调节系统的控制装置，所述温度调节方法包括：

17、计算芯片键合时加热装置的每个温度区域对应的加热温度；

18、获取所述芯片键合时焊料凸点的目标温度；

19、基于每个所述加热温度和所述目标温度，调节所述加热温度对应的所述温度区域内的多个调温腔室内的导热介质的导热系数，以使与所述温度区域位置对应的所述焊料凸点在所述芯片键合时的温度等于所述目标温度。

20、本公开一些实施例中，基于每个所述加热温度和所述目标温度，调节所述加热温度对应的所述温度区域内的多个调温腔室内的导热介质的导热系数，以使与所述温度区域位置对应的所述焊料凸点在所述芯片键合时的温度等于所述目标温度，包括：

21、基于每个所述加热温度和所述目标温度，计算所述加热温度对应的所述温度区域内的多个所述调温腔室内的所述导热介质的目标导热系数；

22、基于所述目标导热系数，控制多个储存容器开启，向所述温度区域内的多个所述调温腔室中通入所述目标导热系数的所述导热介质，使得与所述温度区域位置对应的所述焊料凸点在所述芯片键合时的温度等于所述目标温度。

23、本公开一些实施例中，不同的所述储存容器中所储存的液态介质的导热系数不同，基于所述目标导热系数，控制多个储存容器开启，向所述温度区域内的多个所述调温腔室中通入所述目标导热系数的所述导热介质，包括：

24、获取每个所述储存容器中所储存的所述液态介质的导热系数；

25、基于所述导热系数和所述目标导热系数，调节流入所述温度区域内的多个所述调温腔室内的至少两种所述液态介质的配比，使得所述调温腔室内的所述导热介质的导热系数等于所述目标导热系数。

26、本公开提供的温度调节系统及调节方法中，通过在加热装置中设置具有导热介质的调温腔室，通过控制装置对每个温度区域内的调温腔室内的导热介质的导热系数进行调节，以使得与每个温度区域位置对应的焊料凸点在芯片键合时的温度等于目标温度，减小或消除各焊料凸点之间的温度差，提升芯片键合的可靠性。

27、在阅读并理解了附图和详细描述后，可以明白其他方面。

技术特征：

1.一种温度调节系统，其特征在于，所述温度调节系统包括：

2.根据权利要求1所述的温度调节系统，其特征在于，多个所述温度区域由所述加热装置的径向内侧向径向外侧依次排布，每个所述温度区域均包括沿所述加热装置周向布置的多个所述调温腔室。

3.根据权利要求1所述的温度调节系统，其特征在于，所述加热装置包括相对且间隔设置的供热板和受热板，以及位于所述供热板和所述受热板之间的多个隔板，所述多个隔板、所述供热板和所述受热板围成多个所述调温腔室。

4.根据权利要求1-3任一项所述的温度调节系统，其特征在于，所述导热介质为液态介质，每个所述调温腔室设置有供所述液态介质流入所述调温腔室的进口，以及供所述液态介质流出所述调温腔室的出口。

5.根据权利要求4所述的温度调节系统，其特征在于，所述温度调节系统还包括多个储存容器，所述储存容器用于储存所述液态介质，且不同的所述储存容器中所储存的所述液态介质的导热系数不同；

6.根据权利要求5所述的温度调节系统，其特征在于，每个所述储存容器与所述调温腔室的进口之间通过输送管道连通，所述输送管道设置有第一流量控制阀；所述第一流量控制阀与所述控制装置信号连接，所述控制装置通过所述第一流量控制阀控制每个所述储存容器的启闭和开度。

7.根据权利要求5所述的温度调节系统，其特征在于，所述温度调节系统还包括混液管道，所述混液管道与每个所述储存容器连通，每个所述储存容器与所述混液管道的连接处设置第二流量控制阀；

8.一种温度调节方法，其特征在于，应用于如权利要求1至7任一项所述的温度调节系统的控制装置，所述温度调节方法包括：

9.根据权利要求8所述的温度调节方法，其特征在于，基于每个所述加热温度和所述目标温度，调节所述加热温度对应的所述温度区域内的多个调温腔室内的导热介质的导热系数，以使与所述温度区域位置对应的所述焊料凸点在所述芯片键合时的温度等于所述目标温度，包括：

10.根据权利要求9所述的温度调节方法，其特征在于，不同的所述储存容器中所储存的液态介质的导热系数不同，基于所述目标导热系数，控制多个储存容器开启，向所述温度区域内的多个所述调温腔室中通入所述目标导热系数的所述导热介质，包括：

技术总结
本公开提供了一种温度调节系统及调节方法，其中，温度调节系统包括加热装置和控制装置，加热装置用于芯片键合时对芯片表面的焊料凸点加热，加热装置包括多个温度区域，每个温度区域设有多个调温腔室，每个调温腔室设有导热介质。控制装置根据预存的芯片键合时每个温度区域的加热温度，调节温度区域内的多个调温腔室内的导热介质的导热系数，以使与温度区域位置对应的焊料凸点在芯片键合时的温度等于目标温度。本公开在加热装置中设置具有导热介质的调温腔室，通过控制装置对每个温度区域内的调温腔室内的导热介质的导热系数进行调节，以使得焊料凸点在芯片键合时的温度等于目标温度，减小或消除各焊料凸点之间的温度差，提升芯片键合的可靠性。

技术研发人员：汪秀山
受保护的技术使用者：长鑫存储技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13