一种单头碳化硅晶圆键合机制造技术

本实用新型专利技术涉及晶圆生产技术领域，特别公开了一种单头碳化硅晶圆键合机。它包括降温系统包括：油冷却罐设有冷却油进管和冷却油出管，冷却油进管上设有冷却油循环泵，冷却油进管连接两根进管支管，两根进管支管分别连接到盘底和盘体上；冷却油出管分别连接两根出管支管，两根出管支管分别连接到盘底和盘体上。两根进管支管上分别设有冷却油关断阀。硅胶气囊的充气管上设有调速阀，所述调速阀与PLC控制系统电性连接。所述密封装置为碟片式伸缩波纹管。本实用新型专利技术容易拆卸、维修，降温快，节省能源，提高效率；通过调速阀随时调节硅胶气囊的充气量；由碟片式伸缩波纹管代替过去的轴密封，密封效果好，结实耐用，节约成本。

【技术实现步骤摘要】
一种单头碳化硅晶圆键合机
本技术涉及晶圆生产
，特别涉及一种单头碳化硅晶圆键合机。
技术介绍
碳化硅晶片也叫晶圆片，它是半导体集成和封装的基础材料，需求日益旺盛，键合机是将两片性质各异的晶圆面对面粘合到一起，通过施加一定外界条件，如压力、温度、电压等，使之合为一体。晶圆键合技术广泛应用于先进封装、MEMS、3D互联、LED制造、特殊衬底制造等领域，越来越成为半导体和MEMS领域必不可少的研发和生产工具。键合机通常包括一个真空腔体，真空腔体内有一个软压头，软压头安装在一个气缸的输出端，气缸的输出端和真空腔体之间设有弹簧需能密封圈进行密封，软压头是中空结构，其下端为气囊，能向内充气，在真空腔体内有一个加热盘，晶圆片放到加热盘上加热融蜡，目前的键合机还存在如下缺陷：1弹簧需能密封圈属于轴密封，之间长了容易漏气，影响密封效果；2充气管只有一个速度，不能有效控制充气量，使得气囊与晶圆片的接触面始终如一，不能适应不同规格的晶圆片；3加热盘为整体结构，坏了后无法更换；4晶圆片加热后需要对加热盘降温，目前都是自然降温，影响生产效率。
技术实现思路
本技术为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种高效的单头碳化硅晶圆键合机。本技术是通过如下技术方案实现的：一种单头碳化硅晶圆键合机，包括PLC控制系统、加热室和真空腔体，加热室与真空腔体之间为横隔板，所述横隔板上设有加热盘，真空腔体上方设有气缸，所述气缸输出端朝下伸入真空腔体后连接压头，所述气缸输出端与真空腔体之间设有密封装置，所述压头由硅胶气囊和铝加工件组装而成，其特征是，所述加热盘包括盘体和盘底，所述盘体和盘底之间活动连接，所述盘体和盘底均为中空结构，并共用一套降温系统，所述降温系统包括：油冷却罐，所述油冷却罐设有冷却油进管和冷却油出管，所述冷却油进管上设有冷却油循环泵，所述冷却油进管连接两根进管支管，两根进管支管分别连接到盘底和盘体上；所述冷却油出管分别连接两根出管支管，两根出管支管分别连接到盘底和盘体上；所述硅胶气囊的充气管上设有调速阀，所述调速阀与PLC控制系统电性连接，所述密封装置为碟片式伸缩波纹管。两根进管支管上分别设有冷却油关断阀。所述油冷却罐为中空结构，其分别连接冷却水进管道和冷却水出管道。所述气缸的输出端固定连接一根连接杆，所述压头固定在连接杆的下端，所述连接杆为中空结构并且与硅胶气囊连通，所述充气管从连接杆穿过。本技术的有益效果是：本技术将加热盘设置成独立的两部分，并共用一套降温系统，分别冷却，不但容易拆卸、维修，而且降温快，节省能源，提高效率；通过调速阀随时调节硅胶气囊的充气量，通过充气量控制硅胶气囊与晶圆片的接触面积，从而适应不同规格的晶圆片；另外，由碟片式伸缩波纹管代替过去的轴密封，密封效果好，结实耐用，节约成本。附图说明下面结合附图对本技术作进一步的说明：图1为本技术的透视结构示意图；图2为降温系统和加热盘、压头等的结构示意图；图3为加热盘的剖视结构示意图。图中，1加热室，2真空腔体，3真空泵，4气缸，41连接杆，5碟片式伸缩波纹管，6硅胶气囊，7铝加工件，8充气管，9充气泵，10调速阀，11横隔板，12加热盘，121盘体，122加热丝，123盘底，124放置台，13降温系统，131油冷却罐，132冷却水进管道，133冷却水出管道，134冷却油进管，135冷却油出管，136进管支管，137冷却油循环泵，138出管支管，139冷却油关断阀。具体实施方式附图为本技术的具体实施例。如图1至图3所示，该种单头碳化硅晶圆键合机，包括PLC控制系统、加热室1和真空腔体2，加热室1在下，真空腔体2在上，真空腔体2上端安装一个气缸4，气缸4的输出端向下伸入真空腔体2内，为了确保输出端与真空腔体2接触处的密封性，在输出端套一根碟片式伸缩波纹管5，这根碟片式伸缩波纹管5是用不锈钢制成的，其样子可以参考抽油烟机的出烟管，这根碟片式伸缩波纹管5的上端密封固定在气缸4的输出端，下端密封连接在真空腔体2的上端，随着输出端的伸和缩，碟片式伸缩波纹管5的长度被压缩和伸长。输出端伸进真空腔体2后，在其端部连接一个压头，压头由硅胶气囊6和铝加工件7组成，铝加工件7就是一块圆形铝板，硅胶气囊6安装在这块圆形铝板上，硅胶气囊6的充气管8从气缸4的输出杆穿过后连接充气泵9，在充气管8上安装一个调速阀10，这个调速阀10与PLC控制系统电性连接。当然了，如果输出端不够长，可以在输出端连接一根连接杆41，连接杆41为中空结构，充气管8从连接杆41穿过即可，另外，充气管8也可以不穿过连接杆41，而是直接与连接杆41的中空结构连通，连接杆41的中空结构充当了充气管道。加热室1与真空腔体2之间为横隔板11，横隔板11上安装加热盘12，加热盘12与横隔板11之间密封连接。加热盘12包括放置台124、圆柱形的中空的盘体121、加热丝122和中空的盘底123，其中放置台124和盘体121一体制成，加热丝122位于盘体121内，盘底123和盘体121之间通过螺丝或螺栓等紧固件固定连接，便于拆卸维修。盘体121和盘底123共用一个降温系统13，这个降温系统13包括：一个油冷却罐131，油冷却罐131为中空结构，其连接一根冷却水进管道132和一根冷却水出管道133，通过冷却水对油冷却罐131内的循环油进行冷却；从油冷却罐131内部伸出一根冷却油进管134和一根冷却油出管135，冷却油进管134上安装一个冷却油循环泵137后，再分出两根进管支管136，两根进管支管136上分别安装一个冷却油关断阀139，这两根进管支管136分别与盘体121和盘底123连通，冷却油出管135再分出两根出管支管138，并且这两根出管支管138分别与盘体121和盘底123连通。工作过程如下：将晶圆片放到放置台124上，关闭好真空腔体2，开启整个系统，真空泵3启动，抽真空；充气泵9启动，向硅胶气囊6内充气，加热丝122启动加热，气缸4启动，带动硅胶气囊6对晶圆片施压。键合完毕后，关闭上述设备，开启降温系统13，冷却油从油冷却罐131里被冷却油循环泵137经过冷却油进管134和进管支管136分别到达盘体121和盘底123内进行降温，然后再经由出管支管138和冷却油出管135回到油冷却罐131，在冷却水降温后再次循环，直至降温结束。除说明书所述技术特征外，其余技术特征均为本领域技术人员已知技术。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单头碳化硅晶圆键合机，包括PLC控制系统、加热室（1）和真空腔体（2），加热室（1）与真空腔体（2）之间为横隔板（11），所述横隔板（11）上设有加热盘（12），真空腔体（2）上方设有气缸（4），所述气缸（4）输出端朝下伸入真空腔体（2）后连接压头，所述气缸（4）输出端与真空腔体（2）之间设有密封装置，所述压头由硅胶气囊（6）和铝加工件（7）组装而成，其特征是，所述加热盘（12）包括盘体（121）和盘底（123），所述盘体（121）和盘底（123）之间活动连接，所述盘体（121）和盘底（123）均为中空结构，并共用一套降温系统（13），所述降温系统（13）包括：一个油冷却罐（131），所述油冷却罐（131）设有冷却油进管（134）和冷却油出管（135），所述冷却油进管（134）上设有冷却油循环泵（137），所述冷却油进管（134）连接两根进管支管（136），两根进管支管（136）分别连接到盘底（123）和盘体（121）上；所述冷却油出管（135）分别连接两根出管支管（138），两根出管支管（138）分别连接到盘底（123）和盘体（121）上；所述硅胶气囊（6）的充气管（8）上设有调速阀（10），所述调速阀（10）与PLC控制系统电性连接；所述密封装置为碟片式伸缩波纹管（5）。/n...

【技术特征摘要】
1.一种单头碳化硅晶圆键合机，包括PLC控制系统、加热室（1）和真空腔体（2），加热室（1）与真空腔体（2）之间为横隔板（11），所述横隔板（11）上设有加热盘（12），真空腔体（2）上方设有气缸（4），所述气缸（4）输出端朝下伸入真空腔体（2）后连接压头，所述气缸（4）输出端与真空腔体（2）之间设有密封装置，所述压头由硅胶气囊（6）和铝加工件（7）组装而成，其特征是，所述加热盘（12）包括盘体（121）和盘底（123），所述盘体（121）和盘底（123）之间活动连接，所述盘体（121）和盘底（123）均为中空结构，并共用一套降温系统（13），所述降温系统（13）包括：一个油冷却罐（131），所述油冷却罐（131）设有冷却油进管（134）和冷却油出管（135），所述冷却油进管（134）上设有冷却油循环泵（137），所述冷却油进管（134）连接两根进管支管（136），两根进管支管（136）分别连接到盘底（123）和盘体（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔晓杰，翟庆波，李欢，
申请(专利权)人：山东晶升电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37