一种微孔填充设备制造技术

本发明专利技术提供一种微孔填充设备，包括：设备座及设于其上的第一腔体；所述第一腔体上部开口，其上方设有盖体；所述盖体与升降装置连接，当所述盖体盖住所述第一腔体时形成第一密封腔；所述第一腔体内设有上部开口的液态金属槽，所述液态金属槽底部设有第二密封腔，用于将所述第二密封腔内的气压传递至所述液态金属表面；所述盖体下表面设有托具架，用于承载托具；所述托具用于承载微孔填充组件。本发明专利技术的微孔填充设备可通过调整微孔填充组件的内部气压P

Microporous filling equipment

The invention provides a micropore filling equipment, including: equipment and seat is arranged on the first cavity; the upper part of the first cavity opening, the cover body is provided with the above; the cover body is connected with the lifting device, when the cover body covers the first cavity formed when the first seal cavity; the liquid metal tank the upper opening is provided with a first chamber, the bottom of the liquid metal slot is provided with second sealing cavity, the pressure to the second seal cavity transfer to the liquid metal surface; the lower surface of the cover body is provided with a support frame for carrying out, carrying out; the support for carrying out micropore filling assembly. The microporous filling device of the present invention can adjust the internal pressure P of the microporous filling assembly

【技术实现步骤摘要】
一种微孔填充设备
本专利技术属于微制造加工
，涉及一种微孔金属填充技术，特别是涉及微孔填充设备。
技术介绍
电互接是用来实现将芯片间以及芯片与基板之间的电信号的传输的方式，是封装的核心组成部分。现有的封装技术中，电连接主要通过金线键合(wire-bonding)和倒装焊(flip-chip)。wire-bonding通过将细小的金线(约25微米粗)两端分别键合在需要进行电互连的电极上实现。Flip-chip又被称为controlledcollapsechipconnection(C4)，该方法通过在电极上直接制作凸点，通常是锡球，然后通过锡球回流的方式实现与基板上对应电极的连接。随着电子器件的发展，上述两种电连接形式特别是Wire-bonding已渐渐不能满足更高的系统级封装(SiP)集成度和更小的封装体积的要求。随之兴起的对先进封装有着重大影响的新型的电连接技术是TSV(Through-siliconvia)硅通孔技术，其是穿透基片(特别是硅基片)的垂直电连接技术。TSV几乎可以代替所有封装中的Wire-Bonding的地方，提高所有种类芯片封装的电气性能，包括大大提高集成度，缩小芯片尺寸，特别是在系统集封装(System-in-Packaging，SiP)，圆片级封装(Wafer-LevelPackaging–WLP)以及三维垂直叠层封装(3DPackaging)这些先进封装之中。通孔互联的应用领域十分广泛，涵盖了从ASIC、Memory、IC到各类传感器件如MEMS和光传感器等。此外像硅转接板，陶瓷三维堆叠模块中都需要应用到通孔互联技术。TSV的制造包括了通孔的制造，绝缘层的沉积，通孔的填充以及后续的化学机械平整化(CMP)和再布线(RDL)等工艺。在这些工艺中，通孔的填充是技术难度最大，成本最高的一项。根据实际的应用，通孔的孔径从几十个微米到几百微米不等，对于如此大块的金属填充，现有的主要技术是基于铜电镀原理，通过首先在通孔壁上进行种子层的附着，然后再在种子层上电镀铜的方式实现。除此外，其他的TSV技术也在不断的研究中。如基于低阻率硅的SilexVia则是通过在低阻率的硅片用硅深度蚀刻出柱状硅体作为传导介质。另外基于Wire-bonding以及磁组装技术的TSV技术也在研究中。这两种技术分别通过在通孔中放置金属引线或者镍针来作为导电介质。目前常用的填充方式是通过电镀来实现的，特别是铜电镀，如果对于尺寸在几个微米的也可以通过CVD来实现。但是无论是电镀还是CVD，因为速度慢，想实现尺寸在几十到几百微米的通孔填充或盲孔填充都比较困难。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种微孔填充设备，用于解决现有技术中在几十到几百微米的微通孔或盲孔中填充金属速度慢及填充成品率低的问题的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种微孔填充设备，包括：设备座；设于所述设备座上的第一腔体，所述第一腔体上部开口；设于所述第一腔体上方的盖体；设于所述设备座上的升降装置，所述升降装置与所述盖体连接，用于带动所述盖体下降或上升，使所述盖体盖住或脱离所述第一腔体；当所述盖体盖住所述第一腔体时，所述盖体与所述第一腔体构成第一密封腔；设于所述第一腔体内的用于容置液态金属的液态金属槽；所述液态金属槽上部开口，所述液态金属槽底部设有第二密封腔；所述第二密封腔贯穿所述液态金属槽底部，并伸入所述液态金属中，用于将所述第二密封腔内的气压传递至所述液态金属表面；设于所述盖体下表面的托具架，用于承载托具；所述托具用于承载微孔填充组件；当所述盖体盖住所述第一腔体形成第一密封腔时，所述微孔填充组件下表面紧贴所述液态金属槽上表面；所述第一腔体上设有用于调节所述第一密封腔内气压的第一气体进出孔，所述第二密封腔上设有用于调节所述第二密封腔内气压的第二气体进出孔。可选地，所述微孔填充设备还包括设于所述设备座上的隔绝外罩，所述隔绝外罩罩住所述第一腔体、盖体及升降装置，用于隔绝空气；所述隔绝外罩上设有第一托具进出窗口及用于置换空气的第三气体进出口。可选地，所述隔绝外罩上设有至少两个手套操作接口。可选地，所述隔绝外罩与一预热箱连接，其中，所述预热箱与所述隔绝外罩共用部分侧壁，且所述第一托具窗口位于共用的侧壁上；所述预热箱另一侧壁上还设有第二托具进出窗口。可选地，所述预热箱中设有一托具传送装置，用于将预热完毕的托具通过所述第一托具窗口传送至所述托具架上。可选地，所述隔绝外罩内连接有一用于观察微孔填充状态的显微镜。可选地，所述隔绝外罩内设有导轨，所述显微镜与所述导轨连接，并在驱动装置的作用下沿所述导轨移动；所述导轨通过设于所述隔绝外罩内顶部或内侧壁的支架支撑，或者通过设于所述底座上的支架支撑。可选地，所述显微镜与一影像显示设备连接。可选地，所述盖体上设有至少一个透明观察窗口。可选地，所述盖体下方设有一用于将所述填充组件压紧的压盖；所述压盖通过弹性装置与所述盖体连接。可选地，所述压盖为透明压盖。可选地，所述盖体中部设有一开口；所述弹性装置为第一波纹管；所述第一波纹管下端通过第一法兰与所述压盖密封连接、上端通过第二法兰与所述开口边沿密封连接。可选地，所述第二法兰上还叠加有第三法兰；所述第三法兰中设有至少三个螺丝孔，所述螺丝孔中设有用于顶住所述压盖、以使所述压盖紧压所述填充组件的压紧螺丝。可选地，所述第二法兰上还叠加有密封盖；所述密封盖、第一波纹管及压块组成第三密封腔；所述密封盖上设有用于调节所述第三密封腔内气压的第四气体进出口。可选地，所述密封盖中间透明。可选地，所述托具架包括一对相向设置的承载梁；所述承载梁上部通过紧固件与所述盖体连接，下部向内弯折以承托住托具边缘。可选地，所述第二密封腔包括第二波纹管；所述第二波纹管底部与所述液态金属槽底部密封连接，所述第二波纹管顶部封闭，并伸入所述液态金属中。可选地，所述第二密封腔还包括底腔；所述底腔与所述第一腔体底部下表面连接，并通过设置于所述第一腔体底部的通孔与所述第二波纹管连通；所述第二气体进出口设于所述底腔上。可选地，所述液态金属槽底部或侧壁设有加热装置。可选地，所述液态金属槽底部通过紧固件与所述第一腔体底部连接。可选地，所述液态金属槽底部与所述第一腔体底部之间设有绝热环。可选地，所述第一腔体底部设有至少两根用于定位的导柱，所述托具上设有与所述导柱相对应的导柱孔。可选地，所述微孔填充组件包括自下而上依次叠加的喷嘴片、填充片及盖片；所述喷嘴片与所述填充片之间设有第一间隙，所述填充片与所述盖片之间设有第二间隙；所述第一密封腔与所述第一间隙及第二间隙中的至少一个连通；所述填充片中具有填充微孔，所述喷嘴片中设有与所述填充微孔垂直对应的喷嘴孔结构；所述填充微孔为通孔或盲孔。可选地，所述微孔填充组件包括自下而上依次叠加的喷嘴片及填充片；所述喷嘴片与所述填充片之间设有第一间隙；所述第一密封腔与所述第一间隙连通；所述填充片中具有填充微孔，所述喷嘴片中设有与所述填充微孔垂直对应的喷嘴孔结构；所述填充微孔为盲孔。可选地，当所述填充片为芯片时，所述微孔填充组件通过芯片托盘放置于所述托具上。可选地，所述托具中部设有通孔；所述通孔边缘设有用于承载芯片托盘的芯片托盘槽；所述芯片托盘中部设有穿透窗口，所述穿透本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微孔填充设备，其特征在于，包括：设备座；设于所述设备座上的第一腔体，所述第一腔体上部开口；设于所述第一腔体上方的盖体；设于所述设备座上的升降装置，所述升降装置与所述盖体连接，用于带动所述盖体下降或上升，使所述盖体盖住或脱离所述第一腔体；当所述盖体盖住所述第一腔体时，所述盖体与所述第一腔体构成第一密封腔；设于所述第一腔体内的用于容置液态金属的液态金属槽；所述液态金属槽上部开口，所述液态金属槽底部设有第二密封腔；所述第二密封腔贯穿所述液态金属槽底部，并伸入所述液态金属中，用于将所述第二密封腔内的气压传递至所述液态金属表面；设于所述盖体下表面的托具架，用于承载托具；所述托具用于承载微孔填充组件；当所述盖体盖住所述第一腔体形成第一密封腔时，所述微孔填充组件下表面紧贴所述液态金属槽上表面；所述第一腔体上设有用于调节所述第一密封腔内气压的第一气体进出孔，所述第二密封腔上设有用于调节所述第二密封腔内气压的第二气体进出孔。

【技术特征摘要】
1.一种微孔填充设备，其特征在于，包括：设备座；设于所述设备座上的第一腔体，所述第一腔体上部开口；设于所述第一腔体上方的盖体；设于所述设备座上的升降装置，所述升降装置与所述盖体连接，用于带动所述盖体下降或上升，使所述盖体盖住或脱离所述第一腔体；当所述盖体盖住所述第一腔体时，所述盖体与所述第一腔体构成第一密封腔；设于所述第一腔体内的用于容置液态金属的液态金属槽；所述液态金属槽上部开口，所述液态金属槽底部设有第二密封腔；所述第二密封腔贯穿所述液态金属槽底部，并伸入所述液态金属中，用于将所述第二密封腔内的气压传递至所述液态金属表面；设于所述盖体下表面的托具架，用于承载托具；所述托具用于承载微孔填充组件；当所述盖体盖住所述第一腔体形成第一密封腔时，所述微孔填充组件下表面紧贴所述液态金属槽上表面；所述第一腔体上设有用于调节所述第一密封腔内气压的第一气体进出孔，所述第二密封腔上设有用于调节所述第二密封腔内气压的第二气体进出孔。2.根据权利要求1所述的微孔填充设备，其特征在于：所述微孔填充设备还包括设于所述设备座上的隔绝外罩，所述隔绝外罩罩住所述第一腔体、盖体及升降装置，用于隔绝空气；所述隔绝外罩上设有第一托具进出窗口及用于置换空气的第三气体进出口。3.根据权利要求2所述的微孔填充设备，其特征在于：所述隔绝外罩上设有至少两个手套操作接口。4.根据权利要求2所述的微孔填充设备，其特征在于：所述隔绝外罩与一预热箱连接，其中，所述预热箱与所述隔绝外罩共用部分侧壁，且所述第一托具窗口位于共用的侧壁上；所述预热箱另一侧壁上还设有第二托具进出窗口。5.根据权利要求4所述的微孔填充设备，其特征在于：所述预热箱中设有一托具传送装置，用于将预热完毕的托具通过所述第一托具窗口传送至所述托具架上。6.根据权利要求2所述的微孔填充设备，其特征在于：所述隔绝外罩内连接有一用于观察微孔填充状态的显微镜。7.根据权利要求6所述的微孔填充设备，其特征在于：所述隔绝外罩内设有导轨，所述显微镜与所述导轨连接，并在驱动装置的作用下沿所述导轨移动；所述导轨通过设于所述隔绝外罩内顶部或内侧壁的支架支撑，或者通过设于所述底座上的支架支撑。8.根据权利要求6所述的微孔填充设备，其特征在于：所述显微镜与一影像显示设备连接。9.根据权利要求1所述的微孔填充设备，其特征在于：所述盖体上设有至少一个透明观察窗口。10.根据权利要求1所述的微孔填充设备，其特征在于：所述盖体下方设有一用于将所述填充组件压紧的压盖；所述压盖通过弹性装置与所述盖体连接。11.根据权利要求10所述的微孔填充设备，其特征在于：所述压盖为透明压盖。12.根据权利要求10所述的微孔填充设备，其特征在于：所述盖体中部设有一开口；所述弹性装置为第一波纹管；所述第一波纹管下端通过第一法兰与所述压盖密封连接、上端通过第二法兰与所述开口边沿密封连接。13.根据权利要求12所述的微孔填充设备，其特征在于：所述第二法兰上还叠加有第三法兰；所述第三法兰中设有至少三个螺丝孔，所述螺丝孔中设有用于顶住所述压盖、以使所述压盖紧压所述填充组件的压紧螺丝。14.根据权利要求12所述的微孔填充设备，其特征在于：所述第二法兰上还叠加有密封盖；所述密封盖、第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾杰斌，
申请(专利权)人：湖州中微科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33