CN116313946B - 温度调节系统及调节方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种温度调节系统及调节方法，其中，温度调节系统包括加热装置和控制装置，加热装置用于芯片键合时对芯片表面的焊料凸点加热，加热装置包括多个温度区域，每个温度区域设有多个调温腔室，每个调温腔室设有导热介质。控制装置根据预存的芯片键合时每个温度区域的加热温度，调节温度区域内的多个调温腔室内的导热介质的导热系数，以使与温度区域位置对应的焊料凸点在芯片键合时的温度等于目标温度。本公开在加热装置中设置具有导热介质的调温腔室，通过控制装置对每个温度区域内的调温腔室内的导热介质的导热系数进行调节，以使得焊料凸点在芯片键合时的温度等于目标温度，减小或消除各焊料凸点之间的温度差，提升芯片键合的可靠性。

Description

温度调节系统及调节方法

技术领域

本公开涉及半导体技术领域，尤其涉及一种温度调节系统及调节方法。

背景技术

在半导体制程中，可以采用混合键合、热压键合等工艺对芯片进行封装。当采用热压键合工艺对芯片进行封装时，由于对芯片进行加热的热压焊头的供热表面容易受到环境的影响，热压焊头的中间区域的温度通常高于边缘区域的温度，导致设置于芯片中间区域的焊料凸点的温度也高于芯片边缘区域的焊料凸点的温度。芯片上的各焊料凸点之间的温度差较大，容易使得芯片产生翘曲和热应力，且容易造成芯片边缘的焊料凸点的不良键合，导致产品故障。

发明内容

以下是对本公开详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

本公开提供了一种温度调节系统及调节方法。

本公开的第一方面，提供了一种温度调节系统，所述温度调节系统包括：

加热装置，用于芯片键合时对芯片表面的焊料凸点加热，所述加热装置包括多个温度区域，每个所述温度区域的内部设有多个调温腔室，每个所述调温腔室设有导热介质；

控制装置，与所述加热装置信号连接，所述控制装置用于根据预存的所述芯片键合时每个所述温度区域的加热温度，调节所述温度区域内的多个所述调温腔室内的所述导热介质的导热系数，以使与所述温度区域位置对应的所述焊料凸点在所述芯片键合时的温度等于目标温度。

本公开一些实施例中，多个所述温度区域由所述加热装置的径向内侧向径向外侧依次排布，每个所述温度区域均包括沿所述加热装置周向布置的多个所述调温腔室。

本公开一些实施例中，所述加热装置包括相对且间隔设置的供热板和受热板，以及位于所述供热板和所述受热板之间的多个隔板，所述多个隔板、所述供热板和所述受热板围成多个所述调温腔室。

本公开一些实施例中，所述导热介质为液态介质，每个所述调温腔室设置有供所述液态介质流入所述调温腔室的进口，以及供所述液态介质流出所述调温腔室的出口。

本公开一些实施例中，所述温度调节系统还包括多个储存容器，所述储存容器用于储存所述液态介质，且不同的所述储存容器中所储存的所述液态介质的导热系数不同；

每个所述调温腔室的进口与至少两个所述储存容器连通，各所述储存容器与所述控制装置信号连接，所述控制装置用于：

调节流入每个所述温度区域内的所述调温腔室的至少两种所述液态介质的配比，以使流入所述调温腔室内的所述液态介质的导热系数等于目标导热系数，所述目标导热系数匹配所述目标温度。

本公开一些实施例中，每个所述储存容器与所述调温腔室的进口之间通过输送管道连通，所述输送管道设置有第一流量控制阀；所述第一流量控制阀与所述控制装置信号连接，所述控制装置通过所述第一流量控制阀控制每个所述储存容器的启闭和开度。

本公开一些实施例中，所述温度调节系统还包括混液管道，所述混液管道与每个所述储存容器连通，每个所述储存容器与所述混液管道的连接处设置第二流量控制阀；

所述混液管道与每个所述调温腔室的进口连通，每个所述调温腔室与所述混液管道的连接处设置启闭阀；

所述第二流量控制阀和所述启闭阀与所述控制装置信号连接，所述控制装置通过所述第二流量控制阀控制每个所述储存容器的启闭和开度，并通过所述启闭阀控制每个所述调温腔室的进口的启闭。

本公开的第二方面，提供了一种温度调节方法，应用于本公开第一方法提供的温度调节系统的控制装置，所述温度调节方法包括：

计算芯片键合时加热装置的每个温度区域对应的加热温度；

获取所述芯片键合时焊料凸点的目标温度；

基于每个所述加热温度和所述目标温度，调节所述加热温度对应的所述温度区域内的多个调温腔室内的导热介质的导热系数，以使与所述温度区域位置对应的所述焊料凸点在所述芯片键合时的温度等于所述目标温度。

本公开一些实施例中，基于每个所述加热温度和所述目标温度，调节所述加热温度对应的所述温度区域内的多个调温腔室内的导热介质的导热系数，以使与所述温度区域位置对应的所述焊料凸点在所述芯片键合时的温度等于所述目标温度，包括：

基于每个所述加热温度和所述目标温度，计算所述加热温度对应的所述温度区域内的多个所述调温腔室内的所述导热介质的目标导热系数；

基于所述目标导热系数，控制多个储存容器开启，向所述温度区域内的多个所述调温腔室中通入所述目标导热系数的所述导热介质，使得与所述温度区域位置对应的所述焊料凸点在所述芯片键合时的温度等于所述目标温度。

本公开一些实施例中，不同的所述储存容器中所储存的液态介质的导热系数不同，基于所述目标导热系数，控制多个储存容器开启，向所述温度区域内的多个所述调温腔室中通入所述目标导热系数的所述导热介质，包括：

获取每个所述储存容器中所储存的所述液态介质的导热系数；

基于所述导热系数和所述目标导热系数，调节流入所述温度区域内的多个所述调温腔室内的至少两种所述液态介质的配比，使得所述调温腔室内的所述导热介质的导热系数等于所述目标导热系数。

本公开提供的温度调节系统及调节方法中，通过在加热装置中设置具有导热介质的调温腔室，通过控制装置对每个温度区域内的调温腔室内的导热介质的导热系数进行调节，以使得与每个温度区域位置对应的焊料凸点在芯片键合时的温度等于目标温度，减小或消除各焊料凸点之间的温度差，提升芯片键合的可靠性。

在阅读并理解了附图和详细描述后，可以明白其他方面。

附图说明

并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且与描述一起用于解释本公开实施例的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本公开的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据一示例性实施例示出的温度调节系统的示意图。

图2是根据一示例性实施例示出的加热装置沿A-A方向的剖视图。

图3是根据一示例性实施例示出的调温腔室的局部示意图。

图4是根据一示例性实施例示出的温度调节系统的示意图。

图5是根据一示例性实施例示出的温度调节系统的示意图。

图6是根据一示例性实施例示出的温度调节方法的流程图。

附图标记：

100、温度调节系统；10、加热装置；101、温度区域；11、调温腔室；111、进口；112、出口；12、供热板；13、受热板；14、隔板；20、控制装置；30、芯片；31、焊料凸点；32、衬垫；40、衬底；41、金属焊盘；50、衬底加热器；60、储存容器；70、输送管道；71、第一流量控制阀；80、混液管道；81、第二流量控制阀；82、启闭阀。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

在半导体制程中，可以采用混合键合、热压键合等工艺对芯片进行封装。当采用热压键合工艺对芯片进行封装时，由于对芯片进行加热的热压焊头的供热表面容易受到环境的影响，热压焊头的中间区域的温度通常高于边缘区域的温度，导致设置于芯片中间区域的焊料凸点的温度也高于芯片边缘区域的焊料凸点的温度。芯片上的各焊料凸点之间的温度差较大，容易使得芯片产生翘曲和热应力，且容易造成芯片边缘的焊料凸点的不良键合，导致产品故障。

有鉴于此，本公开提供了一种温度调节系统，包括加热装置和控制装置，加热装置用于芯片键合时对芯片表面的焊料凸点加热，加热装置包括多个温度区域，每个温度区域的内部设有多个调温腔室，每个调温腔室设有导热介质。控制装置与加热装置信号连接，控制装置用于根据预存的芯片键合时每个温度区域的加热温度，调节温度区域内的多个调温腔室内的导热介质的导热系数，以使与温度区域位置对应的焊料凸点在芯片键合时的温度等于目标温度。本公开通过在加热装置中设置具有导热介质的调温腔室，通过控制装置对每个温度区域内的调温腔室内的导热介质的导热系数进行调节，以使得与每个温度区域位置对应的焊料凸点在芯片键合时的温度等于预设的目标温度，减小或消除各焊料凸点之间的温度差，提升芯片键合的可靠性。

本公开一示例性的实施例中，如图1和图2所示，本公开实施例提供了一种温度调节系统的示意图，温度调节系统100包括加热装置10和控制装置20，加热装置10用于芯片键合时对芯片30表面的焊料凸点31加热，加热装置10包括多个温度区域101，每个温度区域101的内部设有多个调温腔室11，每个调温腔室11设有导热介质。控制装置20与加热装置10信号连接，控制装置20用于根据预存的芯片键合时每个温度区域101的加热温度，调节所述温度区域101内的多个调温腔室11内的导热介质的导热系数，以使与温度区域101位置对应的焊料凸点31在芯片键合时的温度等于目标温度。

本实施例中，温度调节系统100用于对芯片30进行热压键合（ThermalCompression Bonding，TCB）工艺，芯片30可以是未经封装的裸片（Die）。在进行热压键合工艺之前，参考图1所示，在芯片30设置有晶体管的一侧表面设置多个待键合到衬底40的焊料凸点31，焊料凸点31可以是焊球(solder ball)、导通孔(conductive via)或凸块 (bump)，衬底40可以是芯片、基板、金属载体中的一种或组合。衬底40上设置有与焊料凸点31对应的待键合的多个金属焊盘41，每个金属焊盘41与芯片30上的焊料凸点31一一对应。在进行热压键合工艺时，在芯片30未设置焊料凸点31的一侧表面施加压力并同时对芯片30和衬底40进行加热，例如采用本实施例提供的温度调节系统100中的加热装置10对芯片30进行加热，采用衬底加热器50对衬底进行加热。在热压键合工艺过程中，加热装置10可以提供400℃~420℃的温度，在一些情况下可以提供500℃的温度，衬底加热器50可以提供150℃左右的温度。加热装置10提供的热量从芯片30传递至焊料凸点31并进一步传递至衬底40，焊料凸点31与衬底40上的金属焊盘41熔合，同时衬底40作为散热器将热量从30拉离，以完成芯片30与衬底40的键合。示例性地，每个焊料凸点31与芯片30上的衬垫32一一对应。

加热装置10可以是热压焊头，由于加热装置10的表面容易受到环境的影响导致温度分布不均匀，根据加热装置10的表面的温度梯度分布，可以将加热装置10的表面区分为多个温度区域101，每个温度区域101在加热装置10对芯片30进行加热时的温度均不同。参考图2所示，不同的温度区域101在图2中以虚线区分表示。本实施例在加热装置10的每个温度区域101的内部设置多个调温腔室11，调温腔室11可以是设置于加热装置10内部的腔室。在调温腔室11的内部设置导热介质，通过对加热装置10中处于不同的温度区域101内的调温腔室11内对应设置不同导热系数的导热介质，以实现加热装置10的各温度区域101传递至芯片30表面的各个焊料凸点31的温度相同，实现各个焊料凸点31的温度均匀性，从而提升芯片30的键合良率。示例性地，导热介质可以是固态导热介质、气态导热介质或者液态导热介质。

控制装置20可以是具有集成数据处理装置的机台，控制装置20例如可以设置为终端设备，控制装置20与加热装置10信号连接，信号连接可以是物理电气连接以实现信号连接，也可以是无线通信连接以实现信号连接。控制装置20内设置有预存的芯片键合时每个温度区域101的加热温度，由于加热装置10的供热表面容易受到环境影响，加热装置10受到环境影响后，每个温度区域101的实际工作温度即为芯片键合时每个温度区域101的加热温度。示例性地，控制装置20可以根据加热装置10在芯片键合时的工作温度，以及芯片键合时的环境影响因素进行仿真计算，以确定每个温度区域101的加热温度，并预存于控制装置20中。焊料凸点31的目标温度可以是技术人员根据实际需求或经验设置的芯片键合时焊料凸点31所需达到的理想温度。需要说明的是，为了实现芯片键合的良率，芯片30上的各焊料凸点31在芯片键合时的目标温度相同。

控制装置20可以基于加热装置10中的每个温度区域101的加热温度，并根据焊料凸点31在芯片键合时的目标温度，对加热装置10中每个温度区域101内部的多个调温腔室11内的导热介质的导热系数进行分别调节，使得每个温度区域101中的多个调温腔室11内的导热介质的导热系数与该温度区域101的加热温度进行匹配，以使得与每个温度区域101位置对应的各个焊料凸点31在芯片键合时的温度等于目标温度。也就是说，实现加热装置10上处于不同加热温度的不同温度区域101传递至芯片30表面的各个焊料凸点31的温度相同，使得各个焊料凸点31在芯片键合时的温度等于目标温度。

例如，对于加热装置10的加热温度较高的温度区域101，控制装置20可以调节加热温度较高的温度区域101内的多个调温腔室11内的导热介质的导热系数较低，使得该温度区域101的热量传递的有效率降低，从而降低与该温度区域101位置对应的芯片30上的焊料凸点31的温度，以达到目标温度。再例如，对于加热装置10的加热温度较低的温度区域101，控制装置20可以调节加热温度较低的温度区域101内的多个调温腔室11内的导热介质的导热系数较高，使得该温度区域101的热量传递的有效率提高，从而提高与该温度区域101位置对应的芯片30上的焊料凸点31的温度，以达到目标温度。

在一个示例性实施例中，结合图1和图2所示，多个温度区域101由加热装置10的径向内侧向径向外侧依次排布，每个温度区域101均包括沿加热装置10周向布置的多个调温腔室11。

为了便于对芯片30表面的焊料凸点31进行加热，在芯片键合时，加热装置10的大小可以覆盖芯片30，加热装置10的形状可以设置为与芯片30类似的板状结构。由于加热装置10的供热表面不同区域受到环境影响如空气流动所散失的热量不同，例如，参考图2所示，加热装置10的边缘散热速度较快，加热装置10的边缘区域的加热温度较低，而加热装置10的中间区域散热速度较慢，加热装置10的中间区域的加热温度较高，因此，具有不同加热温度的多个温度区域101由加热装置10的径向内侧向径向外侧依次排布，不同的温度区域101以虚线在图2中进行示例性的区分。每个温度区域101在加热装置10的周向方向上的加热温度相同，因此，每个温度区域101均设有沿加热装置10周向方向布置的多个调温腔室11，在调节每个温度区域101向芯片30传递的加热温度时，可以对该温度区域101内的多个调温腔室11内的导热介质的导热系数进行调节，以使得与该温度区域101位置对应的焊料凸点31在芯片键合时的温度等于目标温度。

在一个示例性实施例中，参考图1和图2所示，加热装置10包括相对且间隔设置的供热板12和受热板13，以及位于供热板12和受热板13之间的多个隔板14，多个隔板14、供热板12和受热板13围成多个调温腔室11。

供热板12可以是采用电阻加热、感应加热、电弧加热、电子束加热等方式的加热器件，由于芯片30具有一定的面积，供热板12设置为板状的加热器件，以向芯片30上的多个焊料凸点31提供热量。受热板13与供热板12相对设置，受热板13用于与芯片30接触，以向多个焊料凸点31传递供热板12提供的热量。供热板12与受热板13间隔设置，在供热板12和受热板13之间设置多个隔板14，以使得多个隔板14作为调温腔室11的侧壁，供热板12作为调温腔室11的顶壁，受热板13作为调温腔室11的底壁。也就是说，多个隔板14、供热板12和受热板13围成多个调温腔室11，以使得调温腔室11中可以容置导热介质。调温腔室11设置于供热板12和受热板13之间，通过对调温腔室11内的导热介质的导热系数进行调节，使得温度分布不均匀（即不同温度区域101）的供热板12传递至受热板13的热量相同。也就是说，调节各调温腔室11内的导热介质的导热系数，可以使得与不同温度区域101位置对应的受热板13的温度分布均匀，从而使受热板13向多个焊料凸点31提供的热量相同，多个焊料凸点31的温度均与目标温度相等。示例性地，多个隔板14在供热板12和受热板13之间呈格栅状，以使得形成的多个调温腔室11在加热装置10的内部呈阵列排布。

在一个示例性实施例中，参考图1和图3所示，导热介质为液态介质，每个调温腔室11设置有供液态介质流入调温腔室11的进口111，以及供液态介质流出调温腔室11的出口112。

相对于固态介质和气态介质，液态介质在具有良好的均匀分布的同时，便于对具有不同导热系数的多种液态介质混合均匀，使得混合后的导热介质具有均匀的导热系数，以便于对调温腔室11内的导热介质的导热系数进行调节。同时，为了实现温度调节系统100对多种不同规格的芯片进行热压键合的需求，调温腔室11内的液态介质可以进行适应性更换，因此，选择液态介质作为导热介质。示例性地，液态介质可以包括具有高导热性的导热硅脂、导热油等介质，也可以包括具有低导热性的石蜡油、甘油等介质。

参考图1、图2和图3所示，调温腔室11设置有供液态介质流入调温腔室11的进口111以及供液态介质流出调温腔室11的出口112，以便于基于不同规格的芯片30，或者基于芯片30表面的焊料凸点31的不同分布，控制装置20对各温度区域101内的调温腔室11内的导热介质进行适应性的更换，以使得芯片30表面的焊料凸点31在芯片键合时可以达到目标温度。示例性地，进口111可以设置于调温腔室11的顶部，出口112设置于调温腔室11的底部，当液态介质流入调温腔室11时，进口111处于开启状态，出口112处于关闭状态，使得液态介质对调温腔室11进行填充。当液态介质流出调温腔室11时，进口111处于关闭状态，出口112处于开启状态，使得调温腔室11内的液态介质可以充分流出，减少对后续流入调温腔室11内的液态介质的导热系数的影响。

在一个示例性实施例中，结合图1至图5所示，温度调节系统100还包括多个储存容器60，储存容器60用于储存液态介质，且不同的储存容器60中所储存的液态介质的导热系数不同。每个调温腔室11的进口111与至少两个储存容器60连通，各储存容器60与控制装置20信号连接，控制装置20用于调节流入每个温度区域101内的调温腔室11的至少两种液态介质的配比，以使流入调温腔室11内的液态介质的导热系数等于目标导热系数，目标导热系数匹配目标温度。

储存容器60用于储存液态介质，储存容器60可以是使用耐腐蚀材料制成的相对密闭的储罐或储槽，多个储存容器60中，不同的储存容器60中所储存的液态介质的导热系数不同，导热系数是表示材料热传导能力大小的物理量。例如，在一个储存容器60中，其储存的液态介质为具有较高的导热系数的导热硅脂；在另一个储存容器60中，其储存的液态介质为具有较低的导热系数的石蜡油，等等。

设置每个调温腔室11的进口111与两个或两个以上的储存容器60连通，以使得具有不同导热系数的两种或两种以上的液态介质可以流入调温腔室11中，以便于控制装置20根据不同温度区域101对应的加热温度，对每个温度区域101内的调温腔室11内的导热介质的导热系数进行调节。多个储存容器60与控制装置20信号连接，例如可以在储存容器60的出口处设置控制阀，控制阀与控制装置20信号连接。控制装置20通过控制与每个温度区域101内的调温腔室11的进口111连接的储存容器60的开度，以调节流入每个温度区域101内的多个调温腔室11中的两种或两种以上的液态介质的配比，以使流入每个温度区域101内的多个调温腔室11内的液态介质的导热系数等于与该温度区域101对应的目标导热系数，目标导热系数匹配目标温度。

需要说明的是，每个温度区域101内的多个调温腔室11内的导热介质的目标导热系数基于该温度区域101的加热温度确定。在一些实施例中，对于加热温度较高的位于加热装置10的径向内侧的温度区域101，该温度区域101的加热温度通常高于焊料凸点31所需的目标温度，因此，该温度区域101内的多个调温腔室11的导热介质所需的目标导热系数较低。控制装置20可以调节导热系数较低的液态介质的占比较高，导热系数较高的液态介质的占比较低，以使得流入位于加热装置10的径向内侧的温度区域101内的多个调温腔室11内的导热介质的导热系数，等于与该温度区域101对应的目标导热系数，以使得热量传递的有效率降低，从而使得位于芯片30径向内侧的焊料凸点31在芯片键合时的温度达到目标温度。在另一些实施例中，对于加热温度较低的位于加热装置10的径向外侧的温度区域101，该温度区域101的加热温度略高于焊料凸点31所需的目标温度或与目标温度相当，因此，该温度区域101内的多个调温腔室11的导热介质所需的目标导热系数较高。控制装置20可以调节导热系数较低的液态介质的占比较低，导热系数较高的液态介质的占比较高，以使得流入位于加热装置10的径向外侧的温度区域101内的多个调温腔室11内的导热介质，等于与该温度区域101对应的目标导热系数，以使得热量传递的有效率提高，从而使得位于芯片30径向外侧的焊料凸点31在芯片键合时的温度达到目标温度。

在一些可能的实施方式中，参考图1至图4所示，每个储存容器60与调温腔室11的进口111之间通过输送管道70连通，输送管道70设置有第一流量控制阀71；第一流量控制阀71与控制装置20信号连接，控制装置20通过第一流量控制阀71控制每个储存容器60的启闭和开度。

输送管道70可以是采用耐腐蚀材料制成的管道，每个储存容器60与调温腔室11的进口111之间通过输送管道70连通，由于调温腔室11设置有多个，每个储存容器60与调温腔室11之间连通的输送管道70也设置有多个。示例性地，图4中仅示出了一个储存容器60与每个调温腔室11的进口111之间的多个输送管道70。每个与同一储存容器60连通的输送管道70，其另一端均与一个调温腔室11的进口111的连通，每个与同一储存容器60连通的输送管道70用于向与其连通的调温腔室11输送该储存容器60中所储存的液态介质。也就是说，与每个调温腔室11连通的输送管道70的数量等于储存容器60的数量。每个输送管道70均设置有第一流量控制阀71，第一流量控制阀71例如可以包括电机针型反馈阀（Motor needlefeedback valve，MNFB）、气动阀（air valve）等具有电气性能的控制阀。

每个输送管道70上的第一流量控制阀71均与控制装置20信号连接，使得第一流量控制阀71可以根据控制装置20发出的控制信号进行调节，以调节每个储存容器60的启闭和开度，进而调节流入每个个调温腔室11中的多种液态介质的配比，实现流入每个温度区域101内的多个调温腔室11内的液态介质的导热系数等于与该温度区域101对应的目标导热系数。示例性地，当对位于加热装置10的径向外侧的温度区域101内的调温腔室11的导热介质的导热系数进行调节时，其所需的目标导热系数较高。控制装置20可以调节与该温度区域101内的调温腔室11连通的、储存导热系数较低的液态介质的一个或多个储存容器60之间的输送管道70上的第一流量控制阀71的开度，例如调节第一流量控制阀71处于关闭状态（即开度为0%）或处于较小的开度。同时，控制装置20可以调节与该温度区域101内的调温腔室11连通的、储存导热系数较高的液态介质的一个或多个储存容器60之间的输送管道70上的第一流量控制阀71的开度，例如调节第一流量控制阀71处于全开状态（即开度为100%）或处于较大的开度。通过监测并控制多个与该温度区域101内的调温腔室11连通的输送管道70中流过第一流量控制阀71的各液态介质的流量或流速，以调节流入该温度区域101内的调温腔室11中多种液态介质的配比，实现流入该温度区域101内的调温腔室11内的液态介质的导热系数等于目标导热系数。

本实施例所提供的管道连接方式，虽然管道的数量设置较多，但至少具有以下优点：控制装置20可以同时对多个温度区域101内的调温腔室11所需的不同的目标导热系数的导热介质进行配比调节，提高生产效率。

在一些可能的实施方式中，参考图1至图3和图5所示，温度调节系统100还包括混液管道80，混液管道80与每个储存容器60连通，每个储存容器60与混液管道80的连接处设置第二流量控制阀81。混液管道80与每个调温腔室11的进口111连通，每个调温腔室11与混液管道80的连接处设置启闭阀82。第二流量控制阀81和启闭阀82与控制装置20信号连接，控制装置20通过第二流量控制阀81控制每个储存容器60的启闭和开度，并通过启闭阀82控制每个调温腔室11的进口111的启闭。

混液管道80可以是采用耐腐蚀材料制成的管道，由于混液管道80同时与多个储存容器60连通，且混液管道80与多个调温腔室11的进口111连通，混液管道80用于混合多个储存容器60中流出的多种液态介质，并将混合后的液态介质输送至相应的调温腔室11中。

每个储存容器60与混液管道80的连接处均设置第二流量控制阀81，第二流量控制阀81例如可以包括电机针型反馈阀、气动阀等具有电气性能的控制阀。每个与储存容器60对应的第二流量控制阀81均与控制装置20信号连接，使得第二流量控制阀81可以根据控制装置20发出的控制信号进行调节，以调节每个储存容器60的启闭和开度，进而调节流入混液管道80中的多种液态介质的配比，使得混液管道80中混合后的液态介质的导热系数等于某个温度区域101内的调温腔室11所需的目标导热系数。

由于每个调温腔室11与混液管道80的连接处设置启闭阀82，启闭阀82可以包括截止阀（globe valve）、针阀（needle valve）、气动阀等控制阀门，每个与调温腔室11对应的启闭阀82与控制装置20信号连接。当混液管道80对多个液态介质进行混合时，即当控制装置20控制一个或多个第二流量控制阀81处于开启状态时，控制装置20控制所有启闭阀82处于关闭状态，以避免未混合的液态介质流入调温腔室11。当混液管道80中混合后的液态介质的导热系数等于某个温度区域101内的调温腔室11所需的目标导热系数时，控制装置20控制该温度区域101内的多个调温腔室11对应的启闭阀82处于开启状态，且控制其余温度区域101对应的调温腔室11对应的启闭阀82处于关闭状态，以使得流入该温度区域101内的多个调温腔室11内的导热介质的导热系数等于其所需的目标导热系数。

本实施例所提供的管道连接方式，虽然需要对每个温度区域101对应的多个调温腔室11所需的不同的目标导热系数的导热介质进行单独配比调节，但至少具有管道数量设置较少，便于管理的优点。

在一个示例性实施例中，参考图6所示，本公开提供了一种温度调节方法，该温度调节方法应用于本公开上述实施例提供的温度调节系统的控制装置，温度调节方法包括如下步骤：

步骤S100、计算芯片键合时加热装置的每个温度区域对应的加热温度；

步骤S200、获取芯片键合时焊料凸点的目标温度；

步骤S300、基于每个加热温度和目标温度，调节加热温度对应的温度区域内的多个调温腔室内的导热介质的导热系数，以使与温度区域位置对应的焊料凸点在芯片键合时的温度等于目标温度。

本实施例中，芯片键合可以是热压键合工艺，用于将芯片与衬底进行键合，使得芯片与外部电路电连接，从而实现芯片的数据读取和存储的功能。加热装置可以是用于对芯片表面的多个焊料凸点进行加热的热压焊头，焊料凸点可以是焊球、导通孔或凸块。在芯片键合时，加热装置对芯片表面的多个焊料凸点进行加热，使得焊料凸点与衬底上的金属焊盘融合，从而完成芯片与衬底的键合。示例性地，衬底可以是芯片、基板、金属载体中的一种或组合。

在步骤S100中，在芯片键合前，控制装置可以基于将要进行的芯片键合工艺过程中，芯片的规格或者芯片上各焊料凸点的分布情况、加热装置的工作温度、加热装置本身的导热性能，确定芯片键合时加热装置的工作温度。根据加热装置的工作温度，以及加热装置的供热表面的不同区域在受到环境影响时的散热速度，控制装置可以仿真计算加热装置的每个温度区域对应的加热温度，即每个温度区域对应的实际工作温度。

例如，在芯片键合时，加热装置的工作温度例如为430℃，根据加热装置的不同位置受到环境影响时的散热速度，仿真计算加热装置上各个位置的实际工作温度，将实际工作温度相同的区域确定为一个温度区域。例如，通过仿真计算，可以确定位于加热装置中间位置的温度区域的加热温度例如为425℃，边缘位置的温度区域的加热温度例如为415℃，中间位置和边缘位置之间的过渡区域的温度区域的加热温度例如为420℃，等等。

在步骤S200中，目标温度可以是技术人员根据实际需求或经验设置的芯片键合时焊料凸点所需达到的理想温度。为了实现芯片键合的良率，芯片上的每个焊料凸点在芯片键合时的目标温度相同。目标温度可以是预存于控制装置内的，控制装置可以直接进行获取。

在步骤S300中，基于每个温度区域对应的加热温度和芯片表面的焊料凸点在芯片键合时所需的目标温度，可以对加热装置中的各个温度区域内的调温腔室内的导热介质的导热系数进行调节，以使得与每个温度区域位置对应的焊料凸点在芯片键合时的温度等于目标温度。例如，当某个温度区域的加热温度高于目标温度时，调节该温度区域内的多个调温腔室内的导热介质的导热系数较低，使得该温度区域的热量传递有效率降低，从而使得与该温度区域位置对应的焊料凸点在芯片键合时的温度等于目标温度。当某个温度区域的的加热温度与目标温度相当时，调节该温度区域内的多个调温腔室内的导热介质的导热系数较高，使得该温度区域的热量传递有效率提高，从而使得与该温度区域位置对应的焊料凸点在芯片键合时的温度等于目标温度。控制装置通过对每个温度区域内的多个调温腔室内的导热介质的导热系数进行调节，以实现加热装置传递至芯片表面的各个焊料凸点的温度与目标温度相等，实现各个焊料凸点的温度均匀性，从而提升芯片的键合良率。

以步骤S100中示出的芯片键合时加热装置的不同温度区域的加热温度为例进行说明，例如，当焊料凸点的目标温度例如为410℃时，由于每个温度区域的加热温度不同，且与焊料凸点所需的目标温度具有温差，需要对加热装置的每个温度区域内的多个调温腔室内的导热介质的导热系数进行调节。例如，位于加热装置径向内侧的温度区域的加热温度为425℃，其远高于目标温度410℃，需要调节该温度区域内的多个调温腔室内的导热介质的导热系数处于较低状态，使得该温度区域的热量传递的有效率降低，使得与该温度区域位置对应的焊料凸点的温度等于目标温度。再例如，位于加热装置径向外侧的温度区域的加热温度为415℃，虽然其略高于于目标温度410℃，但加热装置传递热量的过程中存在一定的热量散失，需要调节该温度区域内的多个调温腔室内的导热介质的导热系数处于较高状态，使得该温度区域的热量传递的有效率提高，使得与该温度区域位置对应的焊料凸点的温度等于目标温度。

在一些可能的实施方式中，步骤S300中，基于每个加热温度和目标温度，调节加热温度对应的温度区域内的多个调温腔室内的导热介质的导热系数，以使与温度区域位置对应的焊料凸点在芯片键合时的温度等于目标温度，包括：

步骤S310、基于每个加热温度和目标温度，计算加热温度对应的温度区域内的多个调温腔室内的导热介质的目标导热系数；

步骤S320、基于目标导热系数，控制多个储存容器开启，向温度区域内的多个调温腔室中通入目标导热系数的导热介质，使得与温度区域位置对应的焊料凸点在芯片键合时的温度等于目标温度。

在步骤S310中，控制装置可以根据傅立叶定律（Fourier's Law），基于加热装置上每个温度区域的加热温度与目标温度的温差、每个温度区域的面积以及加热装置的厚度，以计算该温度区域的加热温度传递至焊料凸点的温度为目标温度的导热系数，即为该温度区域内的多个调温腔室内的导热介质的目标导热系数。例如，位于加热装置径向内侧的温度区域的加热温度为425℃，其与目标温度为410℃的温差为15℃，基于该温度区域对应的温差、该温度区域的面积以及加热装置的厚度，计算得到的导热系数作为该温度区域内的多个调温腔室内应填充的导热介质的目标导热系数。

在步骤S320中，控制装置控制多个储存液态介质的储存容器开启，向与每个温度区域内的多个调温腔室中分别通入与每个温度区域对应的目标导热系数的导热介质，使得加热装置上处于不同加热温度的不同温度区域传递至芯片表面的各个焊料凸点的温度相同，使得各个焊料凸点在芯片键合时的温度均等于目标温度。对多个具有不同加热温度的温度区域，均基于该温度区域的加热温度和焊料凸点的目标温度进行上述的计算和控制调节，使得每个焊料凸点在芯片键合时的温度均等于目标温度，实现各个焊料凸点的温度均匀性，从而提升芯片的键合良率。

在一些可能的实施方式中，不同的储存容器中所储存的液态介质的导热系数不同，步骤S320中，基于目标导热系数，控制多个储存容器开启，向温度区域内的多个调温腔室中通入目标导热系数的导热介质，包括：

步骤S321、获取每个储存容器中所储存的液态介质的导热系数；

步骤S322、基于导热系数和目标导热系数，调节流入温度区域内的多个调温腔室内的至少两种液态介质的配比，使得调温腔室内的导热介质的导热系数等于目标导热系数。

本实施例中，不同的储存容器中所储存的液态介质的导热系数不同，例如，在一个储存容器中，其储存的液态介质为具有较高的导热系数的导热硅脂；在另一个储存容器中，其储存的液态介质为具有较低的导热系数的石蜡油，等等。控制装置可以通过控制流入每个温度区域内的调温腔室中的多种液态介质的配比，以使得该温度区域内的调温腔室内的导热介质的导热系数等于与该温度区域对应的目标导热系数。

在每个储存容器对液态介质进行储存时，可以在控制装置中记录每个储存容器中的液态介质的导热系数，建立每个储存容器与其所储存的液态介质的导热系数的对应关系，以便于控制装置对每个储存容器中所储存的液态介质的导热系数进行直接获取。也可以在每个储存容器中设置检测装置对其所储存的液态介质的导热系数进行检测，并发送至控制装置，以使得控制装置对每个储存容器中所储存的液态介质的导热系数进行获取。

基于每个温度区域内的调温腔室内的导热介质所需的目标导热系数，控制装置可以根据每个储存容器中所储存的液态介质的导热系数进行计算，以确定流入每个温度区域内的调温腔室的两种或两种以上的液态介质的配比，使得该温度区域内的导热系数等于目标导热系数。例如，对于所需的目标导热系数较低的温度区域，控制装置可以调节储存导热系数较低的液态介质的储存容器的开度较大，储存导热系数较高的液态介质的储存容器的开度较小，进而调节流入该温度区域内的调温腔室的两种或两种以上的液态介质的配比，以使得该温度区域内的导热系数等于目标导热系数，实现与该温度区域位置对应的焊料凸点的在芯片键合时的温度等于目标温度。

本说明书中各实施例或实施方式采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例性的实施例”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施方式或示例中。

在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

在本公开的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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公开和简化描述，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公开的限制。

可以理解的是，本公开所使用的术语“第一”、“第二”等可在本公开中用于描述各种结构，但这些结构不受这些术语的限制。这些术语仅用于将第一个结构与另一个结构区分。

在一个或多个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的多个部分没有按比例绘制。此外，可能未示出某些公知的部分。为了简明起见，可以在一幅图中描述经过数个步骤后获得的结构。在下文中描述了本公开的许多特定的细节，例如器件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本公开。但正如本领域技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本公开。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本公开的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本公开进行了详细的说明，本领域技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种温度调节系统，其特征在于，所述温度调节系统包括：

加热装置，用于芯片键合时对芯片表面的焊料凸点加热，所述加热装置包括多个温度区域，每个所述温度区域的内部设有多个调温腔室，每个所述调温腔室设有导热介质；

控制装置，与所述加热装置信号连接，所述控制装置用于根据预存的所述芯片键合时每个所述温度区域的加热温度，调节所述温度区域内的多个所述调温腔室内的所述导热介质的导热系数，以使与所述温度区域位置对应的所述焊料凸点在所述芯片键合时的温度等于目标温度；

其中，所述导热介质为液态介质，每个所述调温腔室设置有供所述液态介质流入所述调温腔室的进口，以及供所述液态介质流出所述调温腔室的出口；

所述温度调节系统还包括多个储存容器，所述储存容器用于储存所述液态介质，且不同的所述储存容器中所储存的所述液态介质的导热系数不同；

每个所述调温腔室的进口与至少两个所述储存容器连通，各所述储存容器与所述控制装置信号连接，所述控制装置用于：

调节流入每个所述温度区域内的所述调温腔室的至少两种所述液态介质的配比，以使流入所述调温腔室内的所述液态介质的导热系数等于目标导热系数，所述目标导热系数匹配所述目标温度。

2.根据权利要求1所述的温度调节系统，其特征在于，多个所述温度区域由所述加热装置的径向内侧向径向外侧依次排布，每个所述温度区域均包括沿所述加热装置周向布置的多个所述调温腔室。

3.根据权利要求1所述的温度调节系统，其特征在于，所述加热装置包括相对且间隔设置的供热板和受热板，以及位于所述供热板和所述受热板之间的多个隔板，所述多个隔板、所述供热板和所述受热板围成多个所述调温腔室。

4.根据权利要求1所述的温度调节系统，其特征在于，每个所述储存容器与所述调温腔室的进口之间通过输送管道连通，所述输送管道设置有第一流量控制阀；所述第一流量控制阀与所述控制装置信号连接，所述控制装置通过所述第一流量控制阀控制每个所述储存容器的启闭和开度。

5.根据权利要求1所述的温度调节系统，其特征在于，所述温度调节系统还包括混液管道，所述混液管道与每个所述储存容器连通，每个所述储存容器与所述混液管道的连接处设置第二流量控制阀；

所述混液管道与每个所述调温腔室的进口连通，每个所述调温腔室与所述混液管道的连接处设置启闭阀；

所述第二流量控制阀和所述启闭阀与所述控制装置信号连接，所述控制装置通过所述第二流量控制阀控制每个所述储存容器的启闭和开度，并通过所述启闭阀控制每个所述调温腔室的进口的启闭。

6.一种温度调节方法，其特征在于，应用于如权利要求1至5任一项所述的温度调节系统的控制装置，所述温度调节方法包括：

计算芯片键合时加热装置的每个温度区域对应的加热温度；

获取所述芯片键合时焊料凸点的目标温度；

基于每个所述加热温度和所述目标温度，调节所述加热温度对应的所述温度区域内的多个调温腔室内的导热介质的导热系数，以使与所述温度区域位置对应的所述焊料凸点在所述芯片键合时的温度等于所述目标温度。

7.根据权利要求6所述的温度调节方法，其特征在于，基于每个所述加热温度和所述目标温度，调节所述加热温度对应的所述温度区域内的多个调温腔室内的导热介质的导热系数，以使与所述温度区域位置对应的所述焊料凸点在所述芯片键合时的温度等于所述目标温度，包括：

基于每个所述加热温度和所述目标温度，计算所述加热温度对应的所述温度区域内的多个所述调温腔室内的所述导热介质的目标导热系数；

基于所述目标导热系数，控制多个储存容器开启，向所述温度区域内的多个所述调温腔室中通入所述目标导热系数的所述导热介质，使得与所述温度区域位置对应的所述焊料凸点在所述芯片键合时的温度等于所述目标温度。

8.根据权利要求7所述的温度调节方法，其特征在于，不同的所述储存容器中所储存的液态介质的导热系数不同，基于所述目标导热系数，控制多个储存容器开启，向所述温度区域内的多个所述调温腔室中通入所述目标导热系数的所述导热介质，包括：

获取每个所述储存容器中所储存的所述液态介质的导热系数；

基于所述导热系数和所述目标导热系数，调节流入所述温度区域内的多个所述调温腔室内的至少两种所述液态介质的配比，使得所述调温腔室内的所述导热介质的导热系数等于所述目标导热系数。