半导体预烧结、贴装设备的制作方法

本申请涉及芯片贴装，具体涉及半导体预烧结、贴装设备。

背景技术：

1、以碳化硅、氮化镓为主的宽禁带半导体材料具有高击穿电场、高饱和电子速度、高热导率、高电子密度、高迁移率、可承受大功率等特点，适合制作应用于高频、高压、高温等应用场合的功率模块；高温的工作条件对传统的封装技术提出了更高的要求；银烧结技术可以满足第三代功率半导体芯片封装低温连接、高温服役的要求。

2、银烧结工艺烧结连接层成分为银，由于银的熔点高达961℃，不会产生熔点小于300℃的软钎焊连接层中出现的典型疲劳效应，具有极高的可靠性。

3、在银烧结工艺中，功率半导体芯片与基板通过银层实现互连，这个过程需要在一定的温度和气氛条件下进行，以实现银层的熔融和扩散，从而形成稳定的连接；预烧结是在贴装之前对芯片进行预烧，使芯片达到一定温度，以保证银烧结贴装的效果。

4、如何实现功率半导体芯片的高效可靠贴装，是半导体预烧结、贴装设备研究的重点。

技术实现思路

1、本申请提供了半导体预烧结、贴装设备，具备芯片预烧结、基板预烧结功能，能够实现高效可靠贴装，采用以下技术方案：

2、半导体预烧结、贴装设备，包括贴装组件和输送加热机构，所述贴装组件用于吸取芯片并对芯片加热，所述输送加热机构用于输送基板并对基板进行加热；通过外部的纵向驱动组件实现所述贴装组件在z轴方向的移动；所述输送加热机构包括输送机构和用于加热基板的吸附组件，所述吸附组件设在所述输送机构内侧，所述贴装组件配合输送加热机构能自动将对芯片和基板进行预烧结。

3、优选地，所述输送机构上还设有吹气组件，所述吹气组件包括吹气棒和固定块，所述固定块用于固定所述吹气棒，所述吹气棒内部中空且表面设有一排或多排吹气孔，所述吹气棒一端连接气体发生装置。

4、优选地，所述贴装组件包括旋转轴，所述旋转轴末端与加热头连接，所述加热头与吸嘴可拆卸连接，所述旋转轴带动所述吸嘴旋转，所述加热头用于对所述吸嘴加热。

5、优选地，所述加热头上设有若干加热件一和温度传感器一，所述加热件一周向均布在所述加热头上。

6、优选地，所述加热头内部还设有腔体，所述腔体内还设有滑动块和弹性件，所述滑动块内设有磁铁与所述吸嘴吸附连接。

7、优选地，所述滑动块上开设有腰型通孔，所述加热头上设有通孔，所述滑动块通过限位轴设在所述腔体内。

8、进一步优选地，所述限位轴上还开设有环形连通槽。

9、优选地，所述吸附组件包括固定座，以及设在所述固定座上的加热板，所述加热板内部设有温度传感器二和加热件二；所述加热板上均布有负压吸附孔。

10、优选地，所述输送机构包括输送组件，所述输送组件用于输送基板，所述输送组件底部还设有用于升降基板的升降组件，所述输送组件一侧还设有能够针对基板的规格调节输送组件宽度的调节组件。

11、本申请的有益效果是：

12、(1)输送加热机构可以自动输送和加热基板，贴装组件能够对芯片进行加热，输送加热机构配合所述贴装组件能同时对芯片和基板进行加热烧结，提高贴装的可靠性；烧结贴装完成后，输送加热机构能将贴装好的基板输送走，极大提高了工作效率。

13、(2)输送加热机构上设有吹气组件，能够在烧结时同时对芯片和基板提供保护，防止氧化、提高成品率；加热头内滑动块通过磁铁吸附连接吸嘴，更换方便、便于拆卸和装配。

技术特征：

1.半导体预烧结、贴装设备，其特征在于：包括贴装组件和输送加热机构，所述贴装组件用于吸取芯片并对芯片加热，所述输送加热机构用于输送基板并对基板进行加热；通过外部的纵向驱动组件实现所述贴装组件在z轴方向的移动；所述输送加热机构包括输送机构和用于加热基板的吸附组件，所述吸附组件设在所述输送机构内侧，所述贴装组件配合输送加热机构能自动将对芯片和基板进行预烧结。

2.根据权利要求1所述的半导体预烧结、贴装设备，其特征在于：所述输送机构上还设有吹气组件，所述吹气组件包括吹气棒和固定块，所述固定块用于固定所述吹气棒，所述吹气棒内部中空且表面设有一排或多排吹气孔，所述吹气棒一端连接气体发生装置。

3.根据权利要求1所述的半导体预烧结、贴装设备，其特征在于：所述贴装组件包括旋转轴，所述旋转轴末端与加热头连接，所述加热头与吸嘴可拆卸连接，所述旋转轴带动所述吸嘴旋转，所述加热头用于对所述吸嘴加热。

4.根据权利要求3所述的半导体预烧结、贴装设备，其特征在于：所述加热头上设有若干加热件一和温度传感器一，所述加热件一周向均布在所述加热头上。

5.根据权利要求3所述的半导体预烧结、贴装设备，其特征在于：所述加热头内部还设有腔体，所述腔体内还设有滑动块和弹性件，所述滑动块内设有磁铁与所述吸嘴吸附连接。

6.根据权利要求5所述的半导体预烧结、贴装设备，其特征在于：所述滑动块上开设有腰型通孔，所述加热头上设有通孔，所述滑动块通过限位轴设在所述腔体内。

7.根据权利要求6所述的半导体预烧结、贴装设备，其特征在于：所述限位轴上还开设有环形连通槽。

8.根据权利要求1所述的半导体预烧结、贴装设备，其特征在于：所述吸附组件包括固定座，以及设在所述固定座上的加热板，所述加热板内部设有温度传感器二和加热件二；所述加热板上均布有负压吸附孔。

9.根据权利要求1所述的半导体预烧结、贴装设备，其特征在于：所述输送机构包括输送组件，所述输送组件用于输送基板，所述输送组件底部还设有用于升降基板的升降组件，所述输送组件一侧还设有能够针对基板的规格调节输送组件宽度的调节组件。

技术总结本申请公开了半导体预烧结、贴装设备，包括贴装组件和输送加热机构，所述贴装组件用于吸取芯片并对芯片加热，所述输送加热机构用于输送基板并对基板进行加热；通过外部的纵向驱动组件实现所述贴装组件在Z轴方向的移动；所述输送加热机构包括输送机构和用于加热基板的吸附组件，所述吸附组件设在所述输送机构内侧，所述贴装组件配合输送加热机构能自动将对芯片和基板进行预烧结。本申请具备芯片预烧结、基板预烧结功能，能够实现高效可靠贴装。技术研发人员：张伟剑,郑中伟受保护的技术使用者：恩纳基智能装备（无锡）股份有限公司技术研发日：20231226技术公布日：2024/7/25