CN111344855A - 卡盘板、具有所述卡盘板的卡盘结构物及具有卡盘结构物的焊接装置 - Google Patents

卡盘板、具有所述卡盘板的卡盘结构物及具有卡盘结构物的焊接装置 Download PDF

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Abstract

卡盘结构物的卡盘板可以放置于加热盘上，可以在上面支撑晶片，可以将所述加热盘中产生的热传递至所述晶片，以加热所述晶片，可以为了利用真空力吸附所述晶片而具有真空孔及真空槽，其中，所述真空孔上下贯通，所述真空槽配备于所述卡盘版的下部面，并被所述加热盘的上部面限定而形成空间，以真空吸附于所述加热盘。

Description

卡盘板、具有所述卡盘板的卡盘结构物及具有卡盘结构物的 焊接装置
技术领域
本发明涉及卡盘板、具有所述卡盘板的卡盘结构物及具有卡盘结构物的焊接装置，更详细而言，涉及一种用于固定晶片的卡盘板、具有所述卡盘板的卡盘结构物及具有卡盘结构物的焊接装置。
背景技术
最近，为了应对半导体封装等电子部件的小型化要求，开发了层叠多个电子部件而形成层叠晶元封装的技术。
所述层叠晶元封装作为在封装基板上层叠有晶元的半导体封装，可以实现高集成化。所述层叠晶元封装在晶元级(chip level)或晶片级(wafer level)上进行製造。
为了在所述晶元级或晶片级上製造层叠晶元封装，执行对晶元与晶元或晶片与晶片或晶元与晶片施加热和压力并焊接所需的作业，将执行这种作业的装置称为焊接装置。所述焊接装置在利用卡盘结构支撑所述晶元的状态下，利用焊接头在所述晶片上层叠所述晶元，利用焊接头对所述晶片和晶元进行热压焊接。
所述卡盘结构物由内置发热体的加热盘及将所述加热盘中发生的热传递给所述晶片的卡盘板构成。
所述卡盘板由导热率高的氮化铝材质构成，因而可以容易地急速加热所述晶片。但是，由于所述卡盘板的导热率高，因而在所述焊接工序中始终预热所述晶片时，发生所述晶片与所述晶元之间的软钎焊物质被压碎的现象。因此，会在所述晶片与所述晶元之间发生焊接不良。
所述卡盘结构物为了真空吸附所述晶片而具有真空孔。所述真空孔以所述卡盘结构物的中心为基准呈辐射状形成，因而位于最外侧的真空孔之间的间隔相对较宽。因此，所述卡盘结构物的边缘部位的真空吸附力相对较低，所述晶片会无法完全贴紧所述卡盘结构物。
发明内容
技术问题
本发明提供一种卡盘板，其导热率相对较低，位于最外侧的真空孔的间隔相对较窄地配备。
本发明提供一种具有所述卡盘板的卡盘结构物。
本发明提供一种具有所述卡盘结构物的焊接装置。
技术方案
根据本发明的卡盘板可以放置于加热盘上，可以在上面支撑晶片，可以将所述加热盘中产生的热传递至所述晶片，以加热所述晶片，可以为了利用真空力吸附所述晶片而具有真空孔及真空槽，其中，所述真空孔上下贯通，所述真空槽配备于所述卡盘版的下部面，并被所述加热盘的上部面限定而形成空间，以真空吸附于所述加热盘。
根据本发明的一实施例，所述卡盘板可以利用在氧化铝中添加了钛的材质构成，以使所述卡盘板具有比氮化铝导热率低的导热率。
根据本发明的一实施例，可以在所述卡盘板中相对于所述氧化铝100重量份添加了所述钛10至20重量份。
根据本发明的一实施例，所述卡盘板的导热率可以为5W/m·k至20W/m·k。
根据本发明的一实施例，为了使所述晶片也在所述卡盘板的边缘贴紧，位于所述卡盘板的最外侧的真空孔的间隔可以配置为相比于所述最外侧位于内侧的真空孔的间隔窄。
根据本发明的卡盘结构物可以包括：加热盘，其内置有借由从外部施加的电源而发热的发热体，并且为了提供真空力而具有延伸至上部面的第一真空管线及第二真空管线；以及卡盘板，其放置于所述加热盘上，在上面支撑晶片，将所述加热盘中产生的热传递至所述晶片，以加热所述晶片，并且所述卡盘板具有：第三真空管线，为了利用所述真空力吸附所述晶片而与所述第一真空管线连接；以及真空槽，配备于所述开盘版的下部面而与所述第二真空管连接，并且被所述加热盘的上部面限定而形成空间，以真空吸附于所述加热盘。
根据本发明的一实施例，所述第三真空管线可以包括：真空槽，其以与所述第一真空管线连接的方式配备于所述卡盘板的下部面，被所述卡盘板的下部面和所述加热盘的上部面限定而形成空间；以及多个真空孔，其贯通所述卡盘板，从而从形成有所述真空槽的下部面延伸至所述卡盘板的上部面。
根据本发明的一实施例，所述第一真空管线可以包括：真空槽，其以与所述第三真空管线连接的方式配备于所述加热盘上部面，被所述卡盘板的下部面和所述加热盘的上部面限定而形成空间；以及多个真空孔，其贯通所述加热盘而从下部面延长至形成有所述真空槽的上部面。
根据本发明的一实施例，在所述加热盘的上部面和所述卡盘板的下部面中任意一面可以配备有定位销，在剩余一面可以配备有用于容纳所述定位销并对所述加热盘和所述卡盘板进行排列的收容槽。
根据本发明的一实施例，卡盘结构物还可以包括：引导环，其卡接于沿着所述加热盘的上面边缘形成的槽，引导所述加热盘的外围；以及夹具，其以覆盖所述卡盘板的上部面边缘的状态固定于所述引导环，以使所述卡盘板贴紧于所述加热盘而固定。
根据本发明的一实施例，所述夹具可以放置于沿着所述卡盘板的上面边缘形成的槽，以使所述夹具的上面与所述卡盘板的上面位于相同的高度。
根据本发明的一实施例，为了防止通过所述加热盘及所述卡盘板的侧面的热损失，所述引导环及所述夹具可以以导热率比所述卡盘板低的材质构成。
根据本发明的焊接装置可以利用卡盘结构物及焊接头构成，其中，所述卡盘结构物包括：加热盘，其内置有借由从外部施加的电源而发热的发热体，并且为了提供真空力而具有延伸至上部面的第一真空管线及第二真空管线；以及卡盘板，其放置于所述加热盘上，在上面支撑晶片，将所述加热盘中产生的热传递至所述晶片，以加热所述晶片，并且所述卡盘板具有：第三真空管线，为了利用所述真空力吸附所述晶片而与所述第一真空管线连接；以及真空槽，配备于所述开盘版的下部面而与所述第二真空管连接，并且被所述加热盘的上部面限定而形成空间，以真空吸附于所述加热盘，其中，所述焊接头配备于所述卡盘结构物上，固定及加热晶元，焊接于所述晶片。
根据本发明的一实施例，所述焊接头可以包括：底座块；加热块，其配备于所述底座块上，内置有用于借由从外部接入的电源而发热并加热所述晶元的发热体，为了提供真空力而具有延伸至上部面的第四真空管线及第五真空管线；以及吸附板，其借助于所述第四真空管线的真空力而固定于所述加热块上，为了利用真空力固定所述晶元而具有与所述第五真空管线连接的真空孔。
技术效果
本发明的卡盘板由在氧化铝添加了钛的材质构成，因而所述卡盘板的导热率低于氮化铝。因此，即使在晶片和晶元的焊接工序中始终预热所述晶片，也可以防止所述晶片与所述晶元之间的软钎焊物质被压碎的现象。因此，可降低所述晶片与所述晶元之间的焊接不良率。
所述卡盘板的位于最外侧的真空孔之间的间隔，比位于与所述最外侧相比更内侧的真空孔之间的间隔相对更窄。因此，即使在所述卡盘结构物的边缘部位，所述晶片也可以完全地贴紧所述卡盘结构物。
所述卡盘板可以利用真空力而与加热盘贴紧。因此，所述卡盘板无需另外的连结构件便能够固定于所述加热盘。
另外，只解除所述真空力，便可分离所述加热盘和所述卡盘板并进行更换。因此，可以迅速地执行卡盘结构物的维护。
所述卡盘结构物将所述加热盘中发生的热借由卡盘板传递给晶片。借助于所述卡盘板传递的热，所述晶片可以以始终既定的温度加热。因此，可以将所述晶元有效地焊接于所述晶片。
本发明的焊接装置可以利用所述卡盘结构物，将所述晶元稳定地焊接于所述晶片。
附图说明
图1是用于说明本发明一个实施例的卡盘结构物的剖面图。
图2是图1所示的卡盘结构物的平面图。
图3是用于说明图1所示的卡盘板的平面图。
图4是用于说明图1所示的卡盘板的仰视图。
图5是放大图1所示的A部分的放大剖面图。
图6是用于说明本发明一个实施例的焊接装置的概略剖面图。
图7是用于说明图6所示的焊接头的概略剖面图。
图8是用于说明图7所示的焊接头中加热块的开口的平面图。
图9是用于说明本发明另一实施例的加热块的开口的剖面图。
图10是用于说明图9所示的加热块的开口的平面图。
图11是用于说明本发明又一实施例的加热块的开口的剖面图。
最佳实施方式
根据本发明的卡盘板可以放置于加热盘上，可以在上面支撑晶片，可以将所述加热盘中产生的热传递至所述晶片，以加热所述晶片，可以为了利用真空力吸附所述晶片而具有真空孔及真空槽，其中，所述真空孔上下贯通，所述真空槽配备于所述卡盘版的下部面，并被所述加热盘的上部面限定而形成空间，以真空吸附于所述加热盘。
具体实施方式
下面参照附图，对本发明实施例的卡盘板、具有所述卡盘板的卡盘结构物及具有卡盘结构物的焊接装置进行详细说明。本发明可以施加多样的变更，可以具有多种形态，在附图中示例性图示特定实施例，在正文中详细说明。但是，这并非要将本发明限定于特定的揭露形态，应理解为包括本发明的思想及技术范围内包含的所有变更、等同物以及替代物。在说明各图的同时，针对类似的构成要素，使用了类似的元件符号。在附图中，为了有助于本发明的明确性，结构物的尺寸比实际放大而进行图示。
第一、第二等术语可以用于说明多样的构成要素，但所述构成要素不得由所述术语所限定。所述术语只用于将一个构成要素区别于其他构成要素的目的。例如，在不超出本发明的申请专利范围的同时，第一构成要素可以命名为第二构成要素，类似地，第二构成要素也可以命名为第一构成要素。
本申请中使用的术语只是为了说明特定的实施例而使用的，并非要限定本发明之意。只要在文理上未明确表示不同，单数的表现包括复数的表现。在本申请中，“包括”或“具有”等术语应理解为要指定说明书中记载的特征、数字、步骤、动作、构成要素、部件或他们的组合的存在，并不预先排除一个或其以上的其他特征或数字、步骤、动作、构成要素、部件或他们组合的存在或附加可能性。
只要未不同地定义，包括技术性或科学性术语在内，在此使用的所有术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员一般理解的内容相同的意义。与一般使用的字典中定义的内容相同的术语，应解释为与相关技术的文理上具有的意义一致的意义，只要在本申请中未明确定义，不得解释为理想性地，过于形式上的意义。
图1是用于说明本发明一个实施例的卡盘结构物的剖面图，图2是图1所示的卡盘结构物的平面图，图3是用于说明图1所示的卡盘板的平面图，图4是用于说明图1所示的卡盘板的仰视图，图5是放大图1所示的A部分的放大剖面图。
如果参照图1至图5，卡盘结构物100支撑晶片10。此时，在晶片10上可以形成有电路图案。
卡盘结构物100包括加热盘110、卡盘板120、引导环130、夹具140、电源电缆150及温度感测器160。
加热盘110具有大致圆盘形态，内置借助于从外部接入的电源而发热的发热体112。
发热体112可以配备得在加热盘110的内侧面构成既定的图案。作为发热体112的示例，可以为电极层、发热线圈等。
加热盘110具有延伸至上部面的第一真空管线114及第二真空管线115。第一真空管线114和第二真空管线115可以分别从加热盘110的下部面或侧面延伸到所述上部面。第一真空管线114和第二真空管线115相互不连接。第一真空管线114与真空泵(图上未示出)连接，提供用于吸附晶片10的真空力。第二真空管线115与真空泵(图上未示出)连接，提供用于吸附卡盘板120的真空力。
加热盘110在上部面具有定位销116。定位销116用于对加热盘110的卡盘板120进行排列，可以配备多个。定位销116可以配置于加热盘110的上部面边缘。
另外，加热盘110具有沿着上部面边缘形成的槽118。槽118可以用于固定引导环130。
卡盘板120具有大致圆盘形态，放于加热盘110上。卡盘板120在上部面支撑晶片10。
卡盘板120为了吸附晶片10而具有与第一真空管线114连接的第三真空管线122。
第三真空管线122具有真空槽122a及多个真空孔122b。
真空槽122a在卡盘板120的下部面形成。例如，真空槽122a以卡盘板120的下部面中心为基准，可以具有由具有同心圆形态的槽和呈辐射状延伸的槽相结合的形状，或具有圆形槽形状。此时，真空槽122a为了防止所述真空力的洩漏而不延伸至卡盘板120的下部面边缘。
卡盘板120在放于加热盘110上的同时，真空槽122a被加热盘110的上部面限定而形成空间。另外，真空槽122a与第一真空管线114连接。
真空孔122b贯通卡盘板120，从真空槽122a所形成的下部面延伸至卡盘板120的上部面。真空孔122b相互隔开地排列。例如，真空孔122b可以排列成同心圆形状或辐射形状。
因此，第三真空管线122与第一真空管线114连接，可以利用借由第一真空管线114而提供的真空力来吸附晶片10。
另一方面，在卡盘板120中，位于最外侧的真空孔122b之间的间隔，可以配备得比位于与所述最外侧相比更内侧的真空孔122b间隔相对较窄。具体而言，位于所述最外侧的真空孔122b之间的角度可以是位于与所述最外侧相比更内侧的真空孔122b之间角度的一半。例如，位于所述最外侧的真空孔122b之间的角度可以为约15度，位于与所述最外侧相比更内侧的真空孔122b之间的角度为约30度。
因此，即使在卡盘板120的边缘，也可以借由真空孔122b而稳定地提供真空力。因此，即使在卡盘板120的边缘，晶片10也可以贴紧卡盘板120，可以防止晶片10翘起。
另外，卡盘板120在下部面具有以与第二真空管线115连接的方式配备的真空槽123，以便真空吸附于加热盘110。
真空槽123在卡盘板120的下部面形成。例如，真空槽123以卡盘板120的下部面中心为基准，可以具有由具有同心圆形态的槽和呈辐射状延伸的槽相结合的形状，或具有圆形槽形状。此时，真空槽123为了防止所述真空力的洩漏而不延伸至卡盘板120的下部面边缘。另外，如图4所示，真空槽123可以形成得不与第三真空管线122相互连接。
卡盘板120在放于加热盘110上的同时，真空槽123被加热盘110的上部面限定而形成空间。另外，真空槽123与第二真空管线115连接。
真空槽123与第二真空管线115连接，利用借由第二真空管线115而提供的真空力，卡盘板120可以在加热盘110上贴紧、固定。因此，可以使卡盘板120的扭曲或弯曲实现最小化，平坦地支撑卡盘板120上的晶片10。
加热盘110和卡盘板120可以借助于借由第二真空管线115及真空槽123而提供的所述真空力保持贴紧的状态。因此，不需要用于连结加热盘110与卡盘板120的另外的连结构件。
另外，可以解除借由第一真空管线114和第二真空管线115而提供的所述真空力，分离加热盘110和卡盘板120并进行更换。因此，可以迅速地执行卡盘结构物100的维护。
另一方面，加热盘110的上部面和卡盘板120的下部面分别具有超过约10μm的平坦度时，加热盘110与卡盘板120之间会存在细微的间隔。因此，所述真空力会借由加热盘110与卡盘板120之间而洩漏。
加热盘110的上部面与卡盘板120的下部面分别具有约10μm以下的平坦度，较优选地，具有7μm以下的平坦度。此时，加热盘110与卡盘板120可以贴紧，可以防止所述真空力借由加热盘110与卡盘板120之间而洩漏。
卡盘板120将加热盘110中发生的热传递给晶片10。此时，晶片10可以保持约140至150℃的温度，以便容易地实现晶元(图上未示出)与晶片10的焊接。
加热盘110可以由陶瓷材质构成。作为所述陶瓷材质的示例，可以为氮化铝(AlN)。所述氮化铝具有高导热率，因而加热盘110可以均一地传递发热体112中发生的热。另外，加热盘110可以使卡盘板120的温度分布均一，均一地加热晶片10。
卡盘板120可以在陶瓷材质中添加钛而构成。例如，卡盘板120可以在所述氧化铝(Al2O3)中添加钛。在所述氧化铝(Al2O3)中添加钛时，可以进一步降低卡盘板120的导热率。
在卡盘板120中，当相对于所述氧化铝100重量份，所述钛添加不足约10重量份时，卡盘板120的气孔率增加微弱，卡盘板120的导热率会与纯氧化铝类似。
在卡盘板120中，当相对于所述氧化铝100重量份，所述钛添加超过约20重量份时，卡盘板120的气孔率过度增加，导热率大幅下降。而且，卡盘板120的烧结密度减小，卡盘板120的强度降低，真空力会借由卡盘板120的气孔而损失。
在卡盘板120中，当相对于所述氧化铝100重量份，所述钛添加约10至20重量份时，卡盘板120的气孔率增加，满足真空力几乎不借由卡盘板120的气孔而损失的程度，卡盘板120的导热率也下降。另外，卡盘板120的烧结密度约3.8g/cm3，与纯氧化铝烧结密度约3.9g/cm3相比略低，卡盘板120的强度不下降。
因此，卡盘板120可以相对于所述氧化铝100重量份，添加约10至20重量份的钛而构成。
卡盘板120的导热率不足约5W/m·k时，卡盘板120的导热率相对较低。因此，会无法将加热盘110中发生的热充分传递给晶片10，或将加热盘110中发生的热传递给晶片10需要大量时间。不过，为了所述晶元的焊接，即使焊接头以约450度的高温，对晶片10和所述晶元进行热压焊接，也可以阻止卡盘板120被急速加热。
当卡盘板120的导热率超过约20W/m·k时，卡盘板120的导热率相对较高。因此，将加热盘110中发生的热过度传递给晶片10，晶片10与所述晶元之间的软钎焊物质会被压碎。另外，所述焊接头以约450度的高温热压焊接晶片10与所述晶元时，卡盘板120被比较急速地加热，晶片10与所述晶元之间的软钎焊物质会更充分地被压碎。
当卡盘板120的导热率为约5至20W/m·k时，卡盘板120可以以所述软钎焊物质不被压碎的程度，将加热盘110中发生的热适宜地传递给晶片10。另外，为了所述晶元的焊接，即使焊接头以约450度的高温热压焊接晶片10与所述晶元，也可以阻止卡盘板120被急速加热。因此，可以防止晶片10与所述晶元之间的软钎焊物质被压碎。
因此，即使为了晶片10与所述晶元的焊接而始终预热晶片10，也可以防止晶片10与所述晶元之间的软钎焊物质被压碎的现象。因此，可以防止晶片10与所述晶元之间焊接不良。
另一方面，卡盘板120也可以只由导热率比所述氮化铝低的氧化铝(Al2O3)构成。
卡盘板120具有用于容纳定位销116的收容槽124。收容槽124可以在与加热盘110的定位销116对应的位置形成。例如，收容槽124也可以配置于卡盘板120的边缘。
卡盘板120安放于加热盘110的上部面时，加热盘110的定位销116可以插入于卡盘板120的收容槽124。因此，加热盘110与卡盘板120可以准确地排列。
以上说明了在加热盘110中配备定位销116、在卡盘板120中形成收容槽124的情形，但也可以在加热盘110中形成收容槽、在卡盘板120中配备定位销。
另外，卡盘板120具有沿着上部面边缘形成的槽126。槽126可以用于安放夹具140。
引导环130挂接于沿着加热盘110的上面边缘而形成的槽118，引导加热盘110的外围。
具体而言，引导环130具有挂接棱132，挂接棱132挂接于槽118，从而引导环130加装于加热盘110。
另一方面，引导环130的上面和加热盘110的上面可以位于相同的高度。此时，在将引导环130加装于加热盘110的状态下，可以将卡盘板120容易地安放于加热盘110的上部面。
另外，在引导环130的上面处在高于加热盘110上面位置的情况下，当将卡盘板120安放于加热盘110的上部面时，可以将引导环130用作排列基准。
夹具140以覆盖卡盘板120的上部面边缘的状态固定于引导环。夹具140可以借助于连结螺丝142而固定于引导环130。
作为一个示例，夹具140配备多个，可以部分地覆盖卡盘板120的上部面边缘。作为另一示例，夹具140也可以具有大致环形态，整体地覆盖卡盘板120的上部面边缘。
夹具140以覆盖卡盘板120的上部面边缘的状态固定于引导环130，因而夹具140可以将卡盘板120向下方加压。因此，夹具140可以使卡盘板120贴紧加热盘110。
夹具140具有挂接棱144，挂接棱144可以放在卡盘板120的槽126中。因此，可以使夹具140的上面和卡盘板120的上面位于相同的高度。因此，可以在没有夹具140的妨碍的情况下，将晶片10稳定地移送到卡盘板120上部面时进行安放。
引导环130及夹具140可以由具有比加热盘110低的导热率的材质构成。例如，引导环130及夹具140可以由氧化铝(Al2O3)材质构成。另外，引导环130及夹具140可以由与卡盘板120相同的材质构成。
引导环130及夹具140的导热率比加热盘110的导热率低，因而引导环130及夹具140可以防止借由加热盘110侧面的热损失。
电源电缆150延伸至加热盘110的内部，与发热体112连接，提供发热体112发热所需的电源。
温度感测器160从外部延伸至加热盘110的内部，测量被发热体112加热的加热盘110的温度。可以利用温度感测器160测量的温度来控制发热体112的温度。借由控制发热体112的温度，可以调节加热盘110的温度。
温度感测器160例如可以为热电偶。
卡盘结构物100将加热盘110中发生的热，借由卡盘板120传递给晶片10。借助于卡盘板120传递的热，晶片10可以始终以既定的温度被加热。因此，可以将所述晶元有效焊接于晶片10。
图6是用于说明本发明一个实施例的焊接装置的概略剖面图。
如果参照图6，焊接装置300包括卡盘结构物100及焊接头200。
卡盘结构物100包括加热盘110、卡盘板120、引导环130、夹具140、电源电缆150及温度感测器160，对卡盘结构物100的具体说明与参照图1至图5的说明实质上相同，因而省略。
卡盘结构物100将加热盘110中发生的热，借由卡盘板120传递给晶片10，因而被卡盘结构物100支撑的晶片10可以始终以既定的温度被加热。因此，焊接头200可以将晶元20迅速焊接于晶片10。
图7是用于说明图6所示的焊接头的概略剖面图，图8是用于说明图7所示的焊接头中加热块的开口的平面图。
如果参照图7及图8，焊接头200用于将晶元20移送到被卡盘结构物支撑的晶片10，并焊接于所述晶片10，包括底座块210、加热块220及吸附板230。虽然图中未示出，焊接头200为了移送晶元20而可以配备得能够进行水平移动、上下移动、旋转、翻转等。
另外，焊接头200为了晶元20与晶片10的焊接而可以配备得使吸附板230朝向下方。
底座块210包括第一块212及第二块214。
第一块212由金属材质构成。作为所述金属材质的示例，可以为不锈钢材质。
第二块214配备于第一块212上。第二块214可以由具有比加热块220低的导热率的陶瓷材质构成。作为所述陶瓷材质的示例，可以为氧化铝(Al2O3)。由于第二块214的导热率比加热块220的导热率低，因而第二块214可以减少加热块220中发生的热传递到第一块212。
另外，底座块210还包括第三块216。
第三块216配备于第一块212与第二块214之间。第三块216发挥缓衝块作用，减少第二块214的热向第一块212传递。第三块216可以由陶瓷材质构成，作为所述陶瓷材质的示例，可以为氧化铝。
加热块220配备于底座块210，具体而言，配备于第二块214上。加热块220内置发热体222。发热体222可以由金属材质构成。发热体222借助于从外部接入的电源而发热，利用所述热，对吸附于吸附板230的晶元20进行加热。可以利用所述热，熔化晶元20的凸块。例如，为了熔化晶元20的凸块，发热体222可以将晶元20瞬间加热至约450℃。
可以以绝缘性和导热率优秀的陶瓷材质构成加热块220。例如，加热块220可以为氮化铝(AlN)材质。此时，所述导热率可以为约170W/m·k以上。
加热块220的导热率优秀，因而可以利用发热体222中发生的热，迅速加热晶元20。
加热块220为了提供真空力而具有延伸至上部面的第四真空管线224及第五真空管线226。
第四真空管线224和第五真空管线226不相互连接，分别提供所述真空力。例如，第四真空管线224贯通加热块220的边缘部位的上下，第五真空管线226贯通加热块220的中央部位的上下。特别是第四真空管线224与在加热块220上部面按既定长度形成的槽225连接。因此，借由第四真空管线224提供的真空力可以在更大范围进行作用。
作为一个示例，如图7及图8所示，第四真空管线224和第五真空管线226可以延伸至底座块210进行配备。作为另一示例，虽然图中未示出，第四真空管线224和第五真空管线226也可以不延伸至底座块210，而只配备于加热块220。
吸附板230配备于加热块220上。吸附板230借助于第四真空管线224的真空力而固定于加热块220的上部面。利用第四真空管线224提供真空力或解除所述真空力，从而可以更换吸附板230。因此，当吸附板230毁损或晶元20的大小变更时，可以选择性地只更换吸附板230。
另外，吸附板230具有真空孔232。真空孔232与加热块220的第五真空管线226连接。因此，利用借由第五真空管线226提供的真空力，可以对放在吸附板230上的晶元20进行固定。
在利用吸附板230固定晶元20的状态下，焊接头200可以移动并将晶元20层叠于所述晶片10上。另外，可以利用吸附板230，朝向所述晶片10对晶元20加压。
焊接头200还包括冷却管线240。
冷却管线240冷却加热块220而使晶元20冷却。随著晶元20的冷却，晶元20的凸块被冷却而可以形成焊料。此时，借助于冷却管线240，晶元20可以冷却到约100℃。
具体而言，冷却管线240包括第一冷却管线242和第二冷却管线244。
第一冷却管线242从底座块210延伸至第二块214的上部面。借由第一冷却管线242，将冷却流体供应到加热块220。作为所述冷却流体的示例，可以是空气、气体等。所述冷却流体与加热块220直接接触并冷却加热块220。
第二冷却管线244在底座块210中配备于第一块212的内部，冷却第一块212。随著第一块212冷却，借由热传导，第三块216、第二块214及加热块220可以被冷却。因此，第二冷却管线244可以辅助地冷却加热块220。
主要利用第一冷却管线242冷却加热块220，利用第二冷却管线244辅助地进行冷却。因此，利用冷却管线240，可以迅速地冷却加热块220。随著加热块220被冷却，可以迅速冷却固定于吸附板230的晶元20的凸块而形成所述焊料。
另一方面，加热块220具备使冷却管线240，具体而言，使第一冷却管线242部分地露出的开口227。例如，开口227可以为在贯通加热块220的上下的同时延伸至侧面的槽。
开口227可以在延伸至底座块210上部面的多个第一冷却管线242中，使一部分选择性地露出，或使各个第一冷却管线242部分地露出。
特别是在开口227在多个第一冷却管线242中使一部分选择性地露出的情况下，如果开口227配置于加热块220的一侧，则加热块220与吸附板230的温度分布会不均一。因此，在晶元20上形成的焊料的品质会下降。
因此，在开口227在多个第一冷却管线242中使一部分选择性地露出的情况下，开口227可以以加热块220的中心为基准对称地配置。此时，使加热块220与吸附板230的温度分布相对地均一，从而可以提高在晶元20上形成的焊料的品质。
借由第一冷却管线242而提供的冷却流体中的一部分提供给加热块220，使加热块220冷却，所述冷却流体中其馀者借由开口227提供给吸附板230，直接冷却吸附板230。即，借由第一冷却管线242而提供的冷却流体冷却加热块220，冷却吸附板230的同时，可以直接冷却吸附板230。另外，借由第一冷却管线242而提供的冷却流体可以在冷却加热块220和吸附板230后，借由开口227排出到外部。
因此，可以更迅速地冷却固定于吸附板230的晶元20的凸块。因此，借助于加热块220，可以急速冷却晶元20的熔化的凸块，形成形状良好的焊料。
另一方面，开口227具有在贯通加热块220的上下的同时延伸至侧面的槽形态，因而容易加工加热块220而形成开口227。
另外，开口227具有在贯通加热块220的上下的同时延伸至侧面的槽形态，因而借助于开口227，吸附板230可以相对较多地露出。因此，借由第一冷却管线242而提供的冷却流体在借由开口227排出到外部的同时，与吸附板230接触的面积会增加。因此，可以进一步提高吸附板230被借由第一冷却管线242而提供的冷却流体直接冷却的效果。
在开口227露出第一冷却管线242的区域中约不足30％的情况下，借由第一冷却管线242而提供的冷却流体直接冷却吸附板230的效果会相对低下。因此，借由第一冷却管线242而提供的冷却流体难以急速冷却晶元20的凸块。
在开口227露出第一冷却管线242的区域中超过约70％的情况下，借由第一冷却管线242而提供的冷却流体直接冷却吸附板230的效果相对升高，但借由第一冷却管线242而提供的冷却流体冷却加热块220的效果会相对低下。即使借由第一冷却管线242而提供的冷却流体直接冷却吸附板230，加热块220的热也会传递给吸附板230，因而难以急速冷却晶元20的凸块。另外，开口227的区域越增加，加热块220的区域越减小，因而加热块220的发热量会减少。因此，难以急速熔化晶元20的凸块。
因此，开口227可以使第一冷却管线242的区域中约30％至70％露出。
图9是用于说明本发明另一实施例的加热块的开口的剖面图，图10是用于说明图9所示的加热块的开口的平面图。
如果参照图9及图10，加热块220具有使第一冷却管线242部分地露出的开口228。例如，开口228可以是贯通上下的贯通孔。此时，借由第一冷却管线242提供的冷却流体可以沿着第一冷却管线242循环，或者借由加热块220与吸附板230之间或加热块220与底座块210的第二块214之间而排出到外部。
开口228可以使第一冷却管线242的区域中约30％至70％露出。
图11是用于说明本发明又一实施例的加热块的开口的剖面图。
如果参照图11，加热块220具有使第一冷却管线242部分地露出的开口228。例如，开口228可以是贯通上下的贯通孔。
另外，可以还形成有与开口228连接的连接槽229。连接槽229可以配备于加热块220的上部面与吸附板230的下部面中至少一种。
作为一个示例，连接槽229如图11所示，可以在加热块220的上部面形成。作为另一示例，连接槽229也可以在吸附板230的下部面形成。作为又一示例，连接槽229也可以分别在加热块220的上部面和吸附板230的下部面形成。
借由第一冷却管线242而提供的冷却流体可以借由连接槽229而排出到外部。
另一方面，虽然图中未示出，连接槽229也可以以与开口228连接的方式，配备于加热块220的下部面和底座块210的上部面中至少一种。
焊接头200可以还包括温度感测器。所述温度感测器配备于加热块220的内部，感知加热块220的温度。根据所述温度感测器的感知结果，可以控制提供给发热体222的电源的开启/关闭及冷却管线240的冷却流体的喷射、制冷剂温度及循环。
另一方面，所述温度感测器也可以配备于吸附板230。
焊接头200移送晶元20，在使得贴紧所述晶片10的状态下，利用加热块220加热晶元20，熔化晶元20的凸块后，利用冷却管线240使所述晶元20冷却，从而将晶元20焊接于所述晶片。焊接头200急速加热、急速冷却晶元20，因而在所述晶片与晶元20之间可以形成品质优秀、形状良好的焊料。
焊接头200可以迅速执行所述晶元20的加热和冷却，因而可以提高将晶元20焊接于所述晶片的工序的效率性。
焊接装置300利用卡盘结构物100固定晶片10，在加热到既定温度的状态下，利用焊接头200移送晶元20，使得贴紧晶片10后，利用焊接头200加热晶元20，使晶元20的凸块熔化后，使晶元20冷却，从而将晶元20焊接于晶片10。因此，在晶元20与晶片10之间可以形成品质优秀、形状良好的焊料。另外，由于可以迅速执行晶元20的加热和冷却，因而可以提高利用焊接装置300而将晶元20焊接于晶片10的工序的效率性。
焊接头200可以移送晶元20并层叠于晶片10上。因此，焊接装置300无需配备另外的晶元移送装置，因而可以简化焊接装置300的结构。
工业实用性
综上所述，本发明的卡盘板、具有所述卡盘板的卡盘结构物及具有卡盘结构物的焊接装置可以利用吸附晶片所需的真空力而使加热盘与卡盘板贴紧。只解除所述真空力，便可分离所述加热盘和所述卡盘板，并进行修理或更换，因此，可以迅速地执行对所述卡盘结构物的维护。
以上参照本发明优选实施例进行了说明，但所属技术领域的普通技术人员可以理解，在不超出本申请专利范围记载的本发明的思想及领域的范围内，可以多样地修订及变更本发明。

Claims (14)

1.一种卡盘板，其特征在于，
放置于加热盘上，在上面支撑晶片，将所述加热盘中产生的热传递至所述晶片，以加热所述晶片，为了利用真空力吸附所述晶片而具有真空孔及真空槽，
其中，所述真空孔上下贯通，所述真空槽配备于所述卡盘版的下部面，并被所述加热盘的上部面限定而形成空间，以真空吸附于所述加热盘。
2.根据权利要求1所述的卡盘板，其特征在于，
所述卡盘板利用在氧化铝中添加了钛的材质构成，以使所述卡盘板具有比氮化铝导热率低的导热率。
3.根据权利要求2所述的卡盘板，其特征在于，在所述卡盘板中相对于所述氧化铝100重量份添加了所述钛10至20重量份。
4.根据权利要求2所述的卡盘板，其特征在于，所述卡盘板的导热率为5W/m·k至20W/m·k。
5.根据权利要求1所述的卡盘板，其特征在于，为了使所述晶片也在所述卡盘板的边缘贴紧，位于所述卡盘板的最外侧的真空孔的间隔配置为相比于所述最外侧位于内侧的真空孔的间隔窄。
6.一种卡盘结构物，其特征在于，包括：
加热盘，其内置有借由从外部施加的电源而发热的发热体，并且为了提供真空力而具有延伸至上部面的第一真空管线及第二真空管线；以及
卡盘板，其放置于所述加热盘上，在上面支撑晶片，将所述加热盘中产生的热传递至所述晶片，以加热所述晶片，并且所述卡盘板具有：第三真空管线，为了利用所述真空力吸附所述晶片而与所述第一真空管线连接；以及真空槽，配备于所述开盘版的下部面而与所述第二真空管连接，并且被所述加热盘的上部面限定而形成空间，以真空吸附于所述加热盘。
7.根据权利要求6所述的卡盘结构物，其特征在于，
所述第三真空管线包括：
真空槽，其以与所述第一真空管线连接的方式配备于所述卡盘板的下部面，被所述卡盘板的下部面和所述加热盘的上部面限定而形成空间；以及
多个真空孔，其贯通所述卡盘板，从而从形成有所述真空槽的下部面延伸至所述卡盘板的上部面。
8.根据权利要求6所述的卡盘结构物，其特征在于，
所述第一真空管线包括：
真空槽，其以与所述第三真空管线连接的方式配备于所述加热盘上部面，被所述卡盘板的下部面和所述加热盘的上部面限定而形成空间；以及
多个真空孔，其贯通所述加热盘而从下部面延长至形成有所述真空槽的上部面。
9.根据权利要求6所述的卡盘结构物，其特征在于，在所述加热盘的上部面和所述卡盘板的下部面中任意一面配备有定位销，在剩余一面配备有用于容纳所述定位销并对所述加热盘和所述卡盘板进行排列的收容槽。
10.根据权利要求6所述的卡盘结构物，其特征在于，还包括：
引导环，其卡接于沿着所述加热盘的上面边缘形成的槽，引导所述加热盘的外围；以及
夹具，其以覆盖所述卡盘板的上部面边缘的状态固定于所述引导环，以使所述卡盘板贴紧于所述加热盘而固定。
11.根据权利要求10所述的卡盘结构物，其特征在于，所述夹具放置于沿着所述卡盘板的上面边缘形成的槽，以使所述夹具的上面与所述卡盘板的上面位于相同的高度。
12.根据权利要求10所述的卡盘结构物，其特征在于，为了防止通过所述加热盘及所述卡盘板的侧面的热损失，所述引导环及所述夹具以导热率比所述卡盘板低的材质构成。
13.一种焊接装置，其特征在于，其利用卡盘结构物及焊接头构成，
其中，所述卡盘结构物包括：
加热盘，其内置有借由从外部施加的电源而发热的发热体，并且为了提供真空力而具有延伸至上部面的第一真空管线及第二真空管线；以及
卡盘板，其放置于所述加热盘上，在上面支撑晶片，将所述加热盘中产生的热传递至所述晶片，以加热所述晶片，并且所述卡盘板具有：第三真空管线，为了利用所述真空力吸附所述晶片而与所述第一真空管线连接；以及真空槽，配备于所述开盘版的下部面而与所述第二真空管连接，并且被所述加热盘的上部面限定而形成空间，以真空吸附于所述加热盘，
其中，所述焊接头配备于所述卡盘结构物上，固定及加热晶元，焊接于所述晶片。
14.根据权利要求13所述的焊接装置，其特征在于，所述焊接头包括：
底座块；
加热块，其配备于所述底座块上，内置有用于借由从外部接入的电源而发热并加热所述晶元的发热体，为了提供真空力而具有延伸至上部面的第四真空管线及第五真空管线；以及
吸附板，其借助于所述第四真空管线的真空力而固定于所述加热块上，为了利用真空力固定所述晶元而具有与所述第五真空管线连接的真空孔。
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