TW201533878A - 用於接合半導體晶粒的夾頭 - Google Patents

用於接合半導體晶粒的夾頭 Download PDF

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Hyang-Ee Lee
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Abstract

提供一種用於接合半導體晶粒的夾頭。夾頭包含：夾頭固持器，夾頭固持器包含從夾頭固持器的上表面到下表面穿過夾頭固持器的多個固持器真空孔；以及夾頭板，夾頭板耦接到夾頭固持器上，並且包含至少一個板真空孔，板真空孔的數量少於所述多個固持器真空孔的數量，其中板真空孔與所有的所述多個固持器真空孔連通。

Description

用於接合半導體晶粒的夾頭 【相關申請案的交叉參考】
本申請案主張2014年2月27日在韓國智慧財產權局申請的第10-2014-0023702號韓國專利申請案的權益，所述申請案的公開內容在此以引用的方式全部併入本文中。
本發明的一個或多個實施例涉及一種用於接合半導體晶粒(die)的夾頭，且更確切地說涉及一種用於接合半導體晶粒的包含夾頭板的夾頭，所述夾頭板可以應用到具有各種形狀的固持器真空孔的夾頭固持器上並且視情況可以均勻地耦接到吸附橡膠上。
在裝配半導體的當前領域中，具有更高精確度的夾頭已經是用於在半導體晶粒接合過程中提高半導體封裝的品質所必要的。因此，已經研發了各種種類的夾頭，並且近來已經研發了磁性夾頭。磁性夾頭有利於防止傾斜和未對準，因為磁性夾頭使用 磁力以及真空特性。
一般來說，磁性夾頭包含夾頭板以及耦接到夾頭板上的夾頭固持器並且包含多個固持器真空孔。
另外，夾頭固持器包含附接到柄部部分的磁體，柄部部分連接到裝載半導體晶粒的裝置上。
由於將在夾頭板中形成的板真空孔的位置和結構根據在夾頭固持器中形成的固持器真空孔來確定，因此有必要以根據在夾頭固持器中形成的固持器真空孔的設計的多種設計形成待形成於夾頭板中的板真空孔。因此，根據常規的磁性夾頭，如果在夾頭固持器中的固持器真空孔的位置和結構改變，那麼在夾頭板中的板真空孔的位置和結構必須根據固持器真空孔的以上改變而改變。因此，由於必須製造新的夾頭板，因此製造成本增加，並且難以滿足產品交付的截止日期。
彈性的吸附橡膠耦接到夾頭板的底面上。然而，在將吸附橡膠耦接到夾頭板上時，在吸附橡膠與夾頭板之間的耦接部分中可能產生極小的間隙。另外，當夾頭使用了較長一段時間時，吸附橡膠的平坦度可能會因間隙而降低，並且此外，吸附橡膠與夾頭板可能會彼此分離。也就是說，可能出現產品缺陷並且可能降低產品的壽命。
本發明的一個或多個實施例包含用於接合半導體晶粒的夾頭，所述夾頭包含夾頭板，所述夾頭板可以應用到具有各種設計的固持器真空孔的夾頭固持器上。
本發明的一個或多個實施例包含用於接合半導體晶粒的夾頭，所述夾頭使吸附橡膠與夾頭板能夠彼此均勻地耦接。
另外的方面將部分地在以下描述中得到闡述，並且部分地將從描述中顯而易見，或者可以通過對所呈現的實施例的實踐習得。
根據本發明的一個或多個實施例，用於接合半導體晶粒的夾頭包含：夾頭固持器，所述夾頭固持器包含從夾頭固持器的上表面到下表面穿過夾頭固持器的多個固持器真空孔；以及夾頭板，所述夾頭板耦接到夾頭固持器上，並且包含至少一個板真空孔，板真空孔的數量少於所述多個固持器真空孔的數量，其中所述至少一個板真空孔與所有的所述多個固持器真空孔連通。
板真空孔的數量可以是一個或兩個。
至少一個板真空孔可以具有單一的閉合曲線形狀的邊界。
夾頭固持器可以進一步包含第一突出部分，第一突出部分的至少一部分位於所述至少一個板真空孔中。
夾頭可以進一步包含安置在夾頭固持器的下表面與夾頭板的上表面之間的第一黏合層。
夾頭固持器以及夾頭板中的至少一者進一步可以包含共用真空部分，並且共用真空部分可以在夾頭板耦接到夾頭固持器上的狀態下充當用於將所有的所述多個固持器真空孔與所述至少一個板真空孔連通的單一通道。
共用真空部分可以形成為在其底部中具有至少一個孔的凹口。
共用真空部分可以具有單一的閉合曲線形狀的邊界。
夾頭板可以進一步包含佈置在共用真空部分的邊界內的多個屏障，並且所述多個屏障從共用真空部分的底面的虛擬延伸平面朝向夾頭固持器突出以支撐夾頭固持器的下表面。
所述多個屏障可以經安置使得所述多個屏障的至少一個末端部分接觸所述至少一個板真空孔的邊界。
所述多個屏障可以經佈置使得所述多個屏障的至少一個末端部分接觸共用真空部分的邊界。
夾頭板可以由金屬材料製成。
夾頭板可以進一步包含形成於夾頭板的外圓周上的多個耦接孔，並且夾頭固持器可以進一步包含朝向夾頭板突出的多個第二突出部分，多個第二突出部分將一一對應地耦接到夾頭板的所述多個耦接孔上。
夾頭固持器可以進一步包含耦接凹口，並且夾頭板安裝在耦接凹口中。
夾頭可以進一步包含吸附橡膠，所述吸附橡膠安置在夾頭板的一側上；以及第二黏合層，所述第二黏合層安置在夾頭板與吸附橡膠之間，用於使夾頭板和吸附橡膠彼此耦接。
夾頭板和吸附橡膠可以通過熱壓縮彼此耦接，並且在熱壓縮期間，第二黏合層被熔化使得在夾頭板與吸附橡膠之間的黏合力增加。
夾頭可以進一步包含在形成於夾頭板的表面中的多個排氣槽，其中排氣槽排放在夾頭板和吸附橡膠彼此耦接期間在第二黏合層中產生的氣泡。
根據本發明的一個或多個實施例，用於接合半導體晶粒的夾頭包含：夾頭固持器，所述夾頭固持器包含從上表面到下表面穿過夾頭固持器的一個固持器真空孔；以及夾頭板，所述夾頭板耦接到夾頭固持器上，並且包含一個板真空孔，其中夾頭板進一步包含形成於一個固持器真空孔與一個板真空孔之間的共用真空部分，並且共用真空部分與一個固持器真空孔以及一個板真空孔二者連通。
根據本發明的一個或多個實施例，用於接合半導體晶粒的夾頭包含：夾頭固持器，所述夾頭固持器包含從上表面到下表面穿過夾頭固持器的至少一個固持器真空孔；以及夾頭板，所述夾頭板耦接到夾頭固持器上，並且不包含板真空孔，其中夾頭固持器進一步包含突出部分，所有的所述至少一個固持器真空孔穿過所述突出部分，並且夾頭板進一步包含耦接孔，夾頭固持器的突出部分插入到所述耦接孔中。
根據本發明的一個或多個實施例，用於接合半導體晶粒的夾頭包含：夾頭固持器，所述夾頭固持器包含從上表面到下表面穿過夾頭固持器的至少一個固持器真空孔；夾頭板，所述夾頭板耦接到夾頭固持器上，並且包含至少一個板真空孔；吸附橡膠，所述吸附橡膠安置在夾頭板的一側的表面上；以及黏合層，所述黏合層安置在夾頭板與吸附橡膠之間，用於使夾頭板與吸附橡膠彼此耦接。
10、30、50‧‧‧下模板
11、31、41、113、813、1313、1413‧‧‧突出部分
20、40、60‧‧‧上模板
25‧‧‧凹槽
51‧‧‧板真空孔模製部分
52‧‧‧突出部分模製孔
100、800、1300、1400、1500‧‧‧夾頭
110、810、1310、1410、1510‧‧‧夾頭固持器
110A、810A‧‧‧模製材料
110a、810a、1310a、1320a、1410a‧‧‧上表面
110b、810b、1310b、1320b、1410b‧‧‧下表面
111、811、1311、1411、1511‧‧‧固持器真空孔
120、120A、120B、120C、120D、820、1320、1420、1520‧‧‧夾頭板
121、821、1321、1321a、1321b、1521‧‧‧板真空孔
123、815‧‧‧共用真空部分
123a‧‧‧底面
125、125'、823、1425‧‧‧耦接孔
127a、127b、127c‧‧‧屏障
1313a‧‧‧末端部分
1330、1540‧‧‧黏合層
1501‧‧‧磁體
1512‧‧‧真空施加管
1513‧‧‧耦接凹口
1522‧‧‧排氣槽
1530‧‧‧吸附橡膠
通過結合附圖對實施例進行的以下描述，這些和/或其它 方面將變得顯而易見並且更加容易理解，其中：圖1是根據本發明的實施例的夾頭的平面視圖。
圖2是沿著圖1的線A-A'截取的夾頭的截面視圖。
圖3是包含在圖1的夾頭中的夾頭板的透視圖。
圖4是圖3的夾頭板的平面視圖。
圖5是沿著圖4的線B-B'截取的夾頭板的截面視圖。
圖6A到6D是包含在圖1的夾頭中的夾頭板的修改實例的圖。
圖7A到7D是說明了製造圖1的夾頭的過程的圖。
圖8是根據本發明的另一實施例的夾頭的平面視圖。
圖9是沿著圖8的線C-C'截取的夾頭的截面視圖。
圖10是包含在圖8的夾頭中的夾頭板的平面視圖。
圖11是沿著圖10的線D-D'截取的夾頭板的截面視圖。
圖12A到12D是說明了製造圖8的夾頭的過程的圖。
圖13是根據本發明的另一實施例的夾頭的平面視圖。
圖14A是沿著圖13的線E-E'截取的夾頭的截面視圖。
圖14B是圖14A的夾頭的修改實例的圖。
圖15是包含在根據本發明的另一實施例的夾頭中的夾頭板的平面視圖。
圖16是沿著圖15的線F-F'截取的夾頭板的截面視圖。
圖17A到17E是說明了製造圖13的夾頭的過程的圖。
圖18是根據本發明的另一實施例的夾頭的平面視圖。
圖19是沿著圖18的線G-G'截取的夾頭的截面視圖。
圖20是根據本發明的另一實施例的夾頭的分解透視圖。
圖21是包含在圖20的夾頭中的夾頭板以及吸附橡膠的截面視圖。
圖22是圖20的夾頭的截面視圖。以及圖23是根據本發明的另一實施例的夾頭的截面視圖。
現在將詳細參考實施例，所述實施例的實例在附圖中示出，其中在全文中相同的參考標號指代相同的元件。就此而言，本發明的實施例可以具有不同形式並且不應被解釋為限於本文中所闡述的描述。因此，實施例僅在下文中通過參考圖式來描述以說明本描述的各方面。例如“中的至少一者”等表述在元件列表之前時會改變元件的整個列表但是並不改變列表中的個別元件。
下文將參考附圖詳細描述根據本發明的一個或多個實施例的用於接合半導體晶粒的夾頭。
圖1是根據本發明的實施例的用於接合半導體晶粒的夾頭100的平面視圖，圖2是沿著圖1的線A-A'截取的夾頭100的截面視圖，圖3是包含在根據本發明的實施例的夾頭100中的夾頭板120的透視圖，圖4是圖3的夾頭板120的平面視圖，以及圖5是沿著圖4的線B-B'截取的夾頭板120的截面視圖。
參考圖1到圖5，根據本發明的實施例的用於接合半導體晶粒的夾頭100包含夾頭固持器110以及夾頭板120。
夾頭固持器110可以包含穿過夾頭固持器110的多個固持器真空孔111，用於真空吸附半導體晶粒(未示出)。例如，固持器真空孔111可以形成為分成多個部分的矩形管，並且可以經 配置以從夾頭固持器110的上表面110a到下表面110b穿過夾頭固持器110。然而，本發明的實施例並不限於此，並且固持器真空孔111可以形成為各種形狀。
在夾頭固持器110的下表面110b上可以形成多個突出部分113。所述多個突出部分113分別一一對應地插入到形成於夾頭板120中的多個耦接孔125中，使得夾頭板120可以牢固地耦接到夾頭固持器110上。
夾頭固持器110可以由不會產生靜電的非導電橡膠、矽酮或胺基甲酸酯製成，並且可以由抗靜電的且導電的材料製成。
夾頭板120具有與夾頭固持器110的下表面110b的區域對應的區域。在夾頭板120的中心部分處形成從夾頭板120的上表面穿到下表面的單個板真空孔121。形成為凹槽的共用真空部分123形成於夾頭板120的上表面中，並且所述多個耦接孔125可以形成於夾頭板120的外圓周上，夾頭固持器110的所述多個突出部分113插入到所述多個耦接孔125中。
在共用真空部分123的底部處可以形成至少一個孔，並且板真空孔121與形成於共用真空部分123的底部中的孔連通。
共用真空部分123可以具有單一的閉合曲線形狀的邊界。例如，共用真空部分123可以是矩形貯槽形狀的凹槽，具有在其底部處形成的孔。此外，夾頭固持器110的下表面110b可以覆蓋共用真空部分123的開口以在夾頭100內部形成空的空間。另外，共用真空部分123充當用於將形成於夾頭固持器110中的所有的所述多個固持器真空孔111與板真空孔121連通的單一通道，板真空孔121的數量少於固持器真空孔111的數量。為此， 共用真空部分123具有的橫截面面積大於所有的所述多個固持器真空孔111的橫截面面積，並且此外可以貫穿足夠寬的區域形成所述共用真空部分123，以與安置在各個位置處的所有的所述多個固持器真空孔111連通。因而，共用真空部分123形成與所有的所述多個固持器真空孔111連通的共用真空管線，使得根據本發明的實施例的夾頭板120可以應用到具有各種結構的夾頭固持器上。因此，即使在所述多個固持器真空孔111的結構改變時，也可以不改變夾頭板120的結構，並且因此可以減少夾頭100的製造成本並且可以減少用於製造夾頭100所花費的時間。
夾頭板120可以由金屬材料製成。
圖6A到圖6D是示出包含在根據本發明的實施例的夾頭100中的夾頭板120的修改實例的圖。
圖6A中所示的夾頭板120A包含安置在共用真空部分123的邊界內(也就是說，在邊界與板真空孔121之間)的多個屏障127a。所述多個屏障127a可以從共用真空部分123的底面(圖2的123a)的虛擬延伸平面朝向夾頭固持器110突出以支撐夾頭固持器110的下表面110b。在用於形成夾頭固持器110的模製過程期間以及在使用夾頭100的過程期間，所述多個屏障127a可以阻止模製材料填充共用真空部分123。
圖6B中所示的夾頭板120B可以包含多個屏障127b，所述多個屏障127b經安置使得其至少一個末端部分可以接觸板真空孔121的邊界。
圖6C中所示的夾頭板120C包含多個屏障127c，所述多個屏障127c經安置使得其至少一個末端部分可以接觸共用真空部 分123的邊界。
圖6D中所示的夾頭板120D包含分別形成於共用真空部分123的邊界以外的四個邊緣處(也就是說，在不形成板真空孔121的一側處)的耦接孔125'。
圖7A到圖7D是說明了製造根據本發明的實施例的夾頭100的過程的圖。
首先，如圖7A中所示，用於執行模製過程的模製材料110A(也就是橡膠材料)被裝載到包含突出部分11的下模板10上。
接著，如圖7B中所示，使用上模板20壓緊模製材料110A從而形成夾頭固持器110。此處，通過下模板10的突出部分11在夾頭固持器110中形成所述多個固持器真空孔111，並且通過形成於上模板20中的凹槽25在夾頭固持器110上形成所述多個突出部分113。
然後，如圖7C中所示，移除上模板20，並且隨後將夾頭固持器110的突出部分113插入到預先製備的夾頭板120的耦接孔125中，使得夾頭固持器110與夾頭板120可以彼此耦接。
接下來，如圖7D中所示，移除下模板10以完成根據本發明的實施例的夾頭100的成形過程。
圖8是根據本發明的另一實施例的夾頭800的平面視圖，圖9是沿著圖8的線C-C'截取的夾頭800的截面視圖，圖10是根據本發明的實施例的夾頭板820的平面視圖，以及圖11是沿著圖10的線D-D'截取的夾頭板820的截面視圖。
參考圖8到圖11，根據本發明的實施例的夾頭800包含 夾頭固持器810以及夾頭板820。
夾頭固持器810可以包含穿過夾頭固持器810的多個固持器真空孔811，用於真空吸附半導體晶粒(未示出)。例如，固持器真空孔811可以形成為分成多個部分的矩形管，並且可以經配置以從夾頭固持器810的上表面810a到下表面810b穿過夾頭固持器810。然而，本發明的實施例並不限於此，也就是說，可以形成具有其它各種設計的固持器真空孔811。
共用真空部分815以及多個突出部分813可以形成於夾頭固持器810的下表面810b上。
此處，與前述實施例不同，共用真空部分815可以形成於夾頭固持器810中，而不是形成於夾頭板820中。共用真空部分815可以具有單一的閉合曲線形狀的邊界。例如，共用真空部分815形成於夾頭固持器810的下表面810b上並且可以是矩形貯槽形狀的凹槽，此凹槽在其底部中具有至少一個孔。而且，共用真空部分815可以與形成於夾頭固持器810中的所有的所述多個固持器真空孔811連通。此外，共用真空部分815可以充當用於將形成於夾頭固持器810中的所有的所述多個固持器真空孔811與單個板真空孔821連通的單一通道。為此，共用真空部分815具有的橫截面面積大於所有的所述多個固持器真空孔811的橫截面面積，並且可以貫穿足夠寬的區域形成所述共用真空部分，以與安置在各個位置處的所有的所述多個固持器真空孔811連通。如上文所描述，共用真空部分815形成與所有的所述多個固持器真空孔811連通的共用真空管線，使得根據本發明的實施例的夾頭板820可以應用到具有各種結構的夾頭固持器810上。因此， 即使在固持器真空孔811的結構改變時，也無需改變夾頭板820的結構，並且因此可以減少夾頭800的製造成本並且可以減少製造夾頭800所花費的時間。
所述多個突出部分813分別一一對應地插入到形成於夾頭板820中的多個耦接孔823中，使得夾頭板820可以牢固地耦接到夾頭固持器810上。
夾頭固持器810可以由不會產生靜電的非導電橡膠、矽酮或胺基甲酸酯製成，並且可以由抗靜電的且導電的材料製成。
夾頭板820具有與夾頭固持器810的下表面810b的區域對應的區域。從夾頭板820的上表面到下表面穿過夾頭板820的板真空孔821可以形成於夾頭板820的中心部分中，並且所述多個耦接孔823可以形成於夾頭板820的外圓周上，夾頭固持器810的突出部分813插入到所述多個耦接孔823中。
此外，夾頭板820覆蓋共用真空部分815的開口以便在夾頭800內部形成空的空間。
夾頭板820可以由金屬材料製成。
圖12A到圖12D是說明了製造根據本發明的實施例的夾頭800的過程的圖。
首先，如圖12A中所示，用於執行模製過程的模製材料810A(也就是橡膠材料)被裝載到包含突出部分31的下模板30上。
接著，如圖12B中所示，使用上模板40壓緊模製材料810A從而形成夾頭固持器810。此處，通過下模板30的突出部分31在夾頭固持器810中形成所述多個固持器真空孔(圖12D的 811)，並且通過上模板40的突出部分41在夾頭固持器810中形成共用真空部分(圖12C的815)。
接下來，如圖12C中所示，移除上模板40，並且將夾頭固持器810的突出部分813插入到預先製備的夾頭板820的耦接孔823中，使得夾頭固持器810與夾頭板820彼此耦接。
之後，如圖12D中所示，移除下模板30並且隨後完成根據本發明的實施例的夾頭800的成形。
圖13是根據本發明的另一實施例的夾頭1300的平面視圖，圖14A是沿著圖13的線E-E'截取的夾頭1300的截面視圖，圖14B是使出圖14A的夾頭1300的修改實例的圖，圖15是包含在圖13的夾頭1300中的夾頭板1320的平面視圖，以及圖16是沿著圖15的線F-F'截取的夾頭板1320的截面視圖。
參考圖13到圖16，根據本發明的實施例的用於接合半導體晶粒的夾頭1300包含夾頭固持器1310以及夾頭板1320。
夾頭固持器1310可以包含穿過夾頭固持器1310的多個固持器真空孔1311。例如，固持器真空孔1311可以形成為分成多個部分的矩形管，並且可以經配置以從夾頭固持器1310的上表面1310a到下表面1310b穿過夾頭固持器1310。然而，本發明的實施例並不限於此，並且可以形成具有其它各種設計的固持器真空孔1311。
如圖14A中所示，夾頭固持器1310的下表面1310b可以是平坦的。
另外，如圖14B中所示，突出部分1313可以形成於夾頭固持器1310的下表面1310b上。突出部分1313可以具有平坦的 末端部分1313a。此外，突出部分1313的末端部分1313a可以位於如夾頭板1320的下表面1320b一樣高的位置或者可以位於高於或低於夾頭板1320的下表面1320b的位置。
如上文所描述，夾頭固持器1310的下表面1310b可以是平坦的或者可以具有突出部分1313。
夾頭固持器1310可以由不會產生靜電的非導電橡膠、矽酮或胺基甲酸酯製成，並且可以由抗靜電的且導電的材料製成。
夾頭板1320可以具有與夾頭板1320的下表面1310b的區域對應的區域，並且從夾頭板1320的上表面1320a到下表面1320b穿過夾頭板1320的一個或兩個板真空孔1321形成於夾頭板1320的中心部分處。
形成于根據本發明的實施例的夾頭1300中的所述一個或兩個板真空孔1321可以具有單一的閉合曲線類型的邊界，與形成於根據前述實施例的夾頭100中的共用真空部分123類似。例如，所述一個或兩個板真空孔1321可以形成為在夾頭板1320的下表面1320b中形成的矩形管，並且夾頭固持器1310的下表面1310b可以覆蓋板真空孔1321的開口，從而在夾頭1300中形成空的空間。
而且，板真空孔1321可以充當與形成於夾頭固持器1310中的所有的所述多個固持器真空孔1311連通的單一通道，如圖14A中所示。為此，板真空孔1321具有的橫截面面積大於所有的所述多個固持器真空孔1311的橫截面面積，並且此外可以貫穿足夠寬的區域形成所述板真空孔1321，以與安置在各個位置處的所有的所述多個固持器真空孔1311連通。因而，板真空孔1321形 成與所有的所述多個固持器真空孔1311連通的共用真空管線，使得根據本發明的實施例的夾頭板1320可以應用到具有各種結構的夾頭固持器1310上。因此，即使在所述多個固持器真空孔1311的結構改變時，也無需改變夾頭板1320的結構，並且因此可以減少夾頭1300的製造成本並且可以減少製造夾頭1300所花費的時間。
此處，如果夾頭固持器1310的突出部分1313插入到板真空孔1321中，那麼板真空孔1321可以被分成為第一板真空孔1321a以及第二板真空孔1321b，如圖14B中所示。第一板真空孔1321a以及第二板真空孔1321b中的每一者可以與所述多個固持器真空孔1311中的一些固持器真空孔連通，並且第一板真空孔1321a以及第二板真空孔1321b全部可以與所有的所述多個固持器真空孔1311連通。
夾頭板1320可以由金屬材料製成。
如圖14A以及圖14B中所示，黏合層1330可以另外安置在夾頭固持器1310的下表面1310b與夾頭板1320的上表面1320a之間，使得夾頭固持器1310與夾頭板1320可以彼此耦接。
圖17A到圖17E是說明了製造根據本發明的另一實施例的夾頭1300的過程的圖。此處，下文將對製造包含具有突出部分1313的夾頭固持器1310的夾頭1300的過程進行描述。
首先，如圖17A中所示，預先製備的夾頭板1320位於下模板50上。板真空孔模製部分51從下模板50的上表面的中心向上突出，並且用於模製夾頭固持器1310的突出部分1313的突出部分模製孔52可以形成于板真空孔模製部分51的中心部分中。
接著，如圖17B中所示，通過將黏合劑材料塗覆在夾頭板1320的上表面1320a上形成黏合層1330。
此外，如圖17C中所示，用於模製夾頭固持器1310的模製材料1310A(也就是橡膠材料)被裝載到下模板50上。
隨後，如圖17D中所示，使用上模板60壓緊模製材料1310A從而形成根據本發明的實施例的夾頭固持器1310。此處，經模製的夾頭固持器1310與位於夾頭固持器1310下方的夾頭板1320可以經由黏合層1330彼此耦接。多個突出部分61形成於上模板60上，以便在夾頭固持器1310上形成所述多個固持器真空孔1311。
之後，如圖17E中所示，移除下模板50以及上模板60以完成根據本發明的實施例的夾頭1300的製造。此處，在移除下模板50時，板真空孔1321a以及1321b可以形成於先前板真空孔模製部分51所處的空間中，板真空孔1321a以及1321b的數量少於固持器真空孔1311的數量。
圖18是根據本發明的另一實施例的夾頭1400的平面視圖，並且圖19是沿著圖18的線G-G'截取的夾頭1400的截面視圖。
參考圖18以及圖19，根據本發明的實施例的夾頭1400包含夾頭固持器1410以及夾頭板1420。
夾頭固持器1410可以包含穿過夾頭固持器1410並且用於真空吸附半導體晶粒(未示出)的多個固持器真空孔1411。例如，固持器真空孔1411可以形成為分成多個部分的矩形管，並且可以從夾頭固持器1410的上表面1410a到下表面1410b穿過夾頭固持器1410。然而，本發明的實施例並不限於此，也就是說，可 以形成固持器真空孔1411以具有其它各種形狀。
夾頭固持器1410可以進一步包含突出部分1413，所有的所述多個固持器真空孔1411穿過所述突出部分1413。
夾頭板1420可以不包含板真空孔。
此外，夾頭板1420可以進一步包含耦接孔1425，夾頭固持器1410的突出部分1413插入到所述耦接孔1425中。
突出部分1413插入到形成於夾頭板1420中的耦接孔1425中，使得夾頭板1420可以牢固地耦接到夾頭固持器1410上。
在具有上述結構的夾頭1400中，夾頭固持器1410僅包含固持器真空孔1411，而夾頭板1420並不包含板真空孔，並且固持器真空孔1411延伸到夾頭板1420的下端部分上。因此，根據本發明的實施例的夾頭板1420可以應用到具有各種結構的夾頭固持器1410上。因此，即使在固持器真空孔1411的結構改變時，也無需改變夾頭板1420的結構。因此，可以減少夾頭1400的製造成本並且還可以減少製造夾頭1400所花費的時間。
夾頭固持器1410可以由不會產生靜電的非導電橡膠、矽酮或胺基甲酸酯製成，並且可以由抗靜電的且導電的材料製成。
夾頭板1420可以由金屬材料製成。
圖20是根據本發明的另一實施例的夾頭1500的分解透視圖，圖21是在圖20的夾頭1500中的夾頭板1520以及吸附橡膠1530的截面視圖，圖22是圖20的夾頭1500的截面視圖，以及圖23是根據本發明的另一實施例的夾頭1500的截面視圖。
參考圖20到圖23，根據本發明的實施例的用於接合半導體晶粒的夾頭1500可以包含夾頭固持器1510、夾頭板1520以及 吸附橡膠1530。
為方便描述起見，當與在以上實施例中描述的夾頭固持器110、810、1310和1410以及夾頭板120、120A、120B、120C、120D、820、1320和1420相比時，夾頭固持器1510以及夾頭板1520表示具有簡單的結構。然而，本發明的實施例並不限於此，也就是說，夾頭固持器1510可以用選自上述夾頭固持器110、810、1310和1410的一者替換，並且夾頭板1520可以用選自上述夾頭板120、120A、120B、120C、120D、820、1320和1420的一者替換。
夾頭固持器1510包含從夾頭固持器1510的上部部分突出的真空施加管1512以及形成於夾頭固持器1510的下表面中的耦接凹口1513，真空施加管1512連接到裝載並且傳遞半導體晶粒的裝置上。
用於從外部引入真空的固持器真空孔1511形成于真空施加管1512的內部，並且所述固持器真空孔1511形成於在夾頭固持器1510的耦接凹口1513的底部上。
夾頭固持器1510可以經配置以具有磁力。為了使夾頭固持器1510具有磁力，夾頭固持器1510可以由磁性材料製成。另外，可以在夾頭固持器1510內部構建磁體1501以向夾頭固持器1510提供磁力，並且在製造夾頭固持器1510期間可以選擇任一方式。
夾頭板1520形成為平板並且可以經配置以插入到形成於夾頭固持器1510的下表面中的耦接凹口1513中。與夾頭固持器1510的固持器真空孔1511連通的板真空孔1521可以形成於夾頭 板1520的中心部分處。
夾頭板1520可以由金屬材料製成。確切地說，夾頭板1520可以由鋼等製成，以便通過磁力附接到具有磁力的夾頭固持器1510上。因此，夾頭板1520在插入到夾頭固持器1510的耦接凹口1513中之後可以通過磁力與夾頭固持器1510緊密地接觸。
吸附橡膠1530形成為具有預定厚度的平板並且耦接到夾頭板1520的底面上。與夾頭板1520的板真空孔1521連通的橡膠真空孔1531形成於吸附橡膠1530的中心部分處。橡膠真空孔1531的直徑可以等於或小於板真空孔1521的直徑。
吸附橡膠1530可以由例如橡膠或矽酮等彈性材料製成。因此，當吸附橡膠1530耦接到夾頭板1520上時，可以防止由於夾頭板1520導致的吸附橡膠1530的變形並且可以保持吸附橡膠1530的平坦度。
夾頭1500可以進一步包含安置在夾頭板1520與吸附橡膠1530之間的黏合層1540。黏合層1540使夾頭板1520與吸附橡膠1530彼此緊密地耦接。確切地說，夾頭板1520與吸附橡膠1530之間的耦接可以通過熱壓縮來實現，並且熱壓縮可以在進行以下步驟之後在高壓下進行：以指定用以獲得分層結構的順序堆疊吸附橡膠1530、黏合層1540以及夾頭板1520，並且將分層結構定位在模具中，並且隨後將熱施加到位於分層結構的最上部分處的夾頭板1520上。
在熱壓縮過程期間，施加到夾頭板1520上的熱被傳遞到黏合層1540上。隨後，通過在夾頭板1520與吸附橡膠1530之間的整個接觸面上平均分佈的經傳遞的熱熔化黏合層1540。因此， 熔化的黏合層1540可以向夾頭板1520和吸附橡膠1530的整個接觸面施加均勻的黏合力，並且夾頭板1520與吸附橡膠1530可以彼此緊密地耦接。因此，可以防止在夾頭板1520與吸附橡膠1530之間產生間隙。
在此之後，在吸附橡膠1530耦接到夾頭板1520上的狀態中，夾頭板1520耦接到夾頭固持器1510的耦接凹口1513上。夾頭板1520插入到耦接凹口1513中，並且隨後通過夾頭固持器1510的磁力與夾頭固持器1510緊密地接觸。因此可以保持吸附橡膠1530的平坦度。
此外，在夾頭板1520和吸附橡膠1530耦接到夾頭固持器1510上的狀態中，吸附橡膠1530的下表面可以從夾頭固持器1510的下表面突出。當夾頭板1520和耦接到夾頭板1520上的吸附橡膠1530耦接到夾頭固持器1510上時，固持器真空孔1511、板真空孔1521以及橡膠真空孔1531可以在垂直方向上彼此連通。因此，儘管在圖20到圖23中未明顯示出，但是在黏合層1540中可以形成與板真空孔1521以及橡膠真空孔1531連通的孔。
如上文所描述，在通過熱壓縮使夾頭板1520與吸附橡膠1530彼此耦接的過程中，由於黏合層1540的黏稠特性在黏合層1540中可能產生氣泡。這些氣泡可能引起黏合層1540的黏合力退化，並且在夾頭板1520與吸附橡膠1530之間的耦接部分中可能產生極小間隙。因此可能會稍微降低吸附橡膠1530的平坦度。
因此，夾頭1500可以包含形成於夾頭板1520的下表面中的多個排氣槽1522，如圖23中所示。所述多個排氣槽1522可以在夾頭板1520的下表面中形成為多條直線或者多個十字形。在 夾頭板1520與吸附橡膠1530的耦接過程中，排氣槽1522可以排放在黏合層1540中產生的氣泡，並且由此提高黏合層1540的黏合力。
如上文所描述，根據本發明的以上實施例中的一或多者可以提供用於接合半導體晶粒的夾頭，所述夾頭包含夾頭板，所述夾頭板可以應用到具有各種設計的固持器真空孔的夾頭固持器上。
根據本發明的一個或多個實施例的用於接合半導體晶粒的夾頭，夾頭板與吸附橡膠經由黏合層彼此均勻地耦接，以防止在夾頭板與吸附橡膠之間產生間隙並且即使在夾頭使用了較長一段時間時也能保持吸附橡膠的平坦度。而且，當使用用於接合半導體晶粒的夾頭時，可以大大提高在製造半導體封裝期間的操作性能以及半導體封裝的品質，並且可以增加夾頭的壽命。
應理解，本文中所描述的示例性實施例應被認為僅具有描述性意義，而非出於限制目的。每一個實施例內的特徵或方面的描述通常應被認為可用於在其它實施例中的其它類似特徵或方面。
儘管已經參考圖式描述了本發明的一個或多個實施例，但是所屬領域的普通技術人員應理解，在不脫離以下申請專利範圍所界定的本發明的精神和範圍的情況下，可以在其中進行形式和細節上的各種改變。
100‧‧‧夾頭
110‧‧‧夾頭固持器
110a‧‧‧上表面
110b‧‧‧下表面
111‧‧‧固持器真空孔
113‧‧‧突出部分
120‧‧‧夾頭板
121‧‧‧板真空孔
123‧‧‧共用真空部分
123a‧‧‧底面
125‧‧‧耦接孔

Claims (18)

  1. 一種夾頭，用於接合半導體晶粒，所述夾頭包括：夾頭固持器，所述夾頭固持器包括從所述夾頭固持器的上表面到下表面穿過所述夾頭固持器的多個固持器真空孔；以及夾頭板，所述夾頭板耦接到所述夾頭固持器上，並且包括至少一個板真空孔，所述板真空孔的數量少於所述多個固持器真空孔的數量，其中所述至少一個板真空孔與所有的所述多個固持器真空孔連通。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之夾頭，其中所述至少一個板真空孔具有單一的閉合曲線形狀的邊界。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之夾頭，其中所述夾頭固持器進一步包括第一突出部分，所述第一突出部分的至少一部分位於所述至少一個板真空孔中。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之夾頭，其進一步包括安置在所述夾頭固持器的下表面與所述夾頭板的上表面之間的第一黏合層。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之夾頭，其中所述夾頭固持器以及所述夾頭板中的至少一者進一步包括共用真空部分，並且所述共用真空部分在所述夾頭板耦接到所述夾頭固持器上的狀態中充當用於將所有的所述多個固持器真空孔與所述至少一個板真空孔連通的單一通道。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之夾頭，其中所述共用真空部分形成為在其底部中具有至少一個孔的凹口。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之夾頭，其中所述共用真空部分具有單一的閉合曲線形狀的邊界。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之夾頭，其中所述夾頭板進一步包括佈置在所述共用真空部分的邊界內的多個屏障，並且所述多個屏障從所述共用真空部分的底面的虛擬延伸平面朝向所述夾頭固持器突出以支撐所述夾頭固持器的下表面。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之夾頭，其中所述多個屏障經安置使得所述多個屏障的至少一個末端部分接觸所述至少一個板真空孔的邊界。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之夾頭，其中所述多個屏障經佈置使得所述多個屏障的至少一個末端部分接觸所述共用真空部分的邊界。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之夾頭，其中所述夾頭板由金屬材料製成。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之夾頭，其中所述夾頭板進一步包括形成於所述夾頭板的外圓周上的多個耦接孔，並且所述夾頭固持器進一步包括朝向所述夾頭板突出的多個第二突出部分，所述多個第二突出部分將一一對應地耦接到所述夾頭板的所述多個耦接孔上。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之夾頭，其中所述夾頭固持器進一步包括耦接凹口，並且所述夾頭板安裝在所述耦接凹口中。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之夾頭，其進一步包括：吸附橡膠，所述吸附橡膠安置在所述夾頭板的一側上；以及第二黏合層，所述第二黏合層安置在所述夾頭板與所述吸附 橡膠之間，用於使所述夾頭板與所述吸附橡膠彼此耦接。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之夾頭，其中所述夾頭板與所述吸附橡膠通過熱壓縮彼此耦接，並且在所述熱壓縮期間，所述第二黏合層熔化使得在所述夾頭板與所述吸附橡膠之間的黏合力增加。
  16. 如申請專利範圍第14項所述之夾頭，其進一步包括形成於所述夾頭板的表面中的多個排氣槽，其中在所述夾頭板與所述吸附橡膠彼此耦接的過程中，所述排氣槽排放在所述第二黏合層中產生的氣泡。
  17. 一種夾頭，用於接合半導體晶粒，所述夾頭包括：夾頭固持器，所述夾頭固持器包括從上表面到下表面穿過所述夾頭固持器的至少一個固持器真空孔；以及夾頭板，所述夾頭板耦接到所述夾頭固持器上，並且不包括板真空孔，其中所述夾頭固持器進一步包括突出部分，所有的所述至少一個固持器真空孔穿過所述突出部分，並且所述夾頭板進一步包括耦接孔，所述夾頭固持器的所述突出部分插入到所述耦接孔中。
  18. 一種夾頭，用於接合半導體晶粒，所述夾頭包括：夾頭固持器，所述夾頭固持器包括從上表面到下表面穿過所述夾頭固持器的至少一個固持器真空孔；夾頭板，所述夾頭板耦接到所述夾頭固持器上，並且包括至少一個板真空孔；吸附橡膠，所述吸附橡膠安置在所述夾頭板的一側上；以及黏合層，所述黏合層安置在所述夾頭板與所述吸附橡膠之 間，用於使所述夾頭板與所述吸附橡膠彼此耦接。
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