[发明专利]一种超微型半导体致冷器件的制作工艺

说明书

本发明公开了一种超微型半导体致冷器件的制作工艺，包括以下步骤：步骤S1、将喷有金属镀层的晶片粘接在蓝膜上，再对晶片划切成晶粒，以及使用扩膜机对蓝膜及其上粘接着的晶粒扩展，并将扩展后蓝膜背向晶粒一侧面置于模具上；步骤S2、利用排片机上的吸头将步骤S1得到模具上晶粒吸起，并放置到瓷片指定位置；步骤S3、将步骤S2得到的瓷片放置在返修台的加热台上，将另一个瓷片与步骤S2得到的瓷片对齐并贴附压紧，再启动加热台进行加温焊接，焊接完成后冷却。其中，由于晶粒摆放采用排片机自动吸、放，晶粒位置更加准确，而且上下瓷片对位采用返修台的光学对位系统，实现上下瓷片对位的目的，效率更高，操作更加准确。

技术领域

本发明涉及半导体制冷器件领域，尤其是涉及一种超微型半导体致冷器件的制作工艺。

背景技术

半导体致冷器件的工作原理是基于帕尔帖原理，即利用当N形半导体和P形半导体组成的电路且通有直流电时，在接头处除焦耳热以外还会释放出某种其它的热量，而另一个接头处则吸收热量。现有半导体致冷器件一般包括瓷板和半导体晶粒，半导体晶粒是焊接在瓷板上的，瓷板起电绝缘、导热和支撑的作用，它的上面有一层金属化层，晶是致冷组件的主功能部件，晶粒通过锡焊接在瓷板的金属化层上。

对于常规半导体致冷器件而言，其晶粒直径一般大于1mm，其制作工艺通常包括以下步骤：

步骤一：晶粒的制备，将半导体晶棒切割成片，并在晶片上镀层，将切割完成，并已制备好镀层的然后，将已制备好镀层的晶片晶片使用热熔胶片粘接在石墨片上，使用线切割机按照晶粒要求尺寸切割完成，再使用超声波清洗机及丙酮溶剂将晶粒上的热熔胶片清洗干净。

步骤二：晶粒的摆放，手动使用镊子或采用晃动模具的方法，将晶粒摆放在模具中手动使用镊子或采用晃动模具的方法，将晶粒摆放在模具中。

步骤三：将晶粒摆放至瓷片上，上下瓷片通过定位针或目测定位对齐，而后双面压焊炉焊接。

随着半导体技术的进一步发展，半导体致冷器件开始进入超微型阶段。对于超微型半导体致冷器件，其具有以下特殊性：(1)晶粒截面积小于0.8*0.8mm，切割尺寸精度要求较高；(2)晶粒排布间距小于0.4mm，不适用模具摆放；(3)由于晶粒间距小，需要上下瓷片定位精度高。因此，由于超微型半导体致冷器件本身所具有的上述特点，现有常规半导体致冷器件的制作工艺无法达到超微型半导体致冷器件制作的要求。

发明内容

为了弥补以上不足，本发明提供了一种能能有效满足超微型半导体致冷器件加工，而且加工效率更高的超微型半导体致冷器件的制作工艺。

本发明的技术方案是：一种超微型半导体致冷器件的制作工艺，包括以下步骤：

步骤S1、将喷有金属镀层的晶片粘接在蓝膜上，再对晶片划切成晶粒，以及使用扩膜机对蓝膜及其上粘接着的晶粒扩展，并将扩展后蓝膜背向晶粒一侧面置于模具上；

步骤S2、利用排片机上的吸头将步骤S1得到模具上晶粒吸起，并放置到瓷片指定位置；

步骤S3、将步骤S2得到的瓷片放置在返修台的加热台上，将另一个瓷片与步骤S2得到的瓷片对齐并贴附压紧，再启动加热台进行加温焊接，焊接完成后冷却。

作为优选，步骤S1中，使用粘片机将喷有金属镀层的晶片粘接在蓝膜上，再使用划片机对晶片划切成晶粒。

作为优选，步骤S2中，将步骤S1得到的模具安装到排片机的材料架上，将印刷完焊膏的瓷片放置在排片机的工作台上，利用排片机上的吸头将晶粒吸起并放置到瓷片指定位置。