CN101217108A - 一种芯片台面腐蚀装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种芯片台面腐蚀装置，主要包括隔片和芯片架；所述隔片为圆形片状；所述芯片架包括档板、锁紧装置、旋转装置以及固定架；所述挡板位于芯片架的两侧，在挡板外侧连接有锁紧装置，所述锁紧装置可以向内侧挤压挡板，使挡板将装在挡板之间的隔片和芯片夹紧，所述旋转装置套接在锁紧装置外侧，锁紧装置嵌套在所述固定架的侧面内，与侧面连接，锁紧装置和旋转装置从固定架侧面的两边伸出。本发明免除了芯片保护涂层的涂布和去除解决了传统方法的工艺程序复杂，时间长的问题。并且本发明操作简单一次可装载数十片同时进行腐蚀，大大提高了工作效率。

Description

一种芯片台面腐蚀装置

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种芯片台面腐蚀装置。

背景技术

随着功率器件制造技术的进步，及市场对器件容量的要求不断提高，电力晶闸管和整流管器件朝着大电流和高电压的方向发展，为了提高器件的电流容量，必须增加器件的尺寸。随着器件尺寸的增大，材料之间热膨胀造成的应力增大，致使原有的烧结型结构已不再适应于4英寸及以上晶闸管和整流管器件的制造，代之而起的是全压接结构。

在烧结型结构中，器件的造型只在单面进行。全压接结构芯片没有衬底支撑，它的造型一般是双面的，以避免单侧刃口的出现，提高器件的可靠性，因而台面腐蚀也要求双面。

在烧结型器件基础上发展的台面腐蚀方法一般有两种：用保护涂层将芯片两侧除台面之外的中央保护起来，然后进行浸泡腐蚀；分两次对台面进行喷射腐蚀。因此台面腐蚀方法在腐蚀工艺之前需要在芯片的两侧涂布保护涂层，腐蚀工艺之后还需要去除保护涂层的环节。因此这种方法较复杂，而且需要时间长。

发明内容

本发明解决的问题是克服现有技术存在的工艺程序复杂，时间长的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种芯片台面腐蚀装置，特征在于包括隔片和芯片架；所述隔片为圆形片状；所述芯片架包括档板、锁紧装置、旋转装置以及固定架，所述挡板位于芯片架的两侧，在挡板外侧连接有锁紧装置，所述锁紧装置可以向内侧挤压挡板，使挡板将装在挡板之间的隔片和芯片夹紧，所述旋转装置套接在锁紧装置外侧，旋转装置嵌套在所述固定架的侧面内，并且与侧面连接，锁紧装置和旋转装置从固定架侧面的两边伸出。

在一个优选方案中，隔片在距离圆周边缘特定距离处具有向隔片两侧凸起的与隔片同心的圆环。

优选的，隔片为聚四氟乙烯材料。

在一个优选方案中，锁紧装置的一侧为与旋转装置连接的固定轴，锁紧装置的另一侧具有圆柱体的活动轴，在活动轴的外表面具有螺纹；旋转装置为圆柱形，与锁紧装置活动轴连接的一端同轴套在活动轴外侧，所述与活动轴一端连接的旋转轴内表面具有螺纹；旋转装置的螺纹与锁紧装置活动轴的螺纹可以咬合，锁紧装置的活动轴两端伸出旋转装置外侧，并且可以在旋转装置内沿轴向移动。

优选的，芯片架的旋转装置与锁紧装置固定轴连接的一侧内具有矩形柱体凹槽，用来卡住旋转装置带动旋转装置运动。

优选的，芯片台面腐蚀装置还包括腐蚀架，所述腐蚀架两个侧面的上方各具有两个孔，用于腐蚀过程中将腐蚀架固定，腐蚀架的两个侧面具有缺口，当芯片架放置在腐蚀架上时，芯片架的旋转装置从缺口中伸出。

优选的，芯片台面腐蚀装置还包括底座，所述底座具有部分柱体形状的凹槽，凹槽的柱体轴向长度大于所述芯片架的挡板间距，将芯片的圆面垂直于柱体凹槽的轴放置在凹槽内，凹槽的侧面用于支撑和固定隔片和芯片；所述底座的柱型凹槽轴向两端还具有固定座，与芯片架的固定架连接，可以将芯片架固定在底座上。

优选的，所述底座的凹槽的轴截面为圆周的一部分，并且凹槽的轴截面所在圆和芯片的圆直径相当。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明用隔片与芯片串接，因此免除了芯片保护涂层的涂布。和传统的浸泡腐蚀法相比，本发明无需事先在芯片的两侧涂布保护涂层，因此在腐蚀工艺后也免除了保护涂层的去除环节，大大简化了工艺的操作过程。

本发明一次性实现了双侧的台面腐蚀，和传统的喷射腐蚀法相比，台面的腐蚀是双面同时进行的，将腐蚀时间缩短了一半。

本发明一次可装载数十片同时进行腐蚀，而且芯片装载与卸除都非常简单。

本发明还采用了旋转腐蚀芯片，这样使芯片的腐蚀均匀，效果更好。

综上所述，由于本发明操作简单，简化了工艺过程，而且实现了多张芯片同时腐蚀，因此大大提高了工作效率，提高了腐蚀效果，节省了成本。

附图说明

通过附图中所示的本发明的优选实施例的更具体说明，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1是根据本发明实施例的芯片台面腐蚀装置结构示意图；

图2a是优选的隔片结构的示意图；

图2b是图2a的侧视图；

图3是优选的芯片架的锁紧装置及旋转装置结构示意图；

图3a是图3中旋转装置和锁紧装置部分沿a-a的剖视图；

图4是优选的腐蚀架的结构示意图；

图5a是芯片架的旋转装置的结构示意图；

图5b是图5a沿a-a的剖视图；

图6是优选的底座结构示意图；

图7a是根据本发明优选实施例的芯片台面腐蚀装置的结构示意图；

图7b是图7沿a-a的剖视图；

图7c是图7沿b-b的剖视图；

图7d是根据本发明优选实施例的芯片台面腐蚀装置的腐蚀架结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

图1是根据本发明实施例的芯片台面腐蚀装置结构示意图。如图1所示，芯片台面腐蚀装置包括隔片110和芯片架120。隔片110为圆形片状，由耐腐蚀具有一定弹性的材料制成。隔片110与芯片100平行交错放置，并且圆心同轴，每紧挨的两个隔片之间放置一个芯片。将隔片和芯片夹紧后，芯片中间不进行腐蚀的部分就被隔片封闭起来。由于隔片与芯片圆心同轴放置，隔片和芯片同为圆形，因此，芯片的与隔片接触的部分外侧的表面就被暴露在外，而芯片与隔片接触的部分内侧的表面就被封闭起来。

芯片架120包括档板130、锁紧装置140、旋转装置150以及固定架160。挡板130为圆形片状，位于芯片架120的两侧，两侧的挡板用来固定中间的隔片和芯片。隔片110与芯片100圆心同轴交错放置在挡板之间，夹紧两侧挡板，就将隔片和芯片紧密的结合在一起。因为挡板之间具有特定的距离，因此可以同时夹紧多张芯片。

在挡板130外侧连接有锁紧装置140。两侧的锁紧装置的一端分别与对应的挡板连接，用来调节两侧挡板之间的距离。因为锁紧装置连接在挡板的外侧，至少挡板一侧的锁紧装置可以向内侧挤压挡板，另一侧的挡板为固定或者同样向内侧挤压挡板，挡板受力向中间移动，这样使得挡板之间的距离缩小，同时挡板也将装在挡板之间的隔片和芯片夹紧，使隔片和芯片的接触面密封。

所述旋转装置150与锁紧装置140同轴旋转连接。所述旋转装置套接在锁紧装置140外围，锁紧装置140从旋转装置150内穿出。旋转装置150和锁紧装置140的相对位置可以调节，当调整好两者位置之后，旋转装置150和锁紧装置140可以相对位置固定，连接在一起。

所述固定架160具有两个侧面，并且两个侧面的上边用提手相连，下边用连接杆连接。固定架安装在挡板外侧，固定架的两个侧壁与旋转装置150连接嵌套连接。旋转装置嵌套在固定架的侧壁内，与侧壁连接。套在旋转装置内的锁紧装置从固定架的侧壁穿出。旋转装置可以带动固定架上下或者旋转运动。

当旋转装置150被外力带动饶自身的中心轴旋转。旋转装置150与固定架160和锁紧装置140之间连接，因此旋转装置可以带动固定架160和锁紧装置140也跟随旋转装置旋转，从而挡板也被带动旋转。隔片和芯片同轴放置在挡板之间，与挡板的圆心同轴，并且紧密连接，因此挡板之间的隔片和芯片将随挡板一起旋转。

图2a是优选的隔片结构的示意图，图2b是图2a的侧视图。如图2a和图2b所示，在优选方案中，隔片110在距离圆周边缘特定距离处具有向隔片两侧凸起的与隔片同心的圆环210。将挡板夹紧时，挡板之间的隔片和芯片被夹紧，隔板的凸起圆环210与芯片100接触紧密接触。这样芯片不需要进行腐蚀的部分，也就是芯片与凸起圆环接触的环形内侧圆形部分，就被凸起圆环密封起来。同时芯片边缘的需要进行腐蚀的圆环部分由于与隔片有一定的间隙，就被暴露在外部。由于隔片用弹性，耐腐蚀的材料制成，这样把夹紧的隔片和芯片浸到腐蚀液里时，芯片边缘由于没有保护措施就被腐蚀，而芯片内部因为被隔片的环形凸起密封起来，所以腐蚀液就能进入。

优选的所述隔片为聚四氟乙烯材料。同时隔片也可以是其它有弹性耐腐蚀的材料。

图3是优选的芯片架的锁紧装置及旋转装置结构示意图，图3a是图3中旋转装置和锁紧装置部分沿a-a的剖视图。如图3和图3a所示，在一个优选方案中，锁紧装置的一侧为与旋转装置150连接的固定轴310，锁紧装置的另一侧具有圆柱体的活动轴320。在活动轴320的外表面具有螺纹330。旋转装置150为圆柱形，与活动轴320连接的一端同轴套在活动轴320外围。并且旋转装置内表面具有与锁紧装置的活动轴的螺纹330咬合的螺纹340。活动轴320两端伸出旋转装置150外。锁紧装置的固定轴310和活动轴320的一端分别与挡板130相连，因此旋转活动轴320，使其向内侧伸长，就可以向内侧挤压挡板，使挡板的间距缩小，从而夹紧挡板之间的部分。

图4是优选的腐蚀架的结构示意图。如图4所示，腐蚀架具有上顶面410、左侧面420、右侧面430、底面440。上顶面410具有一个手柄，方便移动腐蚀架。左右两个侧面420、430对称，在左侧面420和右侧面430上具有缺口450，同时在左侧面420和右侧面430的上方各具有两个孔460。下底面440的两个边具有支撑杆，用来支撑腐蚀架的，使其结构稳定，支撑杆中间为空。当芯片架放置于腐蚀架中时，芯片架的旋转装置可以从两边的侧面缺口450伸出，利用腐蚀架侧面上的孔460把芯片架固定在外部设备上，下底面440的中间空的部分可以使芯片架方便地出、入腐蚀液中。

图5a是芯片架的旋转装置的结构示意图，图5b是图5a沿a-a的剖视图。如图5a和图5b所示，芯片架的旋转装置150为圆柱形，其中一侧的旋转装置150内具有与旋转装置同轴的矩形柱体凹槽510。凹槽510用来卡住外部设备，旋转装置被外部设备带动做上下和旋转运动，进而带动芯片架和芯片架中的芯片做上下和旋转运动，实现芯片的均匀腐蚀。

图6是优选的底座结构示意图。如图6所示，底座的上表面具有部分柱形凹槽面，凹槽面610的轴向长度与芯片架的挡板间距相当，凹槽面所在柱形的轴截面可以容纳芯片；所述底座的柱型凹槽610轴向两端还具有固定座620，固定座620与芯片架的固定架连接，可以将芯片架固定在底座上；

优选的，如图6所示，底座的凹槽的轴截面为圆周的一部分，并且凹槽的轴截面所在圆和芯片的圆直径相当，并且芯片和凹槽圆心同轴放置。

图7a是根据本发明优选实施例的芯片台面腐蚀装置的结构示意图，图7b是图7沿a-a的剖视图，图7c是图7沿b-b的剖视图。

芯片台面腐蚀装置包括隔片110和芯片架120。隔片110为圆形片状，距离圆周边缘特定距离处具有向隔片两侧凸起的与隔片同心的圆环。隔片的材料为聚四氟乙烯材料。

芯片架120包括档板130、锁紧装置140、旋转装置150以及固定架160。挡板130为圆形片状，位于芯片架120的两侧，两侧的挡板用来固定中间的隔片和芯片。

在挡板130外侧连接有锁紧装置140。两侧的锁紧装置的一端分别与对应的挡板连接，用来调节两侧挡板之间的距离。因为锁紧装置连接在挡板的外侧，与挡板的圆心相连，一侧的锁紧装置可以向内侧挤压挡板，另一侧的挡板为固定。

所述旋转装置150与锁紧装置140同轴旋转连接。锁紧装置的一侧为与旋转装置150连接的固定轴310，锁紧装置的另一侧具有圆柱体的活动轴320。在活动轴320的外表面具有螺纹。旋转装置150为圆柱形，与活动轴320连接的一端同轴套在活动轴320外围。并且旋转装置内表面具有与锁紧装置的活动轴的螺纹咬合的螺纹。活动轴320两端伸出旋转装置150外。锁紧装置的固定轴310和活动轴320的一端分别与挡板130相连。锁紧装置140连接挡板的圆心处。

芯片架的旋转装置150为圆柱形，其中一侧的旋转装置150内具有与旋转装置同轴的矩形柱体凹槽。

所述固定架160具有两个侧面，并且两个侧面的上边用提手相连，下边用连接杆连接。固定架安装在挡板外侧，固定架的两个侧壁与旋转装置150连接嵌套连接。旋转装置嵌套在固定架的侧壁内，与侧壁连接。套在旋转装置内的锁紧装置从固定架的侧壁穿出。旋转装置可以带动固定架上下或者旋转运动。

底座的上表面具有半圆柱凹槽面610，凹槽面的轴向长度与芯片架的挡板间距相当，并且凹槽的轴截面的直径与芯片直径相同；所述底座的圆柱凹槽610轴向两端还具有固定座620，固定座620与芯片架的固定架连接，可以将芯片架固定在底座上。当芯片架固定在底座上，芯片架旋转装置的旋转轴，锁紧装置的中心轴与底座圆柱凹槽的中心轴相同。

图7d是根据本发明优选实施例的芯片台面腐蚀装置的腐蚀架结构示意图如图7d所示，腐蚀架具有上顶面410、左侧面420、右侧面430、底面440。上顶面410具有一个手柄，方便移动腐蚀架。腐蚀架的左右两个侧面420、430对称，并且具有缺口450，同时在左侧面420和右侧面430的上部分别具有两个孔460。底面440的两个边具有支撑杆，用来支撑腐蚀架的，使其结构稳定，支撑杆中间为空。当芯片架放置于腐蚀架中时，芯片架的旋转装置可以从两边的侧面缺口450伸出，通过孔460把腐蚀架固定在外部设备上。腐蚀架的底面440的中间空的部分可以使芯片架置于腐蚀液中。

下面结合图7a，图7b，图7c和图7d，对本发明的具体工作步骤进行详细描述。

1)首先把芯片架120安装在底座610上，沿圆柱凹槽的轴向把固定架160置于底座的固定座620上，挡板置于底座的凹槽610上，这样使挡板的圆周与凹槽面的圆周接触。

2)然后把隔片110和芯片100平行于挡板交错放置在挡板之间。这样隔片和芯片就置于凹槽内，隔片和芯片的圆周与凹槽的圆柱面接触，芯片和凹槽圆心同轴放置。凹槽的圆柱面支撑起隔片和芯片。

3)本实施例中锁紧装置140具有一个旋钮，旋转旋钮710，旋转装置的活动轴320向中间挤压挡板，由于另一个的固定轴固定在固定架上，因此不能移动，这样两边的锁紧装置就就给挡板压力，挡板在两侧压力的作用下挤压中间的隔片和芯片，使隔片和芯片紧密结合。于是，本实施例中隔片的环状凸起就把和芯片紧密接触。弹性材料制成的隔片使得隔片的凸环和芯片之间没有任何缝隙。把芯片和环状凸起接触的内部的部分密封到内部，把芯片的与环状凸起接触的外部的部分暴露在外。

4)取下带有隔片和芯片的芯片架，把其装到腐蚀架上。把芯片架的旋转装置150至于腐蚀装置侧面的缺口450内，让芯片架置于腐蚀架内，将腐蚀架上的孔460套在外部装置的固定轴上将腐蚀架固定在设备上，同时把旋转装置的固定轴310内的矩形槽套在跟电机连接的一个矩形块700外，使该矩形块正好卡住固定轴的矩形槽。

5)开启电机，电机带动矩形块700和固定腐蚀架的外部设备的固定轴向下移动，把腐蚀架、芯片架以及芯片架内的隔片和芯片浸入腐蚀液，电机带动矩形块旋转，进而芯片架以及芯片架中的隔片和芯片跟随旋转。这样芯片的边缘就被均匀的腐蚀。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (8)

1.一种芯片台面腐蚀装置，其特征在于：包括隔片和芯片架，所述隔片为圆形片状，所述芯片架包括档板、锁紧装置、旋转装置以及固定架，所述挡板位于芯片架的两侧，在挡板外侧连接有所述锁紧装置，锁紧装置可以向内侧挤压挡板，使挡板将装在挡板之间的隔片和芯片夹紧，所述旋转装置套接在锁紧装置外侧，锁紧装置从旋转装置穿出，所述固定架位于挡板的外侧，并且与旋转装置嵌套连接。

2.如权利要求1所述的芯片台面腐蚀装置，其特征在于：所述隔片在距离圆周边缘特定距离处具有向隔片两侧凸起的与隔片同心的圆环。

3.如权利要求2所述的芯片台面腐蚀装置，其特征在于：所述隔片为聚四氟乙烯材料。

4.如权利要求1或2所述的芯片台面腐蚀装置，其特征在于：锁紧装置的一侧为与旋转装置连接的固定轴，锁紧装置的另一侧具有圆柱体的活动轴，在活动轴的外表面具有螺纹；旋转装置为圆柱形，与锁紧装置活动轴连接的一端同轴套在活动轴外侧，所述与活动轴一端连接的旋转轴内表面具有螺纹；旋转装置的螺纹与锁紧装置活动轴的螺纹可以咬合，锁紧装置的活动轴两端伸出旋转装置外侧，并且可以在旋转装置内沿轴向移动。

5.如权利要求4所述的芯片台面腐蚀装置，其特征在于：所述芯片架的旋转装置与锁紧装置固定轴连接的一侧内具有矩形柱体凹槽，用来卡住旋转装置带动旋转装置运动。

6.如权利要求1或2所述的芯片台面腐蚀装置，其特征在于：还包括腐蚀架，所述腐蚀架两个侧面的上方各具有两个孔，用于腐蚀过程中将腐蚀架固定，腐蚀架的两个侧面具有缺口，当芯片架放置在腐蚀架上时，芯片架的旋转装置从缺口中伸出。

7.如权利要求1或2所述的芯片台面腐蚀装置，其特征在于：还包括底座，所述底座具有部分柱体形状的凹槽，凹槽的柱体轴向长度大于所述芯片架的挡板间距，将芯片的圆面垂直于柱体凹槽的轴放置在凹槽内，凹槽的侧面用于支撑和固定隔片和芯片；所述底座的柱型凹槽轴向两端还具有固定座，与芯片架的固定架连接，可以将芯片架固定在底座上。

8.如权利要求7所述的芯片台面腐蚀装置，其特征在于：所述底座的凹槽的轴截面为圆周的一部分，并且凹槽的轴截面所在圆和芯片的圆直径相当。

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