CN115151105A

CN115151105A - 贴合治具

Info

Publication number: CN115151105A
Application number: CN202210820345.6A
Authority: CN
Inventors: 曾贏慧
Original assignee: Interface Optoelectronics Shenzhen Co Ltd; Interface Technology Chengdu Co Ltd; General Interface Solution Ltd
Current assignee: Interface Optoelectronics Shenzhen Co Ltd; Interface Technology Chengdu Co Ltd; General Interface Solution Ltd
Priority date: 2022-07-13
Filing date: 2022-07-13
Publication date: 2022-10-04
Anticipated expiration: 2042-07-13
Also published as: CN115151105B

Abstract

本申请涉及一种贴合治具，该贴合治具包括载台，所述载台的承载面上设有至少两个间隔排布的支撑台；以及补偿层，设于所述支撑台上。这样，在贴合第一基板和第二基板时，一方面，可以对第一基板较好地支撑，使第一基板的非凸出区域也具有一定的支撑力，从而使胶层受力比较均匀，厚度的均一性较好；另一方面，补偿层可以针对第一基板的自身形变(前序工艺导致)进行调整和补偿，从而使第一基板与补偿层的接触更好，进一步使胶层受力更均匀，提高胶层厚度的均一性。

Description

贴合治具

技术领域

本申请涉及治具技术领域，特别是涉及一种贴合治具。

背景技术

目前随着电子产品的飞速发展，LED显示技术的快速普及以及各类集成芯片功率的不断增大，散热问题已经成为了一个重要的问题，成为了电子产品发展难以突破的瓶颈。

在传统技术中，通常采用散热装置对芯片进行散热。散热装置包括第一基板和第二基板，第一基板和第二基板之间通过胶层粘接。第一基板和第二基板中的一者用于和芯片贴合进行热交换，另一者用于散发第一基板上的热量。在制作散热装置时，首先在第一基板上设置胶层，然后通过治具将第一基板和第二基板贴合。

然而，传统的治具导致散热装置的胶层厚度的均一性差，影响散热装置的使用性能。

发明内容

基于此，有必要针对传统技术的治具导致散热装置的胶层厚度的均一性差的问题，提供一种贴合治具。

一种贴合治具，包括：

载台，所述载台的承载面上设有至少两个间隔排布的支撑台；以及

补偿层，设于所述支撑台上。

上述的贴合治具，通过在载台上设置支撑台，并在支撑台上设置补偿层。这样，在贴合第一基板和第二基板时，一方面，可以对第一基板较好地支撑，使第一基板的非凸出区域也具有一定的支撑力，从而使胶层受力比较均匀，厚度的均一性较好；另一方面，补偿层可以针对第一基板的自身形变(前序工艺导致)进行调整和补偿，从而使第一基板与补偿层的接触更好，进一步使胶层受力更均匀，提高胶层厚度的均一性。

在其中一个实施例中，所述补偿层被配置为单层结构。

在其中一个实施例中，所述补偿层包括第一柔性层。

在其中一个实施例中，所述第一柔性层的表面设置有凹槽。

在其中一个实施例中，所述第一柔性层的厚度介于200-300μm。

在其中一个实施例中，所述补偿层包括第一硬质层。

在其中一个实施例中，所述补偿层被配置为复合层结构。

在其中一个实施例中，所述补偿层包括一个第二柔性层和一个第二硬质层，所述第二硬质层位于所述第二柔性层靠近所述支撑台的一侧。

在其中一个实施例中，所述补偿层包括多个第三柔性层和多个第三硬质层；

多个所述第三柔性层和多个所述第三硬质层在所述支撑台的表面朝背离所述支撑台的方向交替层叠设置。

在其中一个实施例中，所述贴合治具还包括压板，所述压板位于补偿层背离所述载台的一侧；所述压板内设置有加热件；

和/或，所述补偿层和所述支撑台之间还设置有粘接层。

综上所述，本发明在贴合第一基板和第二基板时，一方面，可以对第一基板较好地支撑，使第一基板的非凸出区域也具有一定的支撑力，从而使胶层受力比较均匀，厚度的均一性较好；另一方面，补偿层可以针对第一基板的自身形变(前序工艺导致)进行调整和补偿，从而使第一基板与补偿层的接触更好，进一步使胶层受力更均匀，提高胶层厚度的均一性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统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申请的一些实施例，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为已知技术中第一基板上形成胶层后的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为已知技术中第一基板和第二基板贴合的结构示意图；

图4为图3的俯视图；

图5为本申请一实施例提供的贴合治具的载台和补偿层的一种结构示意图；

图6为本申请一实施例提供的贴合治具对第一基板和第二基板进行贴合的示意图；

图7为图6的俯视图；

图8为本申请一实施例提供的贴合治具的载台和补偿层的另一种结构示意图；

图9为本申请一实施例提供的贴合治具的载台和补偿层的再一种结构示意图；

图10为本申请一实施例提供的贴合治具的载台和补偿层的又一种结构示意图；

图11为本申请一实施例提供的贴合治具的载台和补偿层的又一种结构示意图；

图12为本申请一实施例提供的贴合治具的载台和补偿层的又一种结构示意图；

图13为本申请一实施例提供的贴合治具的载台、补偿层和粘接层的结构示意图。

附图标记：

1、1’：贴合治具

2、2’：第一基板

3、3’：胶层

4、4’：第二基板

10、10’：载台

11：支撑台

20：补偿层

21：第一柔性层

22：第一硬质层

23：第二柔性层

24：第二硬质层

25：第三柔性层

26：第三硬质层

27：凹槽

30：粘接层

40、40’：压板

41：加热件

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请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申请。但是本申请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申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请和简化描述，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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

正如背景技术所述，参照图1和图2所示，在制作散热装置时，首先在第一基板2’上设置胶层3’，胶层3’形成后的结构如图1所示。图2中虚线所框出的中间区域表示：贴合时，只有该区域的胶层3’具有比较均匀的支撑力。具体地，参照图3和图4所示，将第一基板2’放置在载台10’上，然后将第二基板4’放置在胶层3’正上方，最后通过压板40’进行压合。通过图3可知，贴合后，一方面，胶层3’的厚度不均匀，中间的胶层3’厚度薄，两边的胶层3’厚度厚；另一方面，第一基板2’发生翘曲。参考图3和图4分析可知，由于第一基板2’的部分区域处于悬空状态，载台10’对第一基板2’的支撑力局限于第一基板2’的中心区域(图4中双点划线)，并且第一基板2’的悬空部分没有支撑力，导致胶层3’受力不均匀，使中间的胶层3’厚度较薄，两边的胶层3’厚度较厚，从而表现为胶层3’厚度的均一性差，进而影响散热装置的使用性能。

有鉴于此，本申请实施例提供一种贴合治具以及贴合治具的使用方法，能够提高胶层厚度的均一性。

第一方面，本申请实施例提供一种贴合治具，该贴合治具用于贴合散热装置的第一基板和第二基板。该散热装置可以是高频振动的散热模块。参照图5和图6所示，该贴合治具1包括载台10和补偿层20。其中，载台10的承载面上设有两个间隔排布的支撑台11，补偿层20设于支撑台11上。

可以理解的是，在贴合时，两个支撑台11对应一个散热装置。支撑台11的数量也可以为4个、8个或10个等，示例性的，若支撑台11的数量为10个，那么每两个支撑台11对应一个散热装置，该贴合治具1可以同时贴合5个散热装置。本申请实施例对载台10上的支撑台11的数量不做限制。

需要说明的是，载台10用于承载第一基板2，载台10的部分顶表面与第一基板2接触，以给第一基板2提供支撑力，该载台10也可以理解为下载台。在本申请实施例中，两个支撑台11之间的部分用于与第一基板2的凸出部接触，并且该部分对第一基板2起主要支撑作用。

可以理解的是，第一基板2在前序的制备工序中，由于制备工艺或其他因素的影响，第一基板2会发生形变或翘曲。在本申请实施例中，“补偿层20”主要对第一基板2的形变或翘曲起补偿作用，使第一基板2与补偿层20接触均匀，从而在贴合时，使胶层3受力均匀。

上述的贴合治具1，通过在载台10上设置支撑台11，并在支撑台11上设置补偿层20。这样，在贴合第一基板2和第二基板4时，一方面，支撑台11可以对第一基板2的悬空区域较好地支撑，使第一基板2的整个平面均具有一定的支撑力，从而使胶层3受力比较均匀，厚度的均一性较好；另一方面，补偿层20可以针对第一基板2的自身形变(前序工艺导致的)进行调整和补偿，从而使第一基板2与补偿层20的接触更好，进一步使胶层3受力更均匀，提高胶层3厚度的均一性。

参照图6所示，在本申请实施例中，贴合治具1还包括压板40，压板40位于补偿层20背离载台10的一侧，压板40内设置有加热件41。压板40用于给第二基板4施加压力，加热件41用于给胶层3提供热量，以使胶层3的流动性和粘性更好。加热件41可以是正温度系数(Positive Temperature Coefficient，PTC)热敏电阻、电磁加热器、红外加热器等。可以理解的是，贴合治具1还可以包括控制件(未示出)，控制件与加热件41电性连接，用于控制加热件41的开与关。

在贴合第一基板2和第二基板4时，第一基板2、胶层3和第二基板4的放置位置如下：第一基板2放置在补偿层20背离载台10的一侧，第一基板2的凸出部与两个支撑台11之间的载台10的上表面接触，第一基板2的其他部分与支撑台11上的补偿层20接触。胶层3放置于第一基板2背离载台10的一侧表面，第二基板4放置于胶层3背离载台10的一侧表面。压板40放置于第二基板4背离载台10的一侧表面。

压板40放置后，可以打开加热件41给胶层3提供热量，同时对压板40的上表面施压，压力经过压板40传递至第二基板4，并依次传递至胶层3、第一基板2、载台10，载台10施加反作用力，一部分反作用力直接作用至第一基板2的凸出部，另一部分反作用力通过补偿层20作用至第一基板2的其他区域，第一基板2将接收到的反作用力传递至胶层3，位于中间区域的胶层3和位于两边区域的胶层3的上下表面均承受作用力，参照图7所示，图中的粗双点划线表示胶层3的受力区域，可见，胶层3整体受力比较均匀，从而使胶层3的厚度均一性较好。

在其中一个实施例中，补偿层20被配置为单层结构。在这里，“单层结构”指：通过一种工艺制备而成的单层结构，该单层结构可以通过一种材料制备而成，例如：无尘布。该单层结构也可以通过多种混合材料制备而成，例如：泡棉。

通过将补偿层20设置为单层结构，可以使补偿层20的结构简单，降低了补偿层20的制备难度。

在其中一个实施例中，参照图5所示，补偿层20包括第一柔性层21。第一柔性层21可以发生形变，以适应第一基板2的翘曲或变形。第一柔性层21可以通过无尘布(聚酯纤维)、泡棉、无尘纸、聚乙烯薄膜、牛皮纸、硅胶、聚甲基丙烯酸甲酯(PolymethylMethacrylate，PMMA)等材料制备而成。

在其中一个实施例中，参照图8所示，第一柔性层21的表面设置有凹槽27。凹槽27的数量可以有多个，多个凹槽27在第一柔性层21的表面间隔排布。

需要说明的是，当第一基板2发生翘曲或变形时，第一柔性层21接触第一基板2后，会发生形变，凹槽27可以吸收第一柔性层21形变时产生的应力，从而降低第一柔性层21发生形变的难度，提高第一柔性层21的形变能力，使第一柔性层21能够更好地与第一基板2贴合。

在其中一个实施例中，参照图5所示，第一柔性层21的厚度H介于200-300μm，第一柔性层21的厚度H指第一柔性层21靠近载台10一侧的表面与第一柔性层21背离载台10一侧的表面之间的距离。示例性的，第一柔性层21的厚度H可以是200μm、220μm、250μm、265μm、280μm或300μm。第一柔性层21的厚度H位于上述范围内，可以使第一柔性层21具有较好的柔韧性，较好的强度、较好的形变能力，从而使第一柔性层21具有较好的补偿能力。

在其中一个实施例中，如图9所示，补偿层20包括第一硬质层22。在这里，第一硬质层22指不易发生形变的结构层，第一硬质层22可以通过多晶硅、玻璃、有机-无机杂化的硅氧烷聚合物等制作而成。可以理解的是，在压合过程中，可以根据每一个第一基板2的翘曲度(或形变程度)来调整对应的第一硬质层22的厚度和形状，以使第一硬质层22与第一基板2完全贴合。

在其中一个实施例中，如图10所示，补偿层20被配置为复合层结构。在这里，“复合层结构”指：由至少两个单层结构层叠而成的结构。这样，可以使补偿层20具有复合功能，相较于单层结构的补偿层20，复合层结构的补偿层20的功能性更好。可以理解的是，两个单层结构层之间可以通过双面胶粘接。

具体地，如图10所示，补偿层20包括一个第二柔性层23和一个第二硬质层24，第二硬质层24位于第二柔性层23靠近支撑台11的一侧。

示例性的，第二柔性层23可以通过无尘布(聚酯纤维)、泡棉、无尘纸、牛皮纸、聚乙烯薄膜、硅胶、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl Methacrylate，PMMA)等材料制备而成。第二硬质层24可以通过多晶硅、玻璃、有机-无机杂化的硅氧烷聚合物等制作而成。第二柔性层23和第二硬质层24可以通过双面胶粘接。这样，一方面使补偿层20具有一定的刚度，便于转移或拿取补偿层20，以及便于将补偿层20设置在支撑台11上；另一方面使补偿层20又具有较好的柔性，可以发生形变，以适应第一基板2的翘曲或变形。

具体地，参照图11所示，第二柔性层23的表面可以设置有凹槽27。凹槽27的数量可以有多个，多个凹槽27在第二柔性层23的表面间隔排布。

需要说明的是，当第一基板2发生翘曲或变形时，第二柔性层23接触第一基板2后，会发生形变，凹槽27可以吸收第二柔性层23形变时产生的应力，从而降低第二柔性层23发生形变的难度，提高第二柔性层23的形变能力，使第二柔性层23能够更好地与第一基板2贴合。

可以理解的是，第二柔性层23的厚度可以介于200-300μm，第二柔性层23的厚度指第二柔性层23靠近载台10一侧的表面与第二柔性层23背离载台10一侧的表面之间的距离。示例性的，第二柔性层23的厚度可以是200μm、220μm、250μm、265μm、280μm或300μm。第二柔性层23的厚度位于上述范围内，可以使第二柔性层23具有较好的柔韧性，较好的强度、较好的形变能力，从而使第二柔性层23具有较好的补偿能力。

在其中一个实施例中，参照图12所示，补偿层20包括多个第三柔性层25和多个第三硬质层26。多个第三柔性层25和多个第三硬质层26在支撑台11的表面朝背离支撑台11的方向交替层叠设置。

以图12中的方位为例，这样，可以使补偿层20在垂直方向上的刚度和柔性更均匀。可以理解为：第三柔性层25为水泥，第三硬质层26为钢筋，二者混合形成混凝土结构，使补偿层20在垂直方向的不同区域均兼具有柔性和刚度，避免了第三柔性层25受力后发生“塌陷”，提高了补偿层20的结构强度。图12中的补偿层20包括三层第三柔性层25和三层第三硬质层26，可以理解的是，补偿层20还可以包括两层第三柔性层25和两层第三硬质层26。或者，补偿层20还可以包括两层第三柔性层25和一层第三硬质层26，其中，第三硬质层26位于两层第三柔性层25之间。本申请实施例对补偿层20包括的第三柔性层25和第三硬质层26的数量不做限定。

在其中一个实施例中，参照图13所示，补偿层20和支撑台11之间还设置有粘接层30。这样，可以将补偿层20粘接在支撑台11上，避免补偿层20从支撑台11上掉落。粘接层30可以是双面胶或铜胶带。

需要说明的是，发明人通过试验对本申请实施例提供的贴合装置进行了验证。具体试验数据见表1。

表1胶层厚度试验值

表1中，c1-c7表示7个不同的散热装置单元，每一个单元中的15个数值表示该单元的胶层的15个区域对应的胶层厚度，其中，第2列表示中部区域的胶层的厚度，第1列和第3列表示两边区域的胶层的厚度。通过表1可知，一方面，两边区域的胶层的厚度与中部区域的胶层的厚度之间的差值较小，并且该差值在0-5μm范围之间，显著改善了传统技术中，中间胶层厚度较薄，两边胶层厚度较厚的问题；另一方面，上述7个散热装置的胶层厚度差均不大于5μm，并且胶层厚度的全部数值中，最大值为10μm，最小值为5μm。上述数据表面，本申请实施例提供的贴合装置能够使胶层厚度位于可接收范围内，可以有效提高胶层厚度的均一性。

第二方面，本申请实施例提供一种贴合治具的使用方法，该贴合治具的使用方法包括：

步骤一：将第一基板放置在载台的上表面；其中，在第一基板的表面放置感压件，在感压件的上方放置第二基板。可以理解的是，感压件可以是感压纸或感压器，用于检测第一基板表面的受力是否均匀。

步骤二：将压板放置在第二基板的上表面，并对压板施压；施压完成后，取出感压件，观察感压件上的受力是否均匀。若受力符合要求，开始步骤三；若受力不符合要求，调整补偿层的厚度，并从步骤一重新开始。

步骤三：在第一基板的表面设置胶层，并将第一基板放置在载台的上表面；在该步骤中，还将第二基板放置于胶层的上表面。

步骤四：在第二基板的表面放置压板，并打开加热件对胶层进行加热，同时对压板施压。这样，就完成了第一基板和第二基板的贴合工艺。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种贴合治具，其特征在于，包括：

补偿层，设于所述支撑台上。

2.根据权利要求1所述的贴合治具，其特征在于，所述补偿层被配置为单层结构。

3.根据权利要求2所述的贴合治具，其特征在于，所述补偿层包括第一柔性层。

4.根据权利要求3所述的贴合治具，其特征在于，所述第一柔性层的表面设置有凹槽。

5.根据权利要求3所述的贴合治具，其特征在于，所述第一柔性层的厚度介于200-300μm。

6.根据权利要求2所述的贴合治具，其特征在于，所述补偿层包括第一硬质层。

7.根据权利要求1所述的贴合治具，其特征在于，所述补偿层被配置为复合层结构。

8.根据权利要求7所述的贴合治具，其特征在于，所述补偿层包括一个第二柔性层和一个第二硬质层，所述第二硬质层位于所述第二柔性层靠近所述支撑台的一侧。

9.根据权利要求7所述的贴合治具，其特征在于，所述补偿层包括多个第三柔性层和多个第三硬质层；

10.根据权利要求1-8中任一项所述的贴合治具，其特征在于，所述贴合治具还包括压板，所述压板位于补偿层背离所述载台的一侧；所述压板内设置有加热件；

和/或，所述补偿层和所述支撑台之间还设置有粘接层。