CN116895571A - 用于芯片的补胶装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种用于芯片的补胶装置及其使用方法，补胶装置包括：基台、芯片载板及底座，基台设有可旋转的真空吸附区；芯片载板真空吸附于真空吸附区，用于固定待补胶芯片；底座与芯片载板正对设置，底座可旋转，底座与待补胶芯片的补胶区域正对的至少部分位置设有注胶孔，底座与待补胶芯片的非补胶区域正对的位置设有气囊；在对待补胶芯片进行补胶时，注胶孔向待补胶芯片的补胶区域注胶，气囊覆盖非补胶区域，底座与芯片载板同步旋转。本发明成本低廉，实现简单，实现了待补胶芯片的自动化补胶，提高了补胶效率，降低了人工成本。而且，补胶胶水厚度一致性更好，可有效降低后续抛光工艺中胶水层的损坏概率，提高成品率。

Description

用于芯片的补胶装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及光电探测器及半导体器件平坦化技术领域，尤其涉及一种用于芯片的补胶装置及其使用方法。

背景技术

随着现代社会对电子元器件的尺寸和性能等各方面要求的急剧提升，采用倒装互连技术制备混成式器件结构成为缩小尺寸提升性能的最有效方案之一。混成式红外探测器主体部分由红外芯片与读出电路组成，且通过铟柱互连。混成式结构红外芯片已成为半导体制备工艺的一个重要发展方向，且已广泛应用于红外探测器、MEMS等多个领域。

混成式芯片的减薄工艺是红外器件制造的重要环节之一，它能够有效去除芯片表面的损伤层，增加芯片的平整度，决定了后续工艺的成品率。但是在减薄过程中，磨抛液中的磨料会发生聚集，进而导致混成式芯片电路划伤，这一现象尤其发生在电路的焊盘位置，焊盘的脱落及划伤对封装及中测结果产生较大的影响，无法测量其电性能参数。

目前针对上述现象，工艺人员通过使用1号毛笔蘸取少量特殊胶水并均匀涂抹在电路四周，起到有效保护电路及焊盘的作用。但是，人工操作方式将提高芯片的损坏概率，且所涂胶水厚度一致性较差，工艺效率较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何提高芯片的补胶效率和质量，提供一种用于芯片的补胶装置及其使用方法。

根据本发明实施例的用于芯片的补胶装置，包括：

基台，所述基台设有可旋转的真空吸附区；

芯片载板，真空吸附于所述真空吸附区，用于固定待补胶芯片；

底座，与所述芯片载板正对设置，所述底座可旋转，所述底座与所述待补胶芯片的补胶区域正对的至少部分位置设有注胶孔，所述底座与所述待补胶芯片的非补胶区域正对的位置设有气囊；

在对待补胶芯片进行补胶时，所述注胶孔向所述待补胶芯片的补胶区域注胶，所述气囊覆盖所述非补胶区域，所述底座与所述芯片载板同步旋转。

根据本发明的一些实施例，所述真空吸附区设有盛放磨料的导流槽及用于真空吸附的吸附孔。

在本发明的一些实施例中，所述吸附孔经过抽滤瓶连接真空泵。

根据本发明的一些实施例，所述待补胶芯片通过第一陪片固定于所述芯片载板，所述第一陪片位于所述待补胶芯片的周向外侧。

在本发明的一些实施例中，所述底座设有与所述第一陪片正对设置的第二陪片，进行补胶时，所述第一陪片与所述第二陪片贴合。

根据本发明的一些实施例，所述芯片载板固定有多组待补胶芯片，多组待补胶芯片围绕所述芯片载板的轴心均匀间隔排布。

在本发明的一些实施例中，所述补胶装置还包括：

机械臂，与所述底座连接，用于移动所述底座及驱动所述底座旋转。

根据本发明的一些实施例，所述机械臂与计算机控制系统连接，所述计算机控制系统对所述底座的压力及转速进行调控。

在本发明的一些实施例中，所述芯片包括混成式红外芯片。

根据本发明实施例的用于芯片的补胶方法，所述补胶方法采用如上所述的用于芯片的补胶装置对待补胶芯片进行补胶，所述方法包括：

S1，将固定有待补胶芯片的芯片载板真空吸附于基台上；

S2，对准底座和所述待补胶芯片；

S4，向气囊中注入空气，通过注胶孔进行注胶；

S5，底座与真空吸附区同步旋转；

S6，注胶完成，取出所述芯片载板。

本发明具有如下有益效果：

本发明提出的用于芯片的补胶装置及其使用方法，可以实现待补胶芯片的自动化补胶，取代人力使用毛笔涂胶的工艺方法，提高了补胶效率，降低了人工成本。而且，进行补胶时，气囊可以覆盖住待补胶芯片的非补胶区域，提高了待补胶芯片的补胶区域补胶的精准性。而且，补胶胶水厚度一致性更好，可有效降低后续抛光工艺中胶水层的损坏概率，提高成品率。另外，该补胶装置及技术成本低廉，实现简单。

附图说明

图1为根据本发明实施例的用于芯片的补胶装置的结构示意图；

图2为根据本发明实施例的用于芯片的补胶装置工作时的示意图；

图3为根据本发明实施例的用于芯片的补胶装置的芯片载板的俯视图；

图4为根据本发明实施例的用于芯片的补胶装置的底座的顶视图；

图5为根据本发明实施例的用于芯片的补胶方法流程图。

附图标记：

补胶装置100，

基台10，真空吸附区110，导流槽111，吸附孔112，芯片载板20，第一陪片210，底座30，注胶孔310，气囊320，第二陪片330，抽滤瓶40，真空泵50，机械臂60，

待补胶芯片900，电路及焊盘910。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明进行详细说明如后。

本发明中说明书中对方法流程的描述及本发明说明书附图中流程图的步骤并非必须按步骤标号严格执行，方法步骤是可以改变执行顺序的。而且，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。

现存混成式芯片的补胶工艺流程中存在如下问题：

1)人工涂胶的方式引入了包括胶水厚度均匀性差和易涂到芯片表面造成污染等大量不可控因素；2)人工涂胶的工艺效率较低，胶水厚度无法精准控制。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于混成式红外芯片的低成本电路补胶装置100。

如图1-图4所示，根据本发明实施例的用于芯片的补胶装置100，包括：基台10、芯片载板20和底座30。

其中，如图1所示，基台10设有可旋转的真空吸附区110，芯片载板20真空吸附于真空吸附区110，芯片载板20用于固定待补胶芯片900。由此，可以将固定有待补胶芯片900的芯片载板20方便、可靠地固定至基板的真空吸附区110。

底座30与芯片载板20正对设置，例如，当芯片载板20水平放置时，底座30位于芯片载板20的正上方。底座30可旋转，如图3所示，底座30与待补胶芯片900的补胶区域正对的至少部分位置设有注胶孔310，底座30与待补胶芯片900的非补胶区域正对的位置设有气囊320。如图3所示，补胶区域可以为待补胶芯片900的电路及焊盘910，非补胶区域为待补胶芯片900的其他表面部分。

在对待补胶芯片900进行补胶时，注胶孔310向待补胶芯片900的补胶区域注胶，气囊320覆盖非补胶区域，底座30与芯片载板20同步旋转。

根据本发明实施例的用于芯片的补胶装置100，可以实现待补胶芯片900的自动化补胶，取代人力使用毛笔涂胶的工艺方法，提高了补胶效率，降低了人工成本。而且，进行补胶时，气囊320可以覆盖住待补胶芯片900的非补胶区域，提高了待补胶芯片900的补胶区域补胶的精准性。而且，补胶胶水厚度一致性更好，可有效降低后续抛光工艺中胶水层的损坏概率，提高成品率。另外，该补胶装置100及技术成本低廉，实现简单。

根据本发明的一些实施例，如图1所示，真空吸附区110设有盛放磨料的导流槽111及用于真空吸附的吸附孔112。其中，吸附孔112、导流槽111的尺寸与形状可根据实际使用情况进行调整。处于基台10中心的真空吸附区110的尺寸应至少大于等于芯片载板20的尺寸，以保证真空吸附区110高速旋转时芯片载板20能以相同速率旋转。

需要说明的是，补胶装置100可以用于减薄工艺前的待补胶芯片900的补胶，也可以用于减薄工艺过程中的待补胶芯片900的补胶。由于减薄工艺会使待补胶芯片900产生磨料，通过在真空吸附区110设置导流槽111，可以使磨料进入到导流槽111中，从而避免磨料堵塞吸附孔112。

在本发明的一些实施例中，吸附孔112经过抽滤瓶40连接真空泵50。由此，可以通过启动真空泵50通过吸附孔112进行真空吸附，通过设置抽滤瓶40，可以避免磨料等杂质抽入到真空泵50中造成真空泵50的损坏。

根据本发明的一些实施例，如图3所示，待补胶芯片900通过第一陪片210固定于芯片载板20，第一陪片210位于待补胶芯片900的周向外侧。

在本发明的一些实施例中，如图4所示，底座30设有与第一陪片210正对设置的第二陪片330，进行补胶时，第一陪片210与第二陪片330贴合。如图3所示，底座30设有与芯片载板20尺寸相匹配的注胶模组，注胶模组包括气囊320、第二陪片330和注胶孔区，注胶孔区设有多个注胶孔310。注胶模组的尺寸形状可以根据芯片的实际形状进行调整，以保证可以完全贴合。

根据本发明的一些实施例，如图3所示，芯片载板20固定有多组待补胶芯片900，多组待补胶芯片900围绕芯片载板20的轴心均匀间隔排布。如图3所示，芯片载板20固定有三组待补胶芯片900，每组具有四片待补胶芯片900。芯片载板20可以为玻璃载板，平整度要求总厚度平整度TTV≤2微米。

在本发明的一些实施例中，补胶装置100还包括：机械臂60，机械臂60与底座30连接，用于移动底座30及驱动底座30旋转。根据本发明的一些实施例，机械臂60与计算机控制系统连接，计算机控制系统对底座30的压力及转速进行调控。

由此，配备加压/旋转功能的机械臂60与底座30可以通过计算机控制系统对其压力及转速进行精准可靠调控。

在本发明的一些实施例中，芯片包括混成式红外芯片。也就是说，该补胶装置100可以用于混成式红外芯片的补胶，当然也可以用于其他类型的芯片。

根据本发明实施例的用于芯片的补胶方法，补胶方法采用如上所述的用于芯片的补胶装置100对待补胶芯片900进行补胶，方法包括：

S1，将固定有待补胶芯片900的芯片载板20真空吸附于基台10上；

具体地，将盛有待补胶芯片900的载板放置于基台10上；启动真空泵50，将芯片载板20吸附于基台10。

S2，对准底座30和待补胶芯片900；

具体地，将底座30上的注胶模组对准芯片载板20上的待补胶芯片900，使其完全贴合。

S4，向气囊320中注入空气，通过注胶孔310进行注胶；

由此，通过向气囊320注入空气，使气囊320挤压覆盖待补胶芯片900的非补胶区域。防止装置高速旋转时，在电路表面的胶水流至芯片表面。

S5，底座与真空吸附区110同步旋转；

具体地，机械臂60下压，使底座30与真空吸附区110以同一速率匀速旋转。

S6，注胶完成，取出芯片载板20。

具体地，上抬机械臂60，取出芯片载板20。根据工艺情况重复步骤上述步骤，直至达到补胶工艺标准。

下面参照附图以一个具体的实施例详细描述本发明的用于芯片的补胶装置100及其使用方法。可以理解的是，下述描述仅是示例性描述，而不一个理解为对本发明的具体限制。

本实施例提供了一种用于混成式红外芯片的低成本电路补胶装置100及使用方法。图1为实施例中补胶装置100的结构示意图，补胶装置100包括：加压/旋转机械臂60、加压/旋转底座30、芯片载板20、基台10、抽滤瓶40及真空泵50。

其中，机械臂60与底座30相互独立或不独立设置，底座30内含储胶皿及气囊充气装置。基台10内具有真空吸附区110，真空吸附区110基台10相互独立，可相对旋转，真空吸附区110设有导流槽111和真空吸附孔112。

如图3所示，为该实施例的芯片载板20的俯视图，芯片载板20主要包括：玻璃载板(要求TTV≤2微米)，待补胶芯片900通过第一陪片210固定于芯片载板20。图4为该实施例的加压/旋转底座30的顶视图，底座30具有与待补胶芯片900尺寸相匹配的注胶模组，注胶模组具有气囊320区与注入孔区。

真空吸孔、导流槽111的尺寸与形状可根据实际使用情况进行调整；第一陪片210与注胶模组的尺寸形状需根据芯片的实际形状进行调整，以保证可以完全贴合；处于基台10中心的真空吸附区110的尺寸应至少大于等于芯片载板20的尺寸，以保证真空吸附区110高速旋转时芯片载板20能以相同速率旋转。

如图5所示，该装置在混成式芯片的补胶工艺过程中的使用方法如下：

1)将盛有待补胶芯片900的芯片载板20放置于主体基台10上；

2)启动真空泵50，将芯片载板20吸附于基台10；

3)将加压/旋转底座30上的注胶模组对准芯片载板上的芯片区，使其完全贴合；

4)向气囊320中注入空气，防止装置高速旋转时，在电路及焊盘910表面的胶水不会流至待补胶芯片900其他位置表面；

5)机械臂60下压，使底座30与真空吸附区110以同一速率匀速旋转；

6)上抬机械臂60，取出芯片载板20。根据工艺情况重复步骤1)-6)，直至达到补胶工艺标准。

通过具体实施方式的说明，应当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图示仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

Claims (10)

1.一种用于芯片的补胶装置，其特征在于，包括：

基台，所述基台设有可旋转的真空吸附区；

芯片载板，真空吸附于所述真空吸附区，用于固定待补胶芯片；

底座，与所述芯片载板正对设置，所述底座可旋转，所述底座与所述待补胶芯片的补胶区域正对的至少部分位置设有注胶孔，所述底座与所述待补胶芯片的非补胶区域正对的位置设有气囊；

在对待补胶芯片进行补胶时，所述注胶孔向所述待补胶芯片的补胶区域注胶，所述气囊覆盖所述非补胶区域，所述底座与所述芯片载板同步旋转。

2.根据权利要求1所述的用于芯片的补胶装置，其特征在于，所述真空吸附区设有盛放磨料的导流槽及用于真空吸附的吸附孔。

3.根据权利要求2所述的用于芯片的补胶装置，其特征在于，所述吸附孔经过抽滤瓶连接真空泵。

4.根据权利要求1所述的用于芯片的补胶装置，其特征在于，所述待补胶芯片通过第一陪片固定于所述芯片载板，所述第一陪片位于所述待补胶芯片的周向外侧。

5.根据权利要求4所述的用于芯片的补胶装置，其特征在于，所述底座设有与所述第一陪片正对设置的第二陪片，进行补胶时，所述第一陪片与所述第二陪片贴合。

6.根据权利要求1所述的用于芯片的补胶装置，其特征在于，所述芯片载板固定有多组待补胶芯片，多组待补胶芯片围绕所述芯片载板的轴心均匀间隔排布。

7.根据权利要求1所述的用于芯片的补胶装置，其特征在于，所述补胶装置还包括：

机械臂，与所述底座连接，用于移动所述底座及驱动所述底座旋转。

8.根据权利要求7所述的用于芯片的补胶装置，其特征在于，所述机械臂与计算机控制系统连接，所述计算机控制系统对所述底座的压力及转速进行调控。

9.根据权利要求1所述的用于芯片的补胶装置，其特征在于，所述芯片包括混成式红外芯片。

10.一种用于芯片的补胶方法，其特征在于，所述补胶方法采用如权利要求1-9中任一项所述的用于芯片的补胶装置对待补胶芯片进行补胶，所述方法包括：

S1，将固定有待补胶芯片的芯片载板真空吸附于基台上；

S2，对准底座和所述待补胶芯片；

S4，向气囊中注入空气，通过注胶孔进行注胶；

S5，底座与真空吸附区同步旋转；

S6，注胶完成，取出所述芯片载板。