CN113257703A - 用于确定半导体结构的高度的设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于确定半导体结构的高度的设备及方法，属于半导体技术领域。用于确定半导体结构的高度的设备，包括安装架，还包括：负压箱，固定连接在所述安装架上，其中，所述负压箱一侧开设有开口；箱门，转动连接在所述开口上；套筒，固定连接在所述负压箱顶部，且一端与负压箱连通，其中，所述套筒为透明材质；本发明通过堆叠的方法能够单次对多个半导体进行测量，进而得出该同批次同型号的半导体的平均高度值，通过测量时滑动板对半导体进行限位，提高半导体在被测量时的稳定性，进而提高测量的精度，通过读取测量刻度算出平均值；该装置方便快捷，测量效率快，测量准确性高。

Description

用于确定半导体结构的高度的设备及方法

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及用于确定半导体结构的高度的设备及方法。

背景技术

导体是一种电导率在绝缘体至导体之间的物质，其电导率容易受控制，可作为信息处理的元件材料；从科技或是经济发展的角度来看，半导体非常重要；很多电子产品，如计算机、移动电话、数字录音机的核心单元都是利用半导体的电导率变化来处理信息；

在同批次同型号半导体完成生产后，会进入到下一道工序进行封装，封装时为了提高效率，会将半导体放置在定位槽中，对半导体快速定位，随后封装机驱动芯片外壳盖板靠向半导体完成封装操作，但不同批次不同型号的半导体的厚度不同，就需要制作或使用相对应深度的定位槽，若选用的定位槽深度较深的话，在芯片外壳盖板靠向半导体时，不能与半导体较好贴合，若选用的定位槽深度较浅，芯片外壳盖板与半导体进行贴合时，则会过度贴合，造成对半导体的损坏；

而同批次同型号的半导体在生产时会存在厚度偏差，现有需要借助人工对多个半导体进行测量，然后取出平均值，进而得出该批次型号半导体的平均厚度，进而制作或选用相应厚度的定位槽，但是人工单次测量数量有限，测量效率慢，若单次对多个半导体进行测量，测量的稳定性又会较差，测量误差较大，导致得出的半导体平均值误差较大，影响平均值的准确性。

发明内容

本发明的目的是为了解决对半导体平均高度进行测量时，多为人工进行测量，然后取平均值，但是人工单次测量数量有限，测量效率慢，单次进行多个半导体进行测量时，测量稳定差，测量误差较大，导致得出的半导体平均值误差较大，影响平均值的准确性的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

用于确定半导体结构的高度的设备，包括安装架，还包括：负压箱，固定连接在所述安装架上，其中，所述负压箱一侧开设有开口；箱门，转动连接在所述开口上；套筒，固定连接在所述负压箱顶部，且一端与负压箱连通，其中，所述套筒为透明材质；测量刻度，设置在套筒上；测量杆，滑动连接在所述套筒内；拉绳，一端固定连接在所述测量杆顶端，另一端贯穿所述套筒外；滑动板，对称滑动连接在所述负压箱两侧内；负压泵，固定连接在所述安装架上，其中，所述负压泵上固定连接有抽气管、排气管，所述抽气管的一端开设有多组抽气口，所述抽气口通向负压箱底部。

为了提高滑动板滑动顺畅性，提高测量的精确性，优选的，所述滑动板上固定连接有导杆，所述导杆远离滑动板的一端贯穿滑动在负压箱上。

为了提高滑动板滑动顺畅性，提高负压箱的密闭性，优选的，所述滑动板上固定连接有多级伸缩杆，所述多级伸缩杆远离滑动板的一端固定连接在负压箱内壁上。

为了便于将测量杆拉升至套筒顶部，优选的，所述安装架上固定连接有支撑架，所述支撑架上转动连接有收绳筒，所述拉绳远离测量杆的一端缠绕在收绳筒上。

为了提高半导体在负压箱的稳定性，进一步的，所述抽气口设有4组。

为了便于打开箱门，更进一步的是，所述负压箱后侧固定连接有放气阀。

为了提高负压箱的密封性，进一步的，所述开口一侧连接有密封垫，所述密封垫与箱门相贴。

为了提高密封垫与箱门的贴合性，进一步的，所述开口上开设有凹槽，所述密封垫固定连接在凹槽内，所述排气管远离负压泵的一端通向凹槽内。

为了提高箱门与负压箱水平位置精度，更进一步的是，所述箱门一侧开设有滑腔，所述滑腔内滑动连接有凸块，所述凸块末端固定连接有弹簧，所述弹簧远离凸块一端固定连接在滑腔内，所述开口上开设有与凸块顶端形状相对应的槽，所述凸块与槽相对应。

用于确定半导体结构的高度的方法，主要包括以下步骤：

S1、通过转动收绳筒拉动拉绳将测量杆拉升至套筒顶部位置，再将同批次同型号的多个半导体通过堆叠方法放置在负压箱内，关闭箱门，随后启动负压泵；

S2、负压泵通过抽气管抽取负压箱内的气体，使其形成负压，抽取过程中滑动板和测量杆向半导体靠近，测量杆与顶层半导体接触；

S3、读取测量杆停留位置的测量刻度读数；

S4、将读取的读数除以测量的半导体数量，得出单个半导体的平均高度；

S5、打开放气阀，再将箱门打开，取出负压箱内的半导体，关闭放气阀，再次向负压箱内堆叠放置需要测量的半导体。

与现有技术相比，本发明提供了用于确定半导体结构的高度的设备及方法，具备以下有益效果：

1、该用于确定半导体结构的高度的设备，通过负压泵驱动滑动板与半导体两侧相贴，使放置不整齐的半导体堆叠整齐，同时防止不整齐时个别半导体在测量时发生倾斜与相邻的半导体之间产生较大缝隙，进而提高影响测量精准度，再通过测量杆下滑与顶层半导体接触，读取测量刻度读出数值，进而计算平均值。

2、该用于确定半导体结构的高度的设备，通过半导体压在一组或两组抽气口上，在抽气时，被半导体堵住的抽气口形成负压，能够将与负压箱相贴的第一块半导体吸住，使其与负压箱底面相贴更紧密，减小于与负压箱之间的缝隙，提高准确性，另外使第一层半导体不与负压箱之间发生倾斜，进而提高上层放置半导体的平衡性。

3、该用于确定半导体结构的高度的设备，通过负压泵抽气后排气，将排出的气体通进凹槽内，进入到凹槽内的气体推动密封垫与箱门侧面紧贴，进而提高负压箱测量时的密封性，进而提高测量的准确性。

该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明通过堆叠的方法能够单次对多个半导体进行测量，进而得出该同批次同型号的半导体的平均高度值，通过测量时滑动板对半导体进行限位，提高半导体在被测量时的稳定性，进而提高测量的精度，通过读取测量刻度算出平均值；该装置方便快捷，测量效率快，测量准确性高。

附图说明

图1为本发明提出的用于确定半导体结构的高度的设备的立体图；

图2为本发明提出的用于确定半导体结构的高度的设备的主视剖视图之一；

图3为本发明提出的用于确定半导体结构的高度的设备的主视剖视图之二；

图4为本发明提出的用于确定半导体结构的高度的设备负压箱的左视剖视图；

图5为本发明提出的用于确定半导体结构的高度的设备负压箱的主视图；

图6为本发明提出的用于确定半导体结构的高度的设备负压箱的俯视剖视图；

图7为本发明提出的用于确定半导体结构的高度的设备图6中A的结构示意图；

图8为本发明提出的用于确定半导体结构的高度的设备收绳筒的结构示意图。

图中：1、安装架；102、套筒；103、测量杆；104、拉绳；105、支撑架；1051、收绳筒；106、把手；2、负压箱；201、滑动板；202、导杆；2021、多级伸缩杆；203、箱门；2031、滑腔；2032、弹簧；2033、凸块；204、放气阀；3、负压泵；301、抽气管；302、排气管；303、抽气口；304、凹槽；305、密封垫；306、开口；4、测量刻度。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1：

参照图1-8，用于确定半导体结构的高度的设备，包括安装架1，还包括：负压箱2，固定连接在安装架1上，其中，负压箱2一侧开设有开口306；箱门203，转动连接在开口306上；套筒102，固定连接在负压箱2顶部，且一端与负压箱2连通，其中，套筒102为透明材质；测量刻度4，设置在套筒102上；测量杆103，滑动连接在套筒102内；拉绳104，一端固定连接在测量杆103顶端，另一端贯穿套筒102外；滑动板201，对称滑动连接在负压箱2两侧内；负压泵3，固定连接在安装架1上，其中，负压泵3上固定连接有抽气管301、排气管302，抽气管301的一端开设有多组抽气口303，抽气口303通向负压箱2底部；

负压泵3与外部控制设备电性相连；

经过清洗工序清洗完成后的同批次同型号的半导体，统一放置在储物盒中；从储物盒中随机抓取多个数量的半导体，然后打开箱门203，通过一一堆叠的方式放在负压箱2内，放置时应注意多个半导体的长宽方向要对齐，避免重心不稳发生倒塌，注意：抓取数量堆叠后应不得高于负压箱2的内部高度；当放置半导体时，将第一层的第一块半导体放置在一组抽气口303上方，当半导体长宽尺寸较大时，也可以放置在多组抽气口303上，但注意不要将所有的抽气口303堵住，避免负压泵3工作时，无法使负压箱2内形成负压；

随后关闭箱门203，然后启动负压泵3，负压泵3工作通过抽气管301抽取负压箱2内的气体，使负压箱2内形成负压，在抽取负压箱2内气体时，滑动板201会因负压向半导体靠近，与半导体相贴，能够防止负压箱2内的半导体不稳定发生倾斜会倒塌，影响测量准确性；

在负压泵3工作之前，需要将测量杆103拉升至套筒102内，避免影响半导体的堆叠放置，在负压泵3抽气过程中，测量杆103会在套筒102内下滑，测量杆103的末端会与堆叠的顶层半导体相接触，通过观察测量杆103停留位置，观察测量刻度4，记下测量杆103停留位置所在的测量刻度4度数，进而计算出堆叠的半导体整体高度为多少，计算方法可参考如下：

套筒102上测量刻度4读数为倒序设置，如3.2.1；

测量杆103测量时停留位置的测量刻度4为Y；

测量杆103顶端到负压箱2底部内表面整体高度为n；

测量杆103长度为X；

测量杆103停留位置的测量刻度4读数为：Y=n-X；

将读数除以堆叠半导体的总数量，得出平均值，进而得出单个半导体的高度；

为了提高半导体平均厚度数值的准确性，还可以通过多次随机从储物盒中取出与上次测量相同数量的半导体，将单次所测读数加一起除以总堆叠的数量，取出的平均值更为精准；

还可以在负压箱2上设置一个透明窗，便于在测量过程中观察负压箱2内部的情况；

取出平均厚度数值后，将测量的半导体放回储物盒中，然后选取或制作出相对深度的定位槽，安装在封装工序上，将储物盒中的半导体逐一放置在定位槽中，进行封装操作。

实施例2：

参照图1、2和6，与实施例1基本相同，更进一步的是：滑动板201上固定连接有导杆202，导杆202远离滑动板201的一端贯穿滑动在负压箱2上；

通过导杆202能够对滑动板201在滑动时提供限位导向作用，防止滑动板201滑动时受力不均，造成无法滑动；

当完成测量后，打开箱门203，将半导体取出后，再推动两组滑动板201相互远离，扩大下次放置半导体区域的面积。

实施例3：

参照图3，与实施例1基本相同，更进一步的是：滑动板201上固定连接有多级伸缩杆2021，多级伸缩杆2021远离滑动板201的一端固定连接在负压箱2内壁上；

滑动板201滑动时，拉动多级伸缩杆2021伸长，多级伸缩杆2021同样对滑动板201起到限位导向作用；

当完成测量后，打开箱门203，将半导体取出后，再推动两组滑动板201相互远离，推动滑动板201时，多级伸缩杆2021会相应收缩；

但多级伸缩杆2021是设置在负压箱2内，不与负压箱2贯穿，进而使得负压箱2在关闭箱门203后密闭性更好，负压泵3工作时，可以更快抽取气体，使滑动板201和测量杆103更快靠向半导体，提高测量速度；

同时密闭性较好之后，负压泵3工作强度的负载会相应减少，可以在小功率工作，就能够使测量杆103与半导体接触，完成测量，提高负压泵3的使用寿命。

实施例4：

参照图1-3，与实施例1基本相同，更进一步的是：安装架1上固定连接有支撑架105，支撑架105上转动连接有收绳筒1051，拉绳104远离测量杆103的一端缠绕在收绳筒1051上；

通过将拉绳104缠绕在收绳筒1051上，转动收绳筒1051，将测量杆103拉至套筒102顶部，能够不用使用外力再拉动拉绳104，减轻测量工作强度；

测量杆103下滑时，会拉动拉绳104，拉绳104打带动收绳筒1051转动，使测量杆103能够完成下滑；当测量完之后，通过转动把手106带动收绳筒1051收卷拉绳104，把手106一端固定在收绳筒1051上，另一端转动连接在支撑架105上。

实施例5：

参照图4，与实施例4基本相同，更进一步的是：抽气口303设有4组；

通过4组抽气口303，能够防止与负压箱2底面相贴的半导体将抽气口303堵住，同时能够使半导体能够压在一组或两组抽气口303上，通过在抽气时，被半导体堵住的抽气口303形成负压，能够将与负压箱2相贴的第一块半导体吸住，使其与负压箱2底面相贴更紧密，同时对第一块半导体起到定位作用，另外使第一层半导体不与负压箱2之间发生倾斜，进而提高上层放置半导体的平衡性。

实施例6：

参照图4，与实施例4基本相同，更进一步的是：负压箱2后侧固定连接有放气阀204；

当测量完之后，需要打开箱门203，由于测量时负压箱2内产生负压，不容易打开箱门203，通过打开放气阀204，使负压箱2与外界连通，平衡内部的气压，箱门203则容易打开，打开后注意要及时关闭放气阀204。

实施例7：

参照图7，与实施例6基本相同，更进一步的是：开口306一侧连接有密封垫305，密封垫305与箱门203相贴；

通过箱门203关闭后，密封垫305与箱门203相贴，能够减少开口306处的缝隙，提高负压箱2内的密封性，提高测量效率和精度。

实施例8：

参照图2、6和7，与实施例7基本相同，更进一步的是：开口306上开设有凹槽304，密封垫305固定连接在凹槽304内，排气管302远离负压泵3的一端通向凹槽304内；

通过负压泵3工作时，抽气管301抽气，排气管302排气，将排出的气体通进凹槽304内，气体会推动密封垫305与箱门203侧面紧贴，进而提高负压箱2测量时的密封性，使滑动板201和测量杆103尽快靠向半导体，提高测量效率，同时提高滑动板201对半导体的保护性，防止倾斜导致半导体之间缝隙过大，提高测量的精准度。

实施例9：

参照图6和7，与实施例7基本相同，更进一步的是：箱门203一侧开设有滑腔2031，滑腔2031内滑动连接有凸块2033，凸块2033末端固定连接有弹簧2032，弹簧2032远离凸块2033一端固定连接在滑腔2031内，开口306上开设有与凸块2033顶端形状相对应的槽，凸块2033与槽相对应；

通过关闭箱门203，凸块2033抵到开口306位置，凸块2033挤压弹簧2032并使凸块2033进入到滑腔2031内，随后凸块2033进入到开口306上的槽内，对箱门203进行关闭；

同时凸块2033进入到槽内，会使箱门203与负压箱2内壁表面水平，进而不影响滑动板201的滑动，同时提高负压箱2的密闭性。

实施例10：

参照图1-8，用于确定半导体结构的高度的方法，主要包括以下步骤：

S1：通过转动收绳筒1051拉动拉绳104将测量杆103拉升至套筒102顶部位置，再将同批次同型号的多个半导体通过堆叠方法放置在负压箱2内，关闭箱门203，随后启动负压泵3；

S2：负压泵3通过抽气管301抽取负压箱2内的气体，使其形成负压，抽取过程中滑动板201和测量杆103向半导体靠近，测量杆103与顶层半导体接触；

S3：读取测量杆103停留位置的测量刻度4读数；

S4：将读取的读数除以测量的半导体数量，得出单个半导体的平均高度；

S5：打开放气阀204，再将箱门203打开，取出负压箱2内的半导体，关闭放气阀204，再次向负压箱2内堆叠放置需要测量的半导体。

本发明通过堆叠的方法能够单次对多个半导体进行测量，进而得出该同批次同型号的半导体的平均高度值，通过测量时滑动板201对半导体进行限位，提高半导体在被测量时的稳定性，进而提高测量的精度，通过读取测量刻度4算出平均值；该装置方便快捷，测量效率快，测量准确性高。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.用于确定半导体结构的高度的设备，包括安装架（1），其特征在于，还包括：

负压箱（2），固定连接在所述安装架（1）上，

其中，所述负压箱（2）一侧开设有开口（306）；

箱门（203），转动连接在所述开口（306）上；

套筒（102），固定连接在所述负压箱（2）顶部，且一端与负压箱（2）连通，

其中，所述套筒（102）为透明材质；

测量刻度（4），设置在套筒（102）上；

测量杆（103），滑动连接在所述套筒（102）内；

拉绳（104），一端固定连接在所述测量杆（103）顶端，另一端贯穿所述套筒（102）外；

滑动板（201），对称滑动连接在所述负压箱（2）两侧内；

负压泵（3），固定连接在所述安装架（1）上，

其中，所述负压泵（3）上固定连接有抽气管（301）、排气管（302），所述抽气管（301）的一端开设有多组抽气口（303），所述抽气口（303）通向负压箱（2）底部。

2.根据权利要求1所述的用于确定半导体结构的高度的设备，其特征在于，所述滑动板（201）上固定连接有导杆（202），所述导杆（202）远离滑动板（201）的一端贯穿滑动在负压箱（2）上。

3.根据权利要求1所述的用于确定半导体结构的高度的设备，其特征在于，所述滑动板（201）上固定连接有多级伸缩杆（2021），所述多级伸缩杆（2021）远离滑动板（201）的一端固定连接在负压箱（2）内壁上。

4.根据权利要求1所述的用于确定半导体结构的高度的设备，其特征在于，所述安装架（1）上固定连接有支撑架（105），所述支撑架（105）上转动连接有收绳筒（1051），所述拉绳（104）远离测量杆（103）的一端缠绕在收绳筒（1051）上。

5.根据权利要求4所述的用于确定半导体结构的高度的设备，其特征在于，所述抽气口（303）设有4组。

6.根据权利要求4所述的用于确定半导体结构的高度的设备，其特征在于，所述负压箱（2）后侧固定连接有放气阀（204）。

7.根据权利要求6所述的用于确定半导体结构的高度的设备，其特征在于，所述开口（306）一侧连接有密封垫（305），所述密封垫（305）与箱门（203）相贴。

8.根据权利要求7所述的用于确定半导体结构的高度的设备，其特征在于，所述开口（306）上开设有凹槽（304），所述密封垫（305）固定连接在凹槽（304）内，所述排气管（302）远离负压泵（3）的一端通向凹槽（304）内。

9.根据权利要求7所述的用于确定半导体结构的高度的设备，其特征在于，所述箱门（203）一侧开设有滑腔（2031），所述滑腔（2031）内滑动连接有凸块（2033），所述凸块（2033）末端固定连接有弹簧（2032），所述弹簧（2032）远离凸块（2033）一端固定连接在滑腔（2031）内，所述开口（306）上开设有与凸块（2033）顶端形状相对应的槽，所述凸块（2033）与槽相对应。

10.用于确定半导体结构的高度的方法，包括权利要求8所述的用于确定半导体结构的高度的设备，其特征在于，主要包括以下步骤：

S1、通过转动收绳筒（1051）拉动拉绳（104）将测量杆（103）拉升至套筒（102）顶部位置，再将同批次同型号的多个半导体通过堆叠方法放置在负压箱（2）内，关闭箱门（203），随后启动负压泵（3）；

S2、负压泵（3）通过抽气管（301）抽取负压箱（2）内的气体，使其形成负压，抽取过程中滑动板（201）和测量杆（103）向半导体靠近，测量杆（103）与顶层半导体接触；

S3、读取测量杆（103）停留位置的测量刻度（4）读数；

S4、将读取的读数除以测量的半导体数量，得出单个半导体的平均高度；

S5、打开放气阀（204），再将箱门（203）打开，取出负压箱（2）内的半导体，关闭放气阀（204），再次向负压箱（2）内堆叠放置需要测量的半导体。

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