TWI677931B - 加熱器組件 - Google Patents

Abstract

本發明涉及在用於晶片的焊接的焊接裝置安裝的加熱器組件，本發明一實施例的加熱器組件包括：加熱板，包括第一外周面及第二外周面，在上述第一外周面上，以能夠接觸的方式支撐被處理半導體結構體；電絕緣主體，配置於上述加熱板的上述第二外周面側，用於對上述加熱板進行支撐；以及兩個以上的匯流條，配置於上述加熱板和上述電絕緣主體之間，用於上述加熱板的熱量釋放和電源施加。

Description

加熱器組件

本發明涉及加熱器組件，更詳細地，涉及當製造半導體封裝時，可迅速且準確地控制溫度的加熱器組件。

通常，半導體晶片的高度集成化必須伴隨電子產品的小型化及高功能化。與半導體晶片的高度集成一同，半導體封裝僅藉由以往的引線鍵合方法無法實現輕薄短小化。因此，最近，不利用引線鍵合，而是廣泛使用在作為半導體晶片的輸出輸入端子的板上形成額外的焊錫塊或焊盤的電極部件之後，利用上述電機部件，將半導體晶片結合在如載體基板或帶佈線基板的配線基板，並在其他半導體晶片層疊的方式執行配線製程的方式。作為代表例，存在利用上述半導體晶片以翻轉的狀態焊接在基板的倒裝晶片鍵合技術和貫通型矽通孔(TSV，through silicon via)的多個半導體晶片的三維層疊技術。

在利用上述倒裝晶片鍵合及貫通型矽通孔的半導體封裝技術中，多個電極的焊接藉由熱壓接方式或鐳射壓接方式執行。其中，上述熱壓接方式中藉由由在加壓臂的內部內置加熱器，在加壓臂的前端形成用於吸附半導體晶片的孔的加壓頭部形成的加熱器組件執行。

例如，在倒裝晶片鍵合製程中，上述加熱器組件藉由如光學識別裝置的位置排列裝置，校準在配線基板的規定位置進行焊接的倒裝晶片的位置 之後，降低加壓臂，使上述倒裝晶片對上述配線基板施加壓力，對上述加壓臂內部的加熱器進行加熱來向上述加壓頭部側進行熱傳遞並對上述倒裝晶片進行加熱，藉由維持上述狀態規定時間，在上述配線基板焊接上述倒裝晶片的電極板。根據需要，在上述倒裝晶片與基板之間塗敷熱硬化樹脂，進行上述熱壓接製程期間，進行熱硬化樹脂的硬化，從而可以保護上述倒裝晶片的焊接結構。之後，關閉壓頭部的加熱器，上升加壓臂來引出基板。

在利用上述貫通型矽通孔的半導體封裝製程中，在半導體晶片的表面露出的貫通電極相互相向排列之後，藉由上述加熱器組件對層疊的半導體晶片進行加熱，為了執行在上述貫通電極之間的焊接而使用上述加熱器組件。

隨著持續需求半導體封裝的輕薄短小化，半導體晶片上的電極之間的距離極小化，為了在上述電極之間的連接進行沒有因短路或熱衝擊所引起的裂痕的具有可靠性的焊接，而需要控制上述加熱器組件的精密溫度控制。尤其，用於體現急速加熱及繼續冷卻的迅速溫度控制以能夠增加半導體封裝的集成度的方式減少電極之間的距離和高度。

但是，以往的加熱器組件通常使用線形加熱器，由此，用於上述加熱器組件進行加熱的結構和冷卻結構複雜，很難實現迅速對上述加熱器進行加熱之後，再次進行急速冷卻的效率的改善和精密控制。

本發明所要解決的技術問題在於，提供加熱器組件，即，隨著半導體封裝的集成度的增加，結構變得簡化且實現用於急速加熱及急速冷卻的迅速且精密的溫度控制，並且，藉由簡單結構進行全面積均勻的加熱。

根據本發明的一實施例，作為安裝於半導體器件製造用焊接裝置的加熱器組件，包括：加熱板，包括第一外周面及第二外周面，在上述第一外周面上，以能夠拆卸的方式支撐待處理半導體結構體；電絕緣主體，配置於上述加熱板的上述第二外周面側，用於對上述加熱板進行支撐；以及兩個以上的匯流條，配置於上述加熱板與上述電絕緣主體之間，用於上述加熱板的熱量釋放和電源施加。藉由形成於上述加熱板的第二外周面的發熱薄膜層，來對形成於上述加熱板的第一外周面的發熱本體進行面狀加熱。

在本發明的實施例中，上述兩個以上的匯流條形成向與上述加熱板的上述第二外周面相平行的方向拉伸的結構，包括並相互平行隔開的兩個匯流條。上述電絕緣主體具有用於收容上述匯流條的底部中的至少一部分的溝部，上述匯流條的上述至少一部分向上述溝部插入並被支撐。並且，上述匯流條包括結合孔，上述電絕緣主體包括貫通孔，藉由貫通上述貫通孔和上述結合孔的結合部件，上述匯流條固定於上述電絕緣主體。上述匯流條的上部中的一部分具有藉由與上述加熱板的上述第二外周面隔開來確保冷卻氣體流路的凹面。上述匯流條包括金屬、金屬合金、碳素體或其組合。在本發明的一實施例中，上述匯流條還包括用於散熱的散熱孔、多孔體或散熱銷。上述匯流條的上部中的一部分與上述加熱板相結合，上述匯流條的上部中的一部分與上述電絕緣主體相結合。

上述加熱板包括用於以可拆卸的方式支撐上述被處理半導體結構體的一個以上的第一真空孔，上述電絕緣主體包括一個以上的第一真空流路，內部與上述一個以上的第一真空孔相連通，分別與上述一個以上的第一真 空孔相緊貼來維持氣密性。在本發明的一實施例中，上述加熱板包括一個以上的冷卻孔，上述電絕緣主體在內部包括用於向上述冷卻孔供給冷卻氣體的冷卻氣體流路。

上述冷卻氣體流路的出口與上述加熱板的上述冷卻孔隔開，從上述冷卻氣體流路的出口釋放的冷卻氣體的一部分向上述冷卻孔傳遞，從而向上述加熱板的上述第一外周面傳遞。上述冷卻氣體流路的上述出口向與上述加熱板的上述冷卻孔和上述加熱板的第二外周面相垂直的方向偏移。

本發明還包括附屬部件，以保護上述加熱板的上述第一外周面的方式配置於上述被處理半導體結構體與上述加熱板的上述第一外周面之間，從而配置於上述加熱板的上述第二外周面，上述加熱板還包括用於以可拆卸的方式支撐上述附屬部件的一個以上的第二真空孔，上述電絕緣主體還包括一個以上的第二真空流路，內部與上述一個以上的第二真空孔相連通，分別與上述一個以上的第二真空孔相緊貼來維持氣密性。

在上述加熱板的上述第一外周面形成使從上述冷卻孔傳遞的上述冷卻氣體沿著上述第一外周面擴大流動的第一溝槽圖案，上述附屬部件覆蓋上述溝槽圖案的至少一部分。上述溝槽圖案超出上述附屬部件的邊緣之後終止或者延伸至上述加熱板的邊緣。

在上述加熱板的上述第一外周面還形成第二溝槽圖案，與上述一個以上的第二真空孔相連通，被上述附屬部件覆蓋並被密封。

在本發明的一實施例中，本發明還包括至少兩個熱電偶，貫通上述電絕緣主體，經過上述兩個以上的匯流條之間來與上述加熱板的上述第二外周面相接觸，從而相互獨立地測量溫度。上述電絕緣主體包括熱電偶用單一貫 通孔，上述至少兩個熱電偶的各個測量端部以具有3mm以內的隔開距離的方式被組件化，從而藉由上述熱電偶用單一貫通孔來與上述第二外周面相接觸。上述至少兩個熱電偶的組件化包括用於使多個熱電偶線通過並相互聚集的多口管。

根據本發明的實施例，本發明可提供利用匯流條來體現加熱板的冷卻結構，由此，發熱體的瞬間溫度上升一同體現急劇冷卻，從而，安裝於可精密地控制溫度的半導體器件製造用焊接裝置的加熱器組件。

並且，根據本發明的實施例，本發明可提供配置於加熱板的複數部件也在加熱板的冷卻期間，藉由冷卻氣體獨立地被強制冷卻，由此，與藉由加熱板的冷卻而間接性使附屬部件冷卻的機構相比，可更加精密地急速冷卻的加熱器組件。

並且，根據本發明的實施例，本發明可提供加熱器組件，即，為了加熱板的溫度檢測及基於此的加熱板的溫度控制而使用熱電偶配對設置，由此，即使在一個熱電偶發生異常，通過另一個熱電偶正常動作，由此防止基於熱電偶的故障的加熱製程的中斷，通過配對的熱電偶，在相同測量部分，獲取多個獨立的溫度測量數據，由此，使不準確的溫度測量可能性最小化，從而可實現精密的加熱及冷卻。

10‧‧‧加熱器組件

100‧‧‧加熱板

100U‧‧‧第一外周面

100B‧‧‧第二外周面

101、101'‧‧‧組裝孔

110‧‧‧發熱薄膜層

120‧‧‧發熱本體

120CH、120CH'、200CH、400CH‧‧‧冷卻孔

120VH1、120VH2、120VH3、200VH1、200VH2、200VH3、400VH1、400VH2、400VH3、DAH‧‧‧真空孔

20‧‧‧裸晶片

200‧‧‧電絕緣主體

200TR‧‧‧溝部

200TCH‧‧‧熱電偶用單一貫通孔

210‧‧‧支撐突起

220‧‧‧孔

30‧‧‧凹凸板

300、300A、300B、300C、300D‧‧‧匯流條

300_R‧‧‧凹面

300P‧‧‧散熱銷

310、320、330‧‧‧結合孔

40‧‧‧基板

400‧‧‧基座部

401‧‧‧第二固定孔

403‧‧‧第一固定孔

500a、500b、500c‧‧‧熱電偶

501、501'‧‧‧管道

502、502a、502b‧‧‧熱電偶線

503、503a、503b‧‧‧測量端部

600‧‧‧下部板

610‧‧‧吸入部

620‧‧‧引入部

700、800、900‧‧‧固定部件

CPL、CPL'、CPL"、CPL'''‧‧‧冷卻氣體排出流路

DA‧‧‧附屬部件

PS‧‧‧被處理半導體結構體

DH‧‧‧散熱孔

VPL‧‧‧真空吸入流路

T、T1、T2、T3、T5、T7‧‧‧冷卻氣體的流動

第1a圖為在本發明一實施例的加熱器組件的上部觀察的分解立體圖，第1b圖為在第1a圖的加熱器組件的底部觀察的分解立體圖。

第2a圖至第3d圖為示出具有本發明多種實施例的散熱結構的匯流條的立體圖。

第4a圖和第4b圖為示出與本發明多種實施例的加熱板100的第二外周面相接觸來相互獨立執行溫度測量的熱電偶TC的立體圖。

第5圖為用於說明可以與本發明一實施例的加熱板的第二外周面相接觸的熱電偶的配置的圖。

第6圖為用於說明在本發明的一實施例中，當冷卻氣體向加熱板100的第二外周面100B供給時，冷卻氣體的流動的圖。

第7a圖至第7e圖為具有本發明的多種實施例的多種形態的真空孔、真空吸入流路、冷卻孔及冷卻氣體排出流路的加熱板的俯視圖。

第8圖為本發明一實施例的加熱器組件10的結合立體圖。

第9圖為利用本發明一實施例的加熱器組件10的倒裝晶片焊接裝置。

以下，參照附圖，詳細說明本發明較佳實施例。

本發明的實施例為了向本發明所屬技術領域中具有通常知識者更完整地說明本發明而提供，以下實施例可變形為多種其他形態，本發明的範圍並不局限於以下實施例。反而，它們實施例使本發明的公開變得充實且完整，並向本發明所屬技術領域中具有通常知識者完全傳遞本發明的思想而提供。

並且，以下的附圖中，各個層的厚度或大小為了說明的便利及明確性而被放大，圖中，對相同的結構要素賦予相同的附圖標記。如在本說明書中使用，術語“和/或”包括對應列舉的專案中的一個及一個以上的所有組合。

在本說明書中使用的術語為了說明特定實施例而使用，而並非用於限定本發明。如在本說明書中使用，只要在文脈上並未明確指出其他情況，則單數形態可包括複數的形態。

並且，在本說明書中使用的術語“包括(comprise)”和/或“包括(comprising)”特定提及形狀、數字、步驟、動作、部件、要素和/或它們組的存在，而並非排除一個以上的其他形狀、數字、動作、部件、要素和/或組的存在或附加。

在本說明書中，第一、第二等的術語用於說明多種部件、部品、區域、層和/或部分，它們部件、部品、區域、層和/或部分並不局限於它們術語。它們術語用於區分一個部件、部品、區域、層或部分與其他區域、層或部件。

因此，以下，上述的第一部件、部品、區域、層或部分在不超出本發明的範圍的情況下，可被稱為第二部件、部品、區域、層或部件。

在本實施例中，加熱器組件可以為安裝於在晶片之間層疊或基板上焊接晶片的焊接裝置的加熱器。例如，加熱器組件也可以利用與使用通過貫通電極連接上端晶片和下端晶片的貫通型通孔的半導體封裝(Through Silicon Via：矽貫通電極)。但是，本發明並不局限於此，可適用於用於晶片的焊接的多種形態的焊接裝置。

第1a圖為在本發明一實施例的加熱器組件10的上部觀察的分解立體圖，第1b圖為在第1a圖的加熱器組件10的底部觀察的分解立體圖。

參照第1a圖及第1b圖，揭示用於半導體器件製造用焊接裝置的加熱器組件10。加熱器組件10可包括加熱板100、電絕緣主體200及配置於加熱板100和電絕緣主體200之間的多個匯流條300。

加熱板100包括相反的第一外周面100U及與第一外周面100U相向的第二外周面100B。第一外周面100U及第二外周面100B均可具有電絕緣表面。為此，加熱板100可以為電絕緣體。在另一實施例中，加熱板100為導體， 在上述導體的第一外周面100U及第二外周面100B的表面可形成絕緣層，例如，如SiO2或Al2O3的絕緣膜。

加熱板100需要同時進行高速加熱和冷卻，較佳地，向被處理半導體結構體PS的接觸表面提供均勻溫度的熱量，因此，需要包括由熱傳導率高且熱變形銷的材料形成的發熱本體120。在一實施例中，發熱本體120可包含率氮化物(AlN)、矽碳化物(SiC)、矽鋁氮氧化物(SIALON)、氧化鈹(BeO)、矽氮化物(Si3N4)或它們的混合物。但是，這僅是例示性實施例，本發明並不局限於此。例如，作為被限定例，發熱本體120並不適合於如玻璃、石英、鋁氧化物、氟化鈣或氧化釔的陶瓷或高溫運行，在需要可撓性和彈性的情況下，可包含如聚醯亞胺的熱硬化性高分子類材料。

發熱本體120的第一外周面100U與需要進行焊接製程的被處理半導體結構體PS相接觸，向被處理半導體結構體PS一同傳遞熱量並施加熱量。例如，被處理半導體結構體PS可以為如半導體晶片、半導體封裝或半導體晶元的基板，它們半導體結構體可焊接在其他半導體結構體，例如，半導體晶片、半導體封裝、半導體晶元、引線框或插入器的基板。例如，可執行晶片-晶片、晶片-晶元、晶元-晶元焊接的層疊製程，它們僅是例示性實施例，本發明並不局限於此。

在發熱本體120的第二外周面100B可形成用於加熱發熱本體120的發熱薄膜層110。發熱薄膜層110藉由施加的電力信號，藉由焦耳熱加熱。發熱薄膜層110藉由薄膜形成製程來直接形成於加熱板100的第二外周面100B，從而可實現二維面狀發熱。發熱薄膜層110為通過向被處理半導體結構體PS傳遞的熱量的熱源，為了半導體晶片或封裝的焊接或製造而製造的溫度高速升溫及高 速冷卻。為了這種高速升溫及高速冷卻，使加熱器的品質極小化。在一實施例中，發熱薄膜層110的厚度為數百nm至5μm以下的大小，從而可實現急速溫度控制及沒有彎曲的熱傳遞。

發熱薄膜層110為當施加電源時，可以基於阻抗瞬間發熱的導電薄膜，可包含導電性金屬氧化物、導電性金屬矽氮化物或碳類材料。例如，上述導電性金屬氧化物可以為氧化銦錫(In2O3：SnO2=90：10)導電膜或包含氟的氧化錫(F-doped SnO2)導電膜，但本發明並不局限於此，可使用多種導電膜。發熱薄膜層110除形成主要矩陣的金屬的結構材料之外，還可包含硼(B)、氟(F)或氯(Cl)的非金屬、如鈦和鉿的過渡金屬、如鋁(Al)或鎂(Mg)的其他金屬或如矽(Si)的準金屬的塗敷元素。

它們材料可在80℃至800℃的範圍的溫度範圍內散熱機殼。較佳地，發熱薄膜層110在沒有稀土類的情況下，在高溫散熱過程中也可包括電、化學、及機械性能優秀的上述氧化錫。

發熱薄膜層110可在二維平面上發生熱量，因此，與如以往的線圈加熱、熱線、圖案化的熱源或碳纖維的導電性纖維體的線形加熱部件不同，沒有不發生加熱的死區域或熱梯度。通常，上述以往的熱源為了克服死區域和加熱部件之間的溫度偏差而必須適用埋入體或表面塗敷劑，它們物質為不同結構或物質，因此，為了可靠性結合或接合，需要如額外的結合部件或高溫燒結的追加製程。但是，發熱薄膜層110藉由如化學氣相沉積、濺射、熱解或噴霧的蒸鍍法來直接形成於加熱板100的第二外周面100B，因此，不需要用於加熱板100和發熱薄膜層之間的額外的接合的結合結構或如燒結的後處理製程。

發熱薄膜層110可以瞬間上升溫度，藉由與氣體，例如，周邊空氣或氣相製冷劑的接觸，可以急劇冷卻。例如，比較二維形態(塗膜)的發熱薄膜層110和曲折型線圈電阻線的鋁發熱體之間的熱量方程式，即，Q=cm△t，當對相同的面積蓄力相同的熱量Q時，發熱薄膜層110的品質m小於鋁發熱體的品質m，發熱薄膜層110的比熱(c，錫/銦=0.05)小於鋁發熱體的比熱(c：鋁=0.21)，因此，對相同面積，以相同熱量為基準，發熱薄膜層110的溫度變化△t顯著大於鋁發熱體的溫度變化△t。結果，與具有三維結構的笨重以往的發熱體相比，二維結構的發熱薄膜層110可以瞬間上升溫度，相反，若向冷卻氣體排出，則可迅速冷卻。

在一實施例中，在發熱薄膜層110上還可形成保護層(未圖示)，保護層具有電絕緣性，可包括不純物擴散障壁層、密封層、防汙層或防濕層中的至少一個或兩個以上的層疊結構。上述保護層可以為不與下方的發熱薄膜層110形成化合物的絕緣層。例如，上述保護層可包含矽氧化物、玻璃、鋁氧化物或氧化鎂。

在本發明的實施例中，在發熱本體120的兩端部可形成匯流條300的結合孔310和電絕緣主體200的貫通孔(未圖示)位於相同垂直線的四個加熱板組裝孔101。在另一實施例中，兩個加熱板組裝孔101可形成發熱本體120的中央端部。

加熱板(100)、匯流條300及電絕緣主體200和後述的結合部件900貫通加熱板組裝孔101、匯流條300的結合孔310及電絕緣主體200的貫通孔(未圖示)來相互固定。在另一實施例中，加熱板100及匯流條300向上述方向 藉由結合部件900固定，匯流條300和電絕緣主體200向下部方向藉由其他結合部件固定，由此，加熱板100、匯流條300及電絕緣主體200可以相互固定。

在本發明的實施例中，加熱板100以能夠拆卸地支撐在被處理半導體結構體PS及附屬部件DA中的至少一個的方式沿著發熱本體120的斜線方向形成真空孔120VH1、120VH2、120VH3。發熱本體120的真空孔120VH1、120VH2、120VH3與後述的電絕緣主體200的真空孔200VH1、200VH2、200VH3及後述的基座部400的真空孔400VH1、400VH2、400VH3相垂直，可形成用於真空吸入的連通。由此，藉由上述真空吸入，附屬部件DA或被處理半導體結構體PS可以與加熱板100相結合。

真空孔400VH1、400VH2、400VH3中的真空孔400VH2、400VH3分別與具有溝槽圖案的真空吸入流路VPL相連接，藉由真空吸入流路VPL，吸入附屬部件DA或被處理半導體結構體PS的面積(以下，稱之為吸入面積)變大，附屬部件DA或被處理半導體結構體PS穩定地與加熱板100相結合。例如，藉由真空吸入流入VPL提供更大的面積，藉由從冷卻孔120CH排出的冷卻氣體，從而可改善附屬部件DA或被處理半導體結構體PS的晃動。真空吸入流路VPL在發熱本體120上以溝槽圖案凹陷，即使附屬部件DA或被處理半導體結構體PS與加熱板100相結合，在附屬部件DA或被處理半導體結構體PS和加熱板100之間形成溝槽圖案的空間，由此，可擴大加熱板100的吸入面積。

在一實施例中，附屬部件DA的大小可以與加熱板100的大小相同，本發明並不局限於此。例如，附屬部件DA的大小可以小於加熱板100的大小。

在本發明的實施例中，可形成一個以上的發熱本體120的冷卻孔120CH，此時，發熱本體120的冷卻孔120CH為了迅速冷卻加熱板100和附屬部件DA，與後述的電絕緣主體200的冷卻孔200CH在垂直線上偏移。藉由後述的電絕緣主體200的冷卻孔200CH排出的冷卻氣體(或低溫的氧氣、氬或氮氣)第一次與加熱板100的第二外周面100B碰撞來在加熱板100和電絕緣主體200之間向隔開空間展開並向加熱器組件10外排出，由此，可冷卻加熱器100。上述冷卻氣體因加熱板100和電絕緣主體200之間隔開空間S向周圍露出而對加熱板100進行冷卻。之後，第二次在加熱板100和電絕緣主體200之間的空間內迅速流動的冷卻氣體一部分通過發熱本體120的冷卻孔120CH排出。此時，冷卻孔120CH分別與具有溝槽圖案的冷卻氣體排出流路CPL相連接，上述冷卻氣體一部分通過冷卻氣體排出流路CPL流動並冷卻附屬部件DA。

冷卻氣體排出流路CPL與真空吸入流路VPL相同，在發熱本體120上以溝槽圖案凹陷而成，即使附屬部件DA與加熱板100相結合，在附屬部件DA和加熱板100之間形成溝槽圖案的空間，由此，通過上述空間，冷卻氣體移動並排出。發熱本體120的真空孔120VH2、120VH3、真空吸入流路VPL、冷卻孔120CH、冷卻氣體排出流路CPL的多種形成在以下第6圖a至第6圖e中說明。

配置於加熱板100的第二外周面100B，支撐加熱板100的電絕緣主體200與將包括發熱薄膜層110的加熱板100與電絕緣主體200的後端相結合的基座部400電絕緣，並穩定支撐加熱板100，電絕緣主體200可以為具有如鋁氧化物的高強度的陶瓷成型體。

在一實施例中，電絕緣主體200具有用於收容在匯流條300的底部中的至少一部分的溝部200TR，匯流條300的上述至少一部分可向溝部200TR插 入。並且，電絕緣主體200內，與加熱板100的真空孔120VH1、120VH2、120VH3相連通，分別與加熱板100的真空孔120VH1、120VH2、120VH3相結合，可形成維持氣密性的一個以上的真空孔200VH1、200VH2、200VH3。此時，真空孔200VH1、200VH2、200VH3可呈突出形態。

在一實施例中，為了維持與發熱薄膜層的遊隙，在電絕緣主體200的上部面突出形成支撐突起210。支撐突起210可包括在電絕緣主體200的上部面邊緣部隔開設置的四個支撐突起210。在它們支撐突起210之間的隔開空間之間形成隔開空間S，向電絕緣主體200的四方向(前後左右方向)流入冷卻氣體。

在一實施例中，電絕緣主體200可在與真空孔200VH1、200VH2、200VH3的不同位置形成冷卻孔200CH，以向加熱板100和電絕緣主體200之間的隔開空間S內部供給冷卻氣體的方式使冷卻孔200CH不與加熱板100相結合。

並且，電絕緣主體200的冷卻孔200CH的出口在與加熱板100的冷卻孔120CH的垂直線上相互偏移，從電絕緣主體200的冷卻孔200CH的出口釋放的冷卻氣體的一部分向加熱板100的冷卻孔120CH傳遞，從而可向加熱板100的第一外周面100U傳遞。電絕緣主體200的冷卻孔200CH的出口和加熱板100的冷卻孔120CH不在垂直線上偏移，而是在相同排列的情況下，從電絕緣主體200的冷卻孔200CH的出口釋放的冷卻氣體的壓力藉由加熱板100的冷卻孔120CH直接向附屬部件DA傳遞，從而可發生附屬部件DA從加熱板100的表面脫離的危險。

在一部分實施例中，電絕緣主體200的冷卻孔200CH的上述出口。

在一實施例中，電絕緣主體200包括至少一個熱電偶用單一貫通孔200TCH，上述至少兩個熱電偶的各個測量端部，例如，以具有相互3mm左右 的隔開距離的方式組件化，藉由熱電偶用單一貫通孔200THC，可以與加熱板100的第二外周面100B相接觸。

在第1a圖和第1b圖中，在電絕緣主體200內形成一個熱電偶用單一貫通孔200TCH，本發明並不局限於此，真空孔200VH1、200VH2、200VH3及冷卻孔200CH在不同位置形成多個貫通孔200TCH。

在一部分實施例中，在電絕緣主體200之間，藉由支撐突起210，在加熱板100與電絕緣主體200之間形成隔開空間S，通過冷卻孔200CH，當向隔開空間S供給冷卻氣體時，一部分冷卻氣體向加熱板100的冷卻孔120CH傳遞，冷卻加熱板100的其他一部分冷卻氣體通過排出口(未圖示)向外部排出。上述排出口在電絕緣主體200之間，通過支撐突起210，當在加熱板100與電絕緣主體200之間形成隔開空間S時，形成於隔開空間S的側面的排出口。

在本發明的實施例中，在配置於加熱板100和電絕緣主體200之間的匯流條300，為了向加熱板100供電，可分別施加不同極性的電力信號。匯流條300為電導體，加熱板100的冷卻期間，可被用為用於幫助熱量釋放的散熱體。為此，匯流條300可由如鋁的金屬、如因鋼(Fe-Ni合金)的金屬合金、如石墨的碳類材料或導電性纖維體形成，本發明並不局限於此。藉由發熱薄膜層110，在加熱板100進行加熱的實施例中，匯流條300的至少一部分壓接在發熱薄膜層110並面接觸，從而可向發熱薄膜層110施加電力信號。

在一實施例中，匯流條300包括呈在加熱板100的第二外周面100B，沿著平行的方向拉伸的結構，相互平行隔開的兩個匯流條300。匯流條300呈鋼體形狀。在一實施例中，電絕緣主體200可形成用於收容各個匯流條300的 底部中的至少一部分的溝部200TR，匯流條300的上述至少一部分可向溝部200TR插入並被支撐。

匯流條300可具有一個以上的結合孔310、320、330。在一實施例中，各個結合孔可包括在用於將加熱板100與匯流條300相結合的第一結合孔和將匯流條300與電絕緣主體200相結合的第二結合孔中的至少一個。在一實施例中，各個匯流條300與電絕緣主體200相結合，加熱板100可藉由各個匯流條300固定。在此情況下，匯流條300與電絕緣主體200相結合需要藉由形成於電絕緣主體200的貫通孔(未圖示)和匯流條300的第二結合孔通過的結合部件，例如，通過螺栓，匯流條300固定於電絕緣主體200，藉由匯流條300的第二結合孔和加熱板100的第一結合孔的結合部件，例如，通過螺栓，加熱板固定於匯流條。

在一實施例中，匯流條300的結合孔310可由匯流條300的結合孔320或匯流條300的結合孔330代替，在利用匯流條300的結合孔310的情況下，在不形成匯流條300的結合孔320或結合孔330，或者在利用匯流條300的結合孔320的情況下，不會形成匯流條300的結合孔310。

在一實施例中，匯流條300的上部中的一部分與加熱板100的第二外周面100B隔開，從而具有確保冷卻氣體的流路的嵌入的表面。在第2a圖至第2d圖所示的實施例中，可具有兩個嵌入的表面。嵌入的表面的數量可以為一個或三個以上，本發明並不局限於此。嵌入的表面不僅平坦，這僅是例示性實施例，本發明並不局限於此。

在本發明的實施例中，在匯流條300和發熱薄膜層110之間形成低阻抗接觸面，或者向發熱薄膜層110施加具有可靠性的電源，在匯流條300和發熱薄膜層110之間還可包括金屬漿料(未圖示)。上述金屬漿料可包含導電性玻 璃、玻璃料、有機黏合劑，上述導電性金屬可包含選擇由銀(Ag)、銅(Cu)、鎳(Ni)、金(Au)、鉑(Pt)、鈀(Pd)、鉛(Pb)、銦(In)、銠(Rh)、釕(Rd)、銥(Ir)、鋨(Os)、鎢(W)、鉭(Ta)、鉍(Bi)、錫(Sn)、鋅(Zn)、鈦(Ti)、鋁(Al)、鈷(Co)及鐵(Fe)組成的組中的一種以上的金屬。上述金屬漿料可在匯流條300及發熱薄膜層110的一部分區域塗敷。

第2a圖至第2d圖為示出具有本發明的多種實施例的散熱結構的匯流條的立體圖。

參照第2a圖，一實施例的匯流條300A為冷卻氣體的流動T順暢的視線的散熱結構，具有曲面(或流線型)的凹面300_R。在曲面的凹面300_R和加熱板的第二外周面100B之間擴大用於冷卻氣體的流動的流路。

參照第2b圖，另一實施例的匯流條300B可包括冷卻氣體的流動T1、T2的凹面300_R和散熱孔DH。散熱孔DH確保冷卻氣體的流動並擴大與冷卻氣體接觸面積。雖然未圖示，在匯流條300B中，凹面300_R可以被省略，散熱孔DH可以為兩個以上的多個。

參照第2c圖，另一實施例的匯流條300C可以為多孔體。上述多孔體為被限定性例，藉由導電體的起泡製程、用於形成氣孔的犧牲物質的蝕刻製程或將如金屬線的線形結構體以規則或隨機獲取的製程來形成。藉由上述多孔體的內部，可實現冷卻氣體的流動T3。在另實施例中，如上所述，在匯流條300C還形成凹面300_R或散熱槽DH，由此，冷卻氣體的流動T1、T2可追加誘導。

參照第2d圖，另一實施例的匯流條300D為散熱結構，還可包括散熱銷300P。散熱銷300P增加散熱表面積來進一步擴大與冷卻氣體的流動T的接觸面積。散熱銷300P的形狀並不局限於圖示的板形，可呈如針型、波紋型或它們 負荷形態的多種三維結構，在本說明書中，將它們統稱為散熱銷。可在散熱銷300P之間進行冷卻氣體的流動T3，匯流條300D可以被強制冷卻。在另一實施例中，在除散熱銷300P之外，還提供如凹面或散熱孔的追加散熱結構。

具有第2a圖至第2d圖揭示的匯流條300A至300D的凹面的第一外周面和加熱板100的第二外周面相接觸，匯流條300A至300D和加熱板100相結合，不包括匯流條300A至300D的凹面的第二外周面和電絕緣主體200的溝部200TR相接觸，匯流條300A至300D和電絕緣主體200相結合。

在一實施例中，在需要向發熱薄膜層110施加高電力電源的情況下，如第3a圖至第3d圖所示，為了增加匯流條300A至300D和發熱薄膜層110之間的接觸面積，不包括匯流條300A至300D的凹面的第二外周面和加熱板100的第二外周面相接觸，匯流條300A至300D和加熱板100相結合，具有匯流條300A至300D的凹面的第一外周面和電絕緣主體200的溝部200TR相接觸，匯流條300A至300D和電絕緣主體200相結合。只要並未特殊定義，與第3a圖至第3d圖揭示的匯流條300A至300D有關的說明可參照第2a圖至第2d圖揭示的匯流條300A至300D。

並且，參照第2a圖至第3d圖，揭示的匯流條300A至300D的形狀為例示性，凹面、散熱孔或散熱銷可單獨或兩個以上組合適用。它們散熱結構可向用於順暢地確保從加熱板100的內部向外部釋放的冷卻氣體的流動的方向排列。例如，散熱孔的軸與冷卻氣體的流動方向相同，散熱銷可向冷卻氣體的流動方向排列。根據冷卻氣體的本發明的實施例，匯流條在加熱器組件10的冷卻步驟中，藉由散熱結構自然被冷卻，散熱結構向冷卻氣體的流動T、T1、T2、T3露出並強制被冷卻。通過匯流條300的強制冷卻，加熱板的熱量釋放促進，加熱板100的繼續冷卻得到確保。

再次參照第1a圖及第1b圖，基座部400為安裝電絕緣主體200的支撐塊，在基座部400可組裝加熱器組件10。例如，基座部400可包括：第一固定孔403，為了與電絕緣主體200相結合，而插入第一固定螺栓(未圖示)；以及第二固定孔401，為了與後述的下部板600相結合而插入第二固定螺栓。

第一固定孔403在基座部400的中央端部側，與電絕緣主體200的對應孔220排列配置，第二固定孔401在基座部400的邊緣部側與後述的下部板600的對應孔排列配置。

在一實施例中，在基座部400可形成真空孔400VH1、400VH2、400VH3及冷卻孔400CH，基座部400的真空孔400VH1、400VH2、400VH3向電絕緣主體200的真空孔200VH1、200VH2、200VH3及加熱板100的真空孔120VH1、120VH2、120VH3垂直的方向相同形成。而且，基座部400的冷卻孔400CH向與電絕緣主體200的冷卻孔200CH垂直方向相同形成，與加熱板100的冷卻孔120CH相垂直的方向隔開形成。並且，它們電絕緣主體200及基座部400之間間隔為了維持冷卻氣體的露出防止而維持氣密性。

本發明另一實施例的加熱器組件10可包括：加熱板100，形成有發熱薄膜層110；電絕緣主體200，用於提供實現空氣的流入的隔開空間S；兩個以上的匯流條300，配置於加熱板100與電絕緣主體200之間，用於加熱板100的熱量釋放；基座部400，以實現冷卻氣體的迴圈的方式提供冷卻流路；以及附屬部件DA，以能夠拆裝的方式安裝於加熱板100的上部面。只要並未特殊定義，加熱板100、電絕緣主體200、兩個以上的匯流條300及基座部400的說明可參照第1a圖至第1b圖的說明。

在一實施例中，保護加熱板100的第一外周面100U的附屬部件DA可以為熱傳遞優秀的陶瓷板。當通過加熱器組件10的晶片的焊接工作時，附屬部件DA位於加熱板100與被處理半導體結構體PS之間，因此，防止加熱板100與晶片PS之間的直接損傷，並起到從衝擊保護加熱器組件10及被處理半導體結構體PS的緩衝部件的功能。

在一實施例中，在附屬部件DA內形成於向與加熱板100的真空孔120VH1垂直方向貫通的真空孔DAH，與真空孔DAH相連接，從而可形成具有擴大與被處理半導體結構體PS的吸入面積的溝槽圖案的真空吸入流路DAL。

附屬部件DA通過在加熱板100拆裝的結構，可迅速交替頻頻發生熱變形及損傷的部件。在本實施例中，被處理半導體結構體PS通過經過附屬部件DA的真空孔DAH的真空吸入力，可在附屬部件DA拆裝。當然，本發明並不局限於此，附屬部件DA通過多種結合方式在加熱板100拆裝。例如，附屬部件DA利用夾子或夾具部件來從加熱板100的上部面附著或分離。

在本發明的實施例中，在電絕緣主體200和基座部400之間，電源線及溫度測量用配線提供至少一個配線通路，電源線與匯流條300相連接，可向發熱薄膜層110施加電源，通過溫度測量用配線，如熱電偶、溫度感測器的溫度測量用感測器的檢測信號可向外部測量裝置傳遞。

本發明還包括經過兩個以上的匯流條300之間，與加熱板100的第二外周面100B相接觸，相互獨立測量溫度的至少兩個熱電偶。上述熱電偶通過電絕緣主體200的熱電偶用單一貫通孔200THC，與加熱板100的第二外周面100B的第二外周面相接觸。較佳地，與加熱板100的第二外周面100B相接觸的熱電偶的測量端部與加熱板100的第一外周面100U相結合，從而位於被加熱的被處理半 導體結構體PS的加熱面積範圍內。實際上，加熱板100的面積大於被處理半導體結構體PS的面積，加熱板100的一部分區域對被處理半導體結構體PS進行加熱，因此，與加熱板100的第二外周面100B相接觸的熱電偶的測量端部的位置在不對被處理半導體結構體PS進行加熱的加熱板100的一部分區域去除，由此，可在對被處理半導體結構體PS進行加熱的加熱板100的一部分區域範圍內測量溫度。但是，這種熱電偶的測量端部的位置並不局限於此，對不對被處理半導體結構體PS進行加熱的加熱板100的一部分區域和不對被處理半導體結構體PS進行加熱的加熱板100的一部分區域進行溫度測量。

第4a圖和第4b圖為示出與本發明多種實施例的加熱板100的第二外周面100B相接觸來相互獨立執行溫度測量的熱電偶TC的立體圖。

參照第4a圖，一實施例的熱電偶500a可包括二口管道501、測量端部503及向外部溫度測量裝置(未圖示)傳遞從測量端部503的測量信號的熱電偶線502。測量端部503利用塞貝克效應，來發生基於溫度的不同進行接觸面，例如，加熱板100的第二外周面100B和熱電偶500a的金屬的一個接觸面發生的電動勢，發生的電動勢通過熱電偶線502來向外部溫度測量裝置(未圖示)傳遞。

參照第4b圖，一實施例的熱電偶500b可包括四口管道501'、多個測量端部503a、503b及從測量端部503a、503b的測量信號向外部溫度測量裝置(未圖示)傳遞的多個熱電偶線502a、502b。測量端部503a利用塞貝克效應來發生基於溫度的不同金屬接觸面，例如，加熱板100的第二外周面100B與熱電偶500b的金屬的第一接觸面發生的電動勢，發生的電動勢通過熱電偶線502a向外部測量裝置(未圖示)傳遞，測量端部503b利用塞貝克效應，發生在基於溫度的不同金屬接觸面，例如，加熱板100的第二外周面100B與熱電偶500b的金屬額第一接 觸面的第二接觸面發生的電動勢，發生的電動勢通過熱電偶線502b向外部溫度測量裝置(未圖示)傳遞。較佳地，第一測量端部503a和第二測量端部503b以具有相互3mm的隔開距離的方式通過四口管道501'組件化，從而，通過電絕緣主體200的熱電偶用單一貫通孔200TCH來與加熱板100的第二外周面相接觸。上述至少兩個熱電偶500b的組件化可包括用於使多個熱電偶線502a、502b通過並相互聚集的4口管道501'。但是，在本發明中，熱電偶500b可包括四個以上，例如，n(n為正數，n=5、6、7...)口管道。

參照第4a圖和第4b圖，多個熱電偶500a向加熱板100的第二外周面100B分散接觸，由此，藉由加熱板100，可測量被處理半導體結構體PS是否被均勻地加熱。並且，熱電偶500b與加熱板100的第二外周面100B相接觸，由此，第一測量端部503a及第二測量端部503b中的一個被用為主動測量結束，另一個被用為待機用測量端部(Active/Standby)，即使無法通過一個測量端部測量溫度，通過另一個測量端部測量溫度，由此，可謀求溫度測量的穩定性。在一部分實施例中，對相鄰加熱板100的兩個接觸面，使用平均溫度值，由此，可測量具有可靠性的溫度。在本發明的另一實施例中，為了均勻且穩定、可靠性的溫度測量，第3a圖和第3b圖的熱電偶如第4圖所示地混合，並與加熱板100的第二外周面100B分散接觸。

第5圖為用於說明通過與本發明一實施例的電絕緣主體200的熱電偶用單一貫通孔200THC，可以與加熱板100的第二外周面100B相接觸的熱電偶500a、500b的圖。

參照第5圖，在電絕緣主體200內，通過形成於真空孔200VH1、200VH2、200VH3及冷卻孔200CH和不同位置的一個以上的熱電偶用單一貫通孔 200THC，多個熱電偶500a、500b、500c可向電絕緣主體200的上部表面突出，突出的多個熱電偶500a、500b、500c的測量端部可以與加熱板100的第二外周面100B分散接觸。

第6圖為用於說明在本發明的一實施例中，從向與基座部400的冷卻孔400CH想處置的方向一致的電絕緣主體200的冷卻孔200CH，當冷卻氣體向加熱板100的第二外周面100B供給時，冷卻氣體的流動的圖。

參照第6圖，通過向與基座部400的冷卻孔400CH相垂直的方向一致的電絕緣主體200的冷卻孔200CH，當冷卻氣體向垂直方向T1供給時，垂直方向T1的冷卻氣體膨脹加熱板100的第二外周面100B碰撞，從而向水準方向T2、T3分支。向上述水準方向T2、T3分支的冷卻氣體的一部分對加熱板100進行冷卻之後，通過排出口OL向外部噴出，或者向上述水準方向T2、T3分支的冷卻氣體的另一部分通過與電絕緣主體200的冷卻孔200CH隔開的加熱板100的冷卻孔120CH，沿著氣體排出流路CPL方向T5、T7流動。

第7a圖至第7e圖為具有本發明多種實施例的多種形態的真空孔120VH2、120VH3、真空吸入流路VPL、冷卻孔120CH及冷卻氣體排出流路CPL的加熱板120的俯視圖。

參照第7a圖，加熱板120的真空孔120VH1、120VH2、VH3沿著斜線方向形成，雙重真空孔120VH2、120VH3與具有溝槽圖案的真空吸入流路VPL相連接。並且，加熱板120的四個冷卻孔120CH'以加熱板120的真空孔120VH1為中心，以矩形形狀形成，各個加熱板120的冷卻孔120CH'與具有分支形態的溝槽圖案的冷卻氣體排出流路CPL'相連接，從而可提供面積大於第1a圖的冷卻氣體排出流路CPL的冷卻面積。

參照第7b圖，加熱板120的真空孔120VH1、120VH2、VH3沿著斜線方向形成，雙重真空孔120VH2、120VH3可以與具有溝槽圖案的真空吸入流路VPL相連接。並且，加熱板120的兩個冷卻孔120CH以加熱板120的真空孔120VH1為中心對稱，各個加熱板120的冷卻孔120CH與具有分支形態的溝槽圖案的冷卻氣體排出流路CPL"相連接，從而可提供面積大於第1a圖的冷卻氣體排出流路CPL的冷卻面積。

參照第7c圖，加熱板120的真空孔120VH1、120VH2、VH3沿著斜線方向形成，雙重真空孔120VH2、120VH3與具有溝槽圖案的真空吸入流路VPL相連接。並且，加熱板120的兩個冷卻孔120CH以加熱板120的真空孔120VH1為中心對稱，各個加熱板120的冷卻孔120CH與具有之字形態的溝槽圖案的冷卻氣體排出流路CPL'''相連接，從而可提供面積大於第1a圖的冷卻氣體流路CPL的冷卻面積。

參照第7d圖，兩個加熱板120的組裝孔101'可位於中央端部。並且，加熱板120的真空孔120VH1、120VH2、VH3沿著斜線方向形成，雙重真空孔120VH2、120VH3可以與具有溝槽圖案的真空吸入流路VPL相連接。並且，加熱板120的兩個冷卻孔120CH以加熱板120的真空孔120VH1為中心對稱，各個加熱板120的冷卻孔120CH與具有分支形態的溝槽圖案的冷卻氣體排出流路CPL''''相連接，從而可提供面積大於第1a圖的冷卻氣體排出流路CPL的冷卻面積。

參照第7e圖，兩個加熱板120的組裝孔101'可位於中央端部。並且，加熱板120的真空孔120VH1、120VH2、VH3沿著斜線方向形成，可以與具有雙重真空孔120VH2、120VH3的分支形態的溝槽圖案的真空吸入流路VPL相連接。並且，加熱板120的兩個冷卻孔120CH以加熱板120的真空孔120VH1為中心 對稱，各個加熱板120的冷卻孔120CH與具有圓分支形態的溝槽圖案的冷卻氣體排出流路CPL''''相連接，從而可提供面積大於第1a圖的冷卻氣體排出流路CPL的冷卻面積。

本發明並不局限於第7a圖至第7e圖說明的多種形態的真空孔120VH2、120VH3、真空吸入流路VPL、冷卻孔120CH及冷卻氣體排出流路CPL。例如，可以使冷卻面積或吸入面積最大化的真空孔120VH2、120VH3及可以使冷卻孔120CH的配置或冷卻面積或吸入面積最大化的真空吸入流路VPL及冷卻氣體排出流路CPL的形態均可適用。

第8圖第8圖為本發明一實施例的加熱器組件10的結合立體圖。

參照第8圖，加熱板100和電絕緣主體200可通過經過加熱板組裝孔101、加熱板100與電絕緣主體200之間配置的匯流條300的結合孔310及電絕緣主體200的貫通孔的固定部件900來結合，電絕緣主體200和基座部400通過經過電絕緣主體200的組裝孔220和基座部400的第一固定孔403的固定部件800結合，基座部400和下部板600可通過經過基座部400的第二固定部孔401和下部板600的組裝孔(未圖示)的固定部件700結合。在一實施例中，固定部件700、800、900可包括固定螺栓，但並不局限於此，通過結合部件，加熱板100與電絕緣主體200可以相結合，電絕緣主體200與基座部400可以相結合，基座部400與下部板600可以相結合。

在一實施例中，下部板600可包括用於真空吸入的吸入部610及注入冷卻氣體的引入部620。雖然未圖示，在下部板600的內部形成連接基座部400的真空孔400VH1、400VH2、400VH3和吸入部610之間的真空吸入路徑，可形成 與真空吸入流路單獨連接基座部400的冷卻孔400CH和引入部620之間的冷卻氣體流路。

在一實施例中，下部板600可提供用於冷卻氣體的流路及迴圈的聲壓。為此，在下部板600內部可形成為了發生聲壓而引導氣體移動的主流路和與上述主流路連通的冷卻氣體流路。上述冷卻氣體流路的直徑與上述主流路的直徑相同，但本發明並不局限於此，上述冷卻氣體流路的數量可以為一個或多個。

在上述主流路中，上述主流路的入口620中，若氣體(空氣)向出口610高速移動，則上述主流路可維持低於冷卻氣體流路的壓力(聲壓)，因上述主流路和冷卻氣體流路之間的壓力差異，上述冷卻氣體流路內氣體(例如，空氣)向上述主流路移動，通過上述主流路的出口610排出。如上所述，在上述主流路內，若發生氣體(空氣)的流動，則發生(增加)上述主流路內氣體(空氣)的速度，上述主流路內壓力小於冷卻氣體流路內的壓力(伯努利定理)，因此，上述冷卻氣體流路通過隔開空間S來使冷卻氣體流路，向上述冷卻氣體的流動露出的發熱薄膜層110通過流入的上述冷卻氣體抑制急速冷卻或者溫度上升。在一實施例中，為了發熱薄膜層110的急速冷卻，可增加在上述主流路流動的氣體的流速，在發熱薄膜層110可維持規定溫度的情況下，通過幫助溫度調節來進行冷卻的方式，以向發熱薄膜層110施加的電力的控制實現發熱薄膜層110的溫度控制。

上述冷卻氣體流路可向在上述流路的一側及另一側分支的兩個冷卻氣體流路提供，它們四個冷卻氣體流路可分別與電絕緣主體200的兩個冷卻孔200CH相連通。由此，在通過隔開空間S流入的空氣通過加熱板100的熱量加 熱的狀態下，通過兩個冷卻孔200CH向兩個冷卻氣體流路移動，向上述冷卻氣體流路移動的冷卻氣體通過上述主流路來向上述主流路的出口610迅速排出。藉由這種冷卻氣體的迅速流動，加熱板100可以急速被冷卻。

第9圖為利用本發明一實施例的加熱器組件10的倒裝晶片焊接裝置。

參照第9圖，倒裝晶片焊接組裝置可包括由裸晶片20、IC基板40及在裸晶片20與IC基板40之間形成的凹凸板30形成的半導體晶片封裝SCP及控制加熱器組件10及控制加熱器組件10的整體動作的控制模組(未圖示)。主要構成加熱器組件10的加熱板100、電絕緣主體200、匯流條300、基座部400及下部板600並未特殊定義，則可以參照第1a圖至圖7說明的內容。

裸晶片20為在晶元剪切的直接電路芯片，作為封裝步驟之前的狀態，被稱為裸晶片(bare die)，IC基板40使裸晶片20與主機板(未圖示)電連接，並供給動作電源，可以實現信號的輸入輸出(I/O)。並且，從外部衝擊保護內置的裸晶片20，也起到使電流在緩衝板30裸晶片20流動的端子作用。並且，控制模組(未圖示)藉由外部裝置(未圖示)來進行冷卻氣體供給及這空吸入在加熱器組件10中進行。具體地，若準備半導體晶片封裝SCP，則控制模組(未圖示)進行熱加壓TP來使裸晶片20焊接在IC基板40。由此，在半導體晶片封裝SCP內，裸晶片20和IC基板40可以電、機械連接。並且，控制模組(未圖示)通過加熱器組件10進行熱加壓，來使裸晶片20和IC基板40接合之後，為了製造後續半導體晶片封裝SCP，以使被熱加壓的半導體晶片封裝SCP、加熱器組件10內的加熱板100、附屬部件DA中的至少一個被冷卻的方式通過加熱器組件10的冷卻孔100CH、200CH、300CH、400CH，使冷卻氣體流動。

在一實施例中，控制模組(未圖示)藉由真空吸入力在加熱器組件10的加熱板100吸附裸晶片20之後，上述吸附的裸晶片20以能夠焊接在IC基板40的方式控制加熱器組件10。

本發明一實施例的發熱薄膜層110在上部還可包括擴散防止膜。在發熱薄膜層110為FTO導電膜的情況下，在大致200℃以上的高溫加熱來使用的情況下，因急於高電壓的影響，薄膜發生微細結構變化，會對膜的氧化狀態帶來變化。如上所述，反復進行對上述FTO導電膜進行加熱或冷卻的製程，在基於原子移動的缺陷或微細結構變化累積的情況下，在上述FTO導電膜的表面發生劣化，發生如裂痕(crack)的缺陷。因此，上述缺陷導致上述薄膜發熱體的穩定性和耐久性的劣化。

在本發明的一實施例中，為了使這種缺陷最小化，在發熱薄膜層110上還可形成擴散防止膜(未圖示)。通過上述擴散障壁層，發熱薄膜層110的錫和/或氟的原子移動或揮發得到防止，發熱薄膜層110的表面的劣化得到防止，因此，可提供穩定性和耐久性得到提高的發熱結構體。並且，上述擴散障壁層覆蓋發熱薄膜層110，由此，防止氧氣、水分、甲烷氣體、氧化氣體或還原氣體的大氣中的氣體分子向發熱薄膜層110滲透。

本發明實施例的加熱體當實際使用時，主要在發熱薄膜層110中發生與壽命有關的缺陷。發熱薄膜層110在基板(例如，參照第1a圖的120)單獨形成，因此，藉由化學蝕刻或物理拋光去除簡單壽命結束的發熱薄膜層110，在露出的基板表面再次形成發熱薄膜層110，由此，可再生加熱體。如圖案電極，這種本發明的優點使不同材料複雜化，與燒結製造的以往的加熱體相比，具有優秀的經濟性。

通過利用發熱薄膜層110的加熱體，為了向半導體製造製程的被處理體均勻地傳遞熱量，當加熱板(參照第1a圖的100)的高度升溫或高速冷卻時，加熱體的表面和被處理的表面的接觸介面需要維持在全部區域，為此，不能發生加熱體的熱變形。本發明人員確認了這種熱變形因基板和發熱薄膜層110之間的熱膨脹係數的差異而發生。因基板和發熱薄膜層110之間的熱膨脹係數的差異，當高速升溫或高速冷卻時，加熱板(參照第1a圖的100)以被處理體的表面為基準，凹陷或突出，在此情況下，當與被處理體相接觸時，無法向全面積均勻地傳遞熱量的問題。並且，上述熱膨脹係數的差異導致發熱薄膜層110的從基板剝離的現象，從而導致加熱板100的壽命的縮減。尤其，作為用於半導體製造的熱壓接焊接裝置(Thermal Compression Bonder，TCB)的精密加熱器，為了適用發熱薄膜層110而需要改善它們問題。

根據本發明的一實施例，對陶瓷類發熱薄膜層110，將基板40由陶瓷材料構成，調節基板40的材料組成。在一實施例中，基板40可將作為絕緣體的矽氮化物作為主要結構材料。但是，與作為金屬氧化物的發熱薄膜層相比，矽氮化物的熱膨脹率小。為了匹配由上述矽氮化物構成的基板40的熱膨脹係數和發熱薄膜層110的熱膨脹係數，混合使用熱膨脹係數大於發熱薄膜層的陶瓷材料，例如，鈦氮化物。即，即使本發明實施例的基板40的熱膨脹係數低，將電絕緣性優秀的陶瓷材料使用為主要基板材料，包含主要金屬氧化物，因此，為了匹配與上述主要基板材料相比，具有高的熱膨脹率的發熱薄膜層110和基板40之間的熱膨脹係數差異，可混合熱膨脹係數大的陶瓷材料。由此，包含主要基板材料和附加陶瓷材料的混合組成的基板根據混合規則(rule of mixture)，具有將它們材料的相對混合比例以線形成比例的熱膨脹係數。

在一實施例中，為了與FTO發熱薄膜層的熱膨脹係數的匹配，上述混合組成的基板可具有矽氮化物和鈦氮化物的混合組成。在一實施例中，基板40混合矽氮化物粉末和鈦氮化物粉末來形成漿料之後，對上述漿料進行燒結而成。此時，鈦氮化物的材料自身具有導電性，相對於上述混合粉末的總重量，鈦養護無的小於30重量百分比，從而可維持作為基板40的絕緣性。

因此，本發明的多種實施例的發熱薄膜層110的加熱器組件10不僅有利於急速加熱及急速冷卻，而且具有基於均勻地熱分佈和額外形成的再生優點。

以上說明的本發明並不局限於上述實施例及附圖，在不超出本發明的技術思想的範圍內，本發明所屬技術領域中具有通常知識者可進行多種置換、變形及變更。

Claims (19)

1. 一種加熱器組件，用於半導體器件製造，其包含：一加熱板，包括配置於該加熱板的一第一外周面的一發熱本體及配置於該加熱板的一第二外周面的一發熱薄膜層，其中該第一外周面相對於該第二外周面，且該發熱本體藉由該發熱薄膜層進行面狀加熱，並且該第一外周面以能夠拆卸的方式支撐一被處理半導體結構體；一電絕緣主體，配置於該加熱板的該第二外周面側，用於對該加熱板進行支撐；以及兩個以上的匯流條(bus bars)，配置於該加熱板與該電絕緣主體之間，用於該加熱板的熱量釋放和電源施加。
2. 如申請專利範圍第1項所述之加熱器組件，其中，該兩個以上的匯流條形成向與該加熱板的該第二外周面相平行的方向拉伸的結構，其包括相互平行隔開的兩個匯流條。
3. 如申請專利範圍第1項所述之加熱器組件，其中，該電絕緣主體具有用於收容該兩個以上的匯流條的底部中的至少一部分的一溝部，該匯流條的該至少一部分向該溝部插入並被支撐。
4. 如申請專利範圍第1項所述之加熱器組件，其中，該兩個以上的匯流條包括一結合孔，該電絕緣主體包括一貫通孔，藉由貫通該貫通孔和該結合孔的結合部件，該兩個以上的匯流條固定於該電絕緣主體。
5. 如申請專利範圍第1項所述之加熱器組件，其中，該兩個以上的匯流條的上部中的一部分具有藉由與該加熱板的該第二外周面隔開來確保冷卻氣體流路的一凹面。
6. 如申請專利範圍第1項所述之加熱器組件，其中，該兩個以上的匯流條還包括用於散熱的一散熱孔、一多孔體或一散熱銷。
7. 如申請專利範圍第1項所述之加熱器組件，其中，該兩個以上的匯流條包括金屬、金屬合金、碳素體或其組合。
8. 如申請專利範圍第1項所述之加熱器組件，其中，該兩個以上的匯流條的上部中的一部分與該加熱板相結合，該兩個以上的匯流條的上部中的一部分與該電絕緣主體相結合。
9. 如申請專利範圍第1項所述之加熱器組件，其中，該加熱板包括用於以能夠拆卸的方式支撐該被處理半導體結構體的一個以上的第一真空孔，該電絕緣主體包括一個以上的第一真空流路，內部與該一個以上的第一真空孔相連通，分別與該一個以上的第一真空孔相緊貼來維持氣密性。
10. 如申請專利範圍第1項所述之加熱器組件，其中，該加熱板包括一個以上的冷卻孔，該電絕緣主體在內部包括用於向該一個以上的冷卻孔供給冷卻氣體的一冷卻氣體流路。
11. 如申請專利範圍第10項所述之加熱器組件，其中，該冷卻氣體流路的出口與該加熱板的該一個以上的冷卻孔隔開，從該冷卻氣體流路的出口釋放的冷卻氣體的一部分向該一個以上的冷卻孔傳遞，從而向該加熱板的第一外周面傳遞。
12. 如申請專利範圍第10項所述之加熱器組件，其中，該冷卻氣體流路的出口向與該加熱板的該一個以上的冷卻孔和該加熱板的第二外周面相垂直的方向偏移。
13. 如申請專利範圍第10項所述之加熱器組件，其中，還包括一附屬部件，以保護該加熱板的該第一外周面的方式配置於該被處理半導體結構體與該加熱板的該第一外周面之間，從而配置於該加熱板的該第二外周面，該加熱板還包括用於以能夠拆卸的方式支撐該附屬部件的一個以上的第二真空孔，該電絕緣主體還包括一個以上的第二真空流路，內部與該一個以上的第二真空孔相連通，分別與該一個以上的第二真空孔相緊貼來維持氣密性。
14. 如申請專利範圍第13項所述之加熱器組件，其中，在該加熱板的該第一外周面形成使從該一個以上的冷卻孔傳遞的冷卻氣體沿著該第一外周面擴大流動的一第一溝槽圖案，該附屬部件覆蓋該第一溝槽圖案的至少一部分。
15. 如申請專利範圍第14項所述之加熱器組件，其中，該第一溝槽圖案超出該附屬部件的邊緣之後終止或者延伸至該加熱板的邊緣。
16. 如申請專利範圍第13項所述之加熱器組件，其中，在該加熱板的該第一外周面還形成一第二溝槽圖案，與該一個以上的第二真空孔相連通，被該附屬部件覆蓋並被密封。
17. 如申請專利範圍第1項所述之加熱器組件，其中，還包括至少兩個熱電偶，貫通該電絕緣主體，經過該兩個以上的匯流條之間來與該加熱板的該第二外周面相接觸，從而相互獨立地測量溫度。
18. 如申請專利範圍第17項所述之加熱器組件，其中，該電絕緣主體包括一熱電偶用單一貫通孔，該至少兩個熱電偶的各個測量端部以具有3mm以內的隔開距離的方式被組件化，從而通過該熱電偶用單一貫通孔來與該第二外周面相接觸。
19. 如申請專利範圍第18項所述之加熱器組件，其中，該至少兩個熱電偶的組件化包括用於使多個熱電偶線通過並相互聚集的多口管。