CN113846363B - 一种晶圆电镀挂具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种晶圆电镀挂具，包括底板和后盖，所述底板上设有开口，在所述底板上设有包围所述开口的第一密封圈，晶圆的待电镀面的边部与所述第一密封圈相贴靠，所述底板上在所述第一密封圈的外围区域还设有多个导电弹片，所述导电弹片与晶圆的待电镀面的边部相导电接触；在所述后盖与底板之间设有第二密封圈；所述后盖上设有一圈弹性体，所述弹性体与晶圆背面的边部相贴靠。本发明相较于现有技术，与晶圆两表面接触的分别为第一密封圈和弹性体，两者均为软接触，减少对晶圆的压力，有效防止碎片发生。

Description

一种晶圆电镀挂具

技术领域

本发明涉及晶圆封装湿制程技术领域，具体是一种晶圆电镀挂具。

背景技术

一般的硅晶圆厚度在500μm以上，为了保证足够的机械应力支撑，大直径晶圆厚度甚至要做到1mm。但随着微电子器件的技术发展，更多的电子器件采用晶圆级封装方式进行，如用于制造滤波器的钽酸锂、铌酸锂晶体，其材质更脆，厚度也更薄，一般在200μm-300μm，采用现有的晶圆电镀挂具易造成碎片，降低了良率。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供了一种晶圆电镀挂具。

为达到上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种晶圆电镀挂具，包括底板和后盖，所述底板上设有开口，在所述底板上设有包围所述开口的第一密封圈，晶圆的待电镀面的边部与所述第一密封圈相贴靠，所述底板上在所述第一密封圈的外围区域还设有多个导电弹片，所述导电弹片与晶圆的待电镀面的边部相导电接触；在所述后盖与底板之间还设有第二密封圈，所述第二密封圈的外轮廓大于所述第一密封圈的外轮廓；所述后盖上设有一圈弹性体，所述弹性体与晶圆背面的边部相贴靠。

本发明相较于现有技术，与晶圆两表面接触的分别为第一密封圈和弹性体，两者均为软接触，减少对晶圆的压力，有效防止碎片发生。

进一步地，所述底板上的开口小于晶圆的外轮廓，所述开口处设有止口面，所述止口面上设有第一环槽，所述第一密封圈的下部嵌设于所述第一环槽内。

进一步地，所述第一密封圈包括嵌设于所述第一环槽内的第一环体部以及从所述第一环体部顶部沿径向往内侧延伸的第二环体部，所述第二环体部的下表面贴靠于所述止口面上。

进一步地，所述第二环体部的内径等于或大于所述开口的内径。

进一步地，所述第二环体部的顶部外径侧设有外圆倒角。

采用上述优选的方案，确保第一密封圈位置保持稳定，通过第二环体部贴靠于止口面，能确保第一密封圈整圈凸出止口面的高度保持一致，能够把大部分压力转移至止口面上，提高受力均匀度。

进一步地，所述底板上在所述止口面的外围设有高于止口面的台阶面，所述台阶面上安装有导电基片，导电基片经导电线电连接到挂具的导电挂钩，所述导电弹片与所述导电基片为一体式结构，多个所述导电弹片从所述导电基片向内侧延伸。

进一步地，假定所述导电基片处于水平状态，所述导电弹片包括水平部、第一延伸部和第二延伸部，所述水平部与所述导电基片连接，所述第一延伸部从所述水平部斜向下延伸，所述第二延伸部从所述第一延伸部下端向上斜向上延伸设置，所述水平部与所述第一延伸部之间的夹角为100°-160°，所述第一延伸部与所述第二延伸部之间的夹角为60°-160°。

采用上述优选的方案，确保导电弹片的结构保持稳定，提供足够确保导电可靠性的晶圆接触压力，避免对晶圆产生过大压力。

进一步地，还包括一压环，所述压环安装于所述台阶面上，所述压环的内径与晶圆外径相匹配，所述压环的内侧壁上开有供所述导电弹片的第二延伸部穿出的小窗。

进一步地，所述压环的内径从靠近晶圆的一侧向远离晶圆的一侧逐渐变大。

采用上述优选的方案，方便晶圆放入底板，在放到底部时确保位置对中性好，确保晶圆受力均匀。

进一步地，所述后盖上设有向晶圆一侧凸出的凸台，所述凸台的外径从靠近后盖一侧向晶圆一侧逐渐变大，所述弹性体的外径与晶圆外径相匹配，所述弹性体的内径与所述凸台的外径相匹配，所述弹性体的外端面高于所述凸台的外端面。

采用上述优选的方案，能够确保弹性体的位置精度，确保位置保持稳定。

进一步地，还包括晶圆预托持机构，所述晶圆预托持机构包括橡胶托持片、第一弹性机构和下压机构，所述橡胶托持片数量为分体设置的多个，所述橡胶托持片与晶圆下表面边部接触，所述第一弹性机构设置在所述橡胶托持片的下方并支撑所述橡胶托持片，所述下压机构用于带动所述橡胶托持片向下移动；在所述下压机构解压时，所述橡胶托持片与晶圆待电镀表面边部接触，所述导电弹片与晶圆不接触；在所述下压机构加压后，所述橡胶托持片与晶圆下表面脱离，所述导电弹片与待晶圆电镀表面边部接触。

进一步地，所述橡胶托持片的下方连接有第一导杆和第二导杆，所述底板上设有导向槽，所述第一导杆插设于所述导向槽内，所述第一弹性机构为第一弹簧，所述第一弹簧套设于所述第二导杆，所述第一弹簧两端顶压于所述橡胶托持片和底板之间；所述下压机构包括触杆、第二弹簧和拨片，所述触杆可移动地安装在底板上，所述触杆的顶端高于所述底板的上表面，所述第二弹簧安装在所述触杆下方，所述拨片连接于所述触杆；在后盖未盖于所述底板上时，所述拨片与所述橡胶托持片脱离；在所述后盖安装到所述底板上后，所述触杆下移并经所述拨片带动所述橡胶托持片向下移动。

采用上述优选的方案，能够在晶圆放入底板与导电弹片接触前先行托举住晶圆，并在后盖安装时，压下橡胶托持片，逐渐与导电弹片接触导通，确保晶圆位置保持稳定，防止局部受力而发生碎片。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一种实施方式的结构示意图；

图2是本发明一种实施方式隐藏后盖的结构示意图；

图3是本发明一种实施方式隐藏后盖和压环的结构示意图；

图4是本发明一种实施方式的剖视图；

图5是图4中A处局部放大图；

图6是晶圆边缘处的局部放大图；

图7是本发明另一种实施方式中晶圆边缘处的局部放大图。

图中数字和字母所表示的相应部件的名称：

1-底板；11-开口；12-止口面；13-第一环槽；14-压环；2-后盖；21-凸台；3-第一密封圈；31-第一环体部；32-第二环体部；33-外圆倒角；4-导电弹片；41-导电基片；42-水平部；43-第一延伸部；44-第二延伸部；5-第二密封圈；6-弹性体；7-晶圆；81-橡胶托持片；82-第一导杆；83-第二导杆；84-第一弹簧；85-触杆；86-第二弹簧；87-拨片。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-6所示，本发明的一种实施方式为：一种晶圆电镀挂具，包括底板1和后盖2，底板1上设有开口11，在底板1上设有包围开口的第一密封圈3，晶圆7的待电镀面的边部与第一密封圈3相贴靠，底板1上在第一密封圈3的外围区域还设有多个导电弹片4，导电弹片4与晶圆的待电镀面的边部相导电接触；在后盖2与底板1之间还设有第二密封圈5，第二密封圈5的外轮廓大于第一密封圈3的外轮廓；后盖2上设有一圈弹性体6，弹性体6与晶圆背面的边部相贴靠。

采用上述技术方案的有益效果是：与晶圆两表面接触的分别为第一密封圈和弹性体，两者均为软接触，减少对晶圆的压力，有效防止碎片发生。

如图5、6所示，在本发明的另一些实施方式中，底板上的开口11略小于晶圆的外轮廓，开口处设有止口面12，止口面12上设有第一环槽13。第一密封圈3包括嵌设于第一环槽13内的第一环体部31以及从第一环体部顶部沿径向往内侧延伸的第二环体部32，第二环体部32的下表面贴靠于止口面12上。第二环体部32的内径等于或大于开口11的直径。第二环体部32的顶部外径侧设有外圆倒角33。采用上述技术方案的有益效果是：确保第一密封圈位置保持稳定，通过第二环体部贴靠于止口面，能确保第一密封圈整圈凸出止口面的高度保持一致，能够把大部分压力转移至止口面上，提高受力均匀度。

如图3、6所示，在本发明的另一些实施方式中，底板1上在止口面的外围设有高于止口面的台阶面，所述台阶面上安装有导电基片41，导电基片41经导电线电连接到挂具的导电挂钩，导电弹片4与导电基片41为一体式结构，多个导电弹片4从导电基片41向内侧延伸。导电弹片4包括水平部42、第一延伸部43和第二延伸部44，水平部42与导电基片41连接，第一延伸部43从水平部42斜向下延伸，第二延伸部44从第一延伸部43下端向上斜向上延伸设置，水平部42与第一延伸部43之间的夹角为100°-160°，第一延伸部43与第二延伸部44之间的夹角为60°-160°。采用上述技术方案的有益效果是：确保导电弹片的结构保持稳定，提供足够确保导电可靠性的晶圆接触压力，避免对晶圆产生过大压力。

如图5所示，在本发明的另一些实施方式中，还包括一压环14，压环14安装于所述台阶面上，压环14的内径与晶圆外径相匹配，压环14的内侧壁上开有供导电弹片4的第二延伸部44穿出的小窗。压环14的内径从靠近晶圆的一侧向远离晶圆的一侧逐渐变大。采用上述技术方案的有益效果是：方便晶圆放入底板，在放到底部时确保位置对中性好，确保晶圆受力均匀。

如图6所示，在本发明的另一些实施方式中，后盖2上设有向晶圆一侧凸出的凸台21，凸台21的外径从靠近后盖一侧向晶圆一侧逐渐变大，弹性体6的外径与晶圆外径相匹配，弹性体6的内径与凸台21的外径相匹配，弹性体6的外端面高于凸台21的外端面。采用上述技术方案的有益效果是：能够确保弹性体的位置精度，确保位置保持稳定。

如图7所示，在本发明的另一些实施方式中，还包括晶圆预托持机构，所述晶圆预托持机构包括橡胶托持片81、第一弹性机构和下压机构，橡胶托持片81数量为分体设置的多个，橡胶托持片81与晶圆下表面边部接触，所述第一弹性机构设置在所述橡胶托持片的下方并支撑所述橡胶托持片，所述下压机构用于带动所述橡胶托持片向下移动；在所述下压机构解压时，所述橡胶托持片与晶圆待电镀表面边部接触，所述导电弹片与晶圆不接触；在所述下压机构加压后，所述橡胶托持片与晶圆下表面脱离，所述导电弹片与待晶圆电镀表面边部接触。

如图7所示，在本发明的另一些实施方式中，橡胶托持片81的下方连接有第一导杆82和第二导杆83，所述底板上设有导向槽，第一导杆82插设于所述导向槽内，所述第一弹性机构为第一弹簧84，第一弹簧84套设于第二导杆83，第一弹簧84两端顶压于橡胶托持片81和底板1之间；所述下压机构包括触杆85、第二弹簧86和拨片87，触杆85可移动地安装在底板上，触杆85的顶端高于底板的上表面，第二弹簧86安装在触杆85下方，拨片87连接于触杆85；在后盖未盖于所述底板上时，拨片87与橡胶托持片81脱离；在后盖安装到底板上后，触杆85下移并经拨片87带动橡胶托持片81向下移动。采用上述技术方案的有益效果是：能够在晶圆放入底板与导电弹片接触前先行托举住晶圆，并在后盖安装时，压下橡胶托持片，逐渐与导电弹片接触导通，确保晶圆位置保持稳定，防止局部受力而发生碎片。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让本领域普通技术人员能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种晶圆电镀挂具，其特征在于，包括底板和后盖，所述底板上设有开口，在所述底板上设有包围所述开口的第一密封圈，晶圆的待电镀面的边部与所述第一密封圈相贴靠，所述底板上在所述第一密封圈的外围区域还设有多个导电弹片，所述导电弹片与晶圆的待电镀面的边部相导电接触；在所述后盖与底板之间设有第二密封圈；所述后盖上设有一圈弹性体，所述弹性体与晶圆背面的边部相贴靠；还包括晶圆预托持机构，所述晶圆预托持机构包括橡胶托持片、第一弹性机构和下压机构，所述橡胶托持片数量为分体设置的多个，所述橡胶托持片与晶圆下表面边部接触，所述第一弹性机构设置在所述橡胶托持片的下方并支撑所述橡胶托持片，所述下压机构用于带动所述橡胶托持片向下移动；在所述下压机构解压时，所述橡胶托持片与晶圆待电镀表面边部接触，所述导电弹片与晶圆不接触；在所述下压机构加压后，所述橡胶托持片与晶圆下表面脱离，所述导电弹片与待晶圆电镀表面边部接触。

2.根据权利要求1所述的晶圆电镀挂具，其特征在于，所述底板上的开口小于晶圆的外轮廓，所述开口处设有止口面，所述止口面上设有第一环槽，所述第一密封圈的下部嵌设于所述第一环槽内。

3.根据权利要求2所述的晶圆电镀挂具，其特征在于，所述第一密封圈包括嵌设于所述第一环槽内的第一环体部以及从所述第一环体部顶部沿径向往内侧延伸的第二环体部，所述第二环体部的下表面贴靠于所述止口面上。

4.根据权利要求3所述的晶圆电镀挂具，其特征在于，所述第二环体部的内径等于或大于所述开口的内径。

5.根据权利要求3所述的晶圆电镀挂具，其特征在于，所述第二环体部的顶部外径侧设有外圆倒角。

6.根据权利要求2所述的晶圆电镀挂具，其特征在于，所述底板上在所述止口面的外围设有高于止口面的台阶面，所述台阶面上安装有导电基片，导电基片经导电线电连接到挂具的导电挂钩，所述导电弹片与所述导电基片为一体式结构，多个所述导电弹片从所述导电基片向内侧延伸；所述导电弹片包括水平部、第一延伸部和第二延伸部，所述水平部与所述导电基片连接，所述第一延伸部从所述水平部斜向下延伸，所述第二延伸部从所述第一延伸部下端向上斜向上延伸设置。

7.根据权利要求6所述的晶圆电镀挂具，其特征在于，还包括一压环，所述压环安装于所述台阶面上，所述压环的内径与晶圆外径相匹配，所述压环的内侧壁上开有供所述导电弹片的第二延伸部穿出的小窗。

8.根据权利要求7所述的晶圆电镀挂具，其特征在于，所述压环的内径从靠近晶圆的一侧向远离晶圆的一侧逐渐变大。

9.根据权利要求1所述的晶圆电镀挂具，其特征在于，所述后盖上设有向晶圆一侧凸出的凸台，所述凸台的外径从靠近后盖一侧向晶圆一侧逐渐变大，所述弹性体的外径与晶圆外径相匹配，所述弹性体的内径与所述凸台的外径相匹配，所述弹性体的外端面高于所述凸台的外端面。

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