[实用新型]贴装设备

说明书

本发明涉及芯片贴装技术领域，具体地涉及一种贴装设备以及贴装方法。本发明中提供的贴装设备用于贴装芯片，芯片具有衬底层以及形成于衬底层一侧的电路层，贴装设备包括：载具，用于承载基板，基板表面设置有至少一个焊料区，焊料区内填充有焊料；芯片吸头，与芯片的电路层吸合；超声焊接单元，与芯片吸头连接，驱动芯片吸头进行超声震荡，从而利用焊料，将衬底层的远离电路层的一侧表面焊接于焊料区。本发明中提供的贴装设备通过超声波进行芯片贴装，超声波震动的方式贴装时间短、效率高，并且避免了高温高压环境对芯片或基板造成影响或损坏的情况。

技术领域

本发明涉及芯片贴装技术领域，具体地涉及一种贴装设备。

背景技术

随着功率半导体技术的发展，大功率芯片的封装应用越来越多的使用焊料进行烧结封装，技术工艺先进行芯片预贴装然后进行烧结，现有技术芯片预贴装的步骤为：首先，在基板上进行焊料印刷后固化，然后将芯片设置在印刷有焊料的基板上，使芯片与基板上的焊料预贴装，通过芯片和基板温度及压力在一定工艺条件下，完成芯片与基板之间的预固定。

但是，上述的现有技术中存在一些问题：一是上述芯片贴装焊接步骤较多，且其中包含加热过程，整体需要的时间较长，芯片贴装效率较低；二是焊料固化需要高温高压环境(例如需要130℃、100N压力条件)，部分芯片和基板的材质结构并不能够耐受高温；三是通过芯片与焊料进行面对面焊接时，容易产生焊接预固定不牢固，导致芯片掉落。

因此，亟待一种技术方案，提供一种更加安全高效的芯片的正装贴装装置。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种芯片的贴装设备。本发明中提供的贴装设备通过超声波进行芯片的正装贴装，超声波震动的方式贴装时间短、效率高，并且避免了高温高压环境对芯片或基板造成影响或损坏的情况。

本发明的技术方案中，提供了一种贴装设备，用于贴装芯片，芯片具有衬底层以及形成于衬底层一侧的电路层，贴装设备包括：载具，用于承载基板，基板表面设置有至少一个焊料区，焊料区内填充有焊料；贴装单元包括：芯片吸头，与芯片的电路层吸合；超声焊接单元，与芯片吸头连接，驱动芯片吸头进行超声震荡，从而利用焊料，将衬底层的远离电路层的一侧表面焊接于焊料区。

根据本发明的技术方案，贴片设备进行芯片贴装时，基板被设置在载具上，其表面具有焊料区，芯片吸头与芯片的电路层吸合，将芯片移动至基板上焊料区对应的位置并将待贴装的芯片中衬底层的远离电路层的一侧表面按压到基板的焊料区上，同时与芯片吸头连接超声焊接单元通过芯片吸头带动待贴装的芯片进行超声震荡，将高频振动波传递到芯片表面，使芯片和焊料区表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合，从而将芯片焊接固定在基板上。本发明中的芯片贴装设备采用超声波焊接的方式进行贴装，一次贴装动作仅需0.2-0.5秒，大大地缩短了贴装时间，简化了芯片贴装步骤，提高了芯片贴装的效率。再则，超声波焊接无需高温高压的环境，能够避免贴装过程中对芯片或基板造成损坏；而且，与传统芯片焊接工艺中通过芯片与焊料进行面对面焊接不同，在本发明的技术方案中将芯片中衬底层的远离电路层的一侧表面整个焊接在基板的焊料区上的正装贴装方式，焊接贴装的面积更大，芯片的贴装也就更加牢固稳定。

优选地，在本发明的技术方案中，贴装单元中的芯片吸头包括气孔，设置于芯片吸头顶端；真空管，与气孔连接。

根据本发明的技术方案，在芯片吸头与芯片吸合时，气孔与芯片的电路层贴合，与气孔连接的真空管进行抽真空的动作吸取芯片。上述芯片吸头真空吸取的过程方便高效、成本低廉，且适用性强，无需像传统的抓取工具一样根据芯片的尺寸调整抓取工具的尺寸和抓取位置。

进一步地，在本发明的技术方案中，贴装单元还包括加热单元，与芯片吸头连接，经由芯片吸头对芯片进行加热。

根据本发明的技术方案，加热单元能够在芯片和焊料区表面相互摩擦形成分子层之间的熔合时，对芯片进行加温，以加速芯片和焊料区表面熔合，进一步地提高芯片的贴装效率。