一种载体及焊接系统技术方案

本申请公开了一种应用于半导体产品制程能量穿透性的载体及焊接系统。载体具有第一面以及与第一面相对并用于承载产品的第二面，第一面处设置有能量阻挡层，第一面处还设置有由能量阻挡层定义的第一开口，第一开口为能量提供部分地穿过载体的路径以局部加热产品。通过上述载体至少能够实现高精度加热。上述载体至少能够实现高精度加热。上述载体至少能够实现高精度加热。

【技术实现步骤摘要】
一种载体及焊接系统


[0001]本申请涉及半导体
，更具体的，涉及应用于半导体产品制程具有能量穿透性的载体及焊接系统。

技术介绍

[0002]在一些半导体产品中，例如在硅光电产品中，光的传递扮演着重要角色，特别是光源是否能有效的进入产品中。因此产品的设计上需额外注意光对准与光路径的问题。现行产品使用的光源一般为激光，并借由高精度(<1～3μm)的焊接系统来达到精准对位。然而，随着产品需求的厚度降低(<100μm)，皆须伴随着载体(carrier)一同进行封装制程，然而载体在封装制程中的影响却相当严重。
[0003]参考图1A所示，在目前激光焊接(Lasersoldering)制程中，会将激光源12和硅晶圆10设置在载体(如玻璃载体)20的相对两侧，并且在硅晶圆10的UBM(UnderBumpMetallurgy，凸块下金属)15和焊料16上设置元件30(如激光二极管)，硅晶圆10上的焊球(如C4凸块)18由胶层22包覆。由激光源12发出的激光从载体20的一侧往硅晶圆10照射，使激光的能量聚集于焊料16并使其熔融，从而让元件30与UBM15焊接接合在一起。目前，当将景深(DoF，DepthofField)调整至刚好时，无法同时达到激光焊接效果，所以现今所使用的激光光点尺寸无法再缩小。在图1A中，虚线区域A1表示激光光点尺寸对应的区域。故须在过焦情况下进行焊接，但过焦情况下激光的热影响区域将变大。在图1A中，虚线区域A2表示激光的热量影响区域。此外，在图1B中，区域A3表示在俯视图中的激光光点，区域A4表示激光的热量影响区域，区域A3可以是250μm
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1000μm的矩形，而区域A4可以是长轴约为2900μm、短轴约为2700μm的椭圆形。另外，由于激光穿过连接载体20和胶层22会让胶层22因受热裂解而产生气泡40。激光光点面积过大使得激光光点外围的能量影响到焊球18使其熔融，此时再受到气泡40挤压会导致焊球18变形。

技术实现思路

[0004]针对以上问题，本申请提出一种应用于半导体产品制程具有能量穿透性的载体及焊接系统，至少能够克服能量影响区域过大的问题，实现高精度加热。
[0005]本申请的技术方案是这样实现的：
[0006]根据本申请的一个方面，提供了一种应用于半导体产品制程具有能量穿透性的载体，载体具有第一面以及与第一面相对并用于承载产品的第二面，第一面处设置有能量阻挡层，第一面处还设置有由能量阻挡层定义的第一开口，第一开口为能量提供部分地穿过载体的路径以局部加热产品。
[0007]在一些实施例中，能量由激光产生，其中，在能量阻挡层的远离载体的表面处，第一开口的面积小于激光的激光光点的覆盖面积、并且由激光光点完全覆盖。
[0008]在一些实施例中，第一开口的面积小于激光的能量分布的半高宽位置处对应的面积。
[0009]在一些实施例中，能量阻挡层远离载体的表面具有凸起结构。
[0010]在一些实施例中，凸起结构与第一开口之间具有非零距离。
[0011]在一些实施例中，第二开口围绕第一开口。
[0012]根据本申请的另一个方面，提供了一种焊接系统，其包括：能量源，用于提供焊接所需的能量；承载台，用于承载产品以局部加热产品，由能量源提供的能量穿过承载台而施加于产品；具有能量穿透性的载体，载体设置在承载台上，载体包括朝向能量源的第一面，能量阻挡层形成在第一面处，能量阻挡层定义出让能量部分地穿过的第一开口以局部加热产品；接合头，在将产品放置在承载台上之后的局部加热产品期间，接合头保留在产品上方并向产品提供下压力。
[0013]在一些实施例中，能量阻挡层远离载体的表面具有多个凸起结构。
[0014]在一些实施例中，能量阻挡层的周围设置有围绕能量阻挡层的沟槽，多个能量阻挡层彼此之间间隔着沟槽。
[0015]在一些实施例中，能量源为激光源，在能量阻挡层的远离载体的表面处，第一开口的面积小于激光的激光光点的覆盖面积、并且由激光光点完全覆盖。
[0016]上述技术方案，通过设置使能量部分穿过载体的能量阻挡层，由于能量阻挡层阻挡了部分激光及部分能量，穿过载体的能量影响区域减小，从而克服了能量影响区域过大的问题，实现了高精度加热。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1A是利用现有载体进行激光焊接的示意图。
[0019]图1B是现有激光焊接制程中激光产生的能量对焊球影响的俯视示意图。
[0020]图2是根据本申请的实施例的载体的截面示意图。
[0021]图3是根据本申请的实施例的载体与产品接合时的截面示意图。
[0022]图4A是根据本申请的实施例的从能量阻挡层的俯视示意图。
[0023]图4B是图4A中的部分区域的局部放大视图。
[0024]图4C是根据本申请的实施例的载体的局部放大截面视图。
[0025]图5A和图5B分别是高斯束的三维和平面二维能量分布示意图。
[0026]图5C和图5D分别是平顶束的三维和平面二维能量分布示意图。
具体实施方式
[0027]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0028]根据本申请的实施例提供了一种可应用于半导体产品制程的具有能量穿透性的
载体。图2是根据本申请的实施例的载体的截面示意图。图3是根据本申请的实施例的载体与产品接合时的截面示意图。
[0029]首先参考图2所示，载体110具有第一面111以及与第一面111相对的第二面112。第一面111处设置有能量阻挡层120，第一面111处还设置有由能量阻挡层120定义的第一开口122，第一开口穿透能量阻挡层120。当从第一面111的一侧(如载体110下方)提供能量时，能量阻挡层120可以阻挡部分能量，并且可以通过第一开口122使得另外部分能量可以穿过载体110，从而第一开口122为能量提供了部分地穿过载体110的路径，因此载体110可以被称为具有能量穿透性的载体110。
[0030]参考图3所示，载体110的第二面112用于将产品200承载在载体110上方，以利用穿过载体110的部分能量来局部加热产品200。能量阻挡层120可以由金属构成，能量阻挡层120可以被称为金属掩模。在一些实施例中，能量是由能量源产生的热能。在这样的实施例中，能量是由激光源300发出的激光产生的热能。
[0031]通过设置使能量部分穿过的能量阻挡层12本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于半导体产品制程具有能量穿透性的载体，其特征在于，所述载体具有第一面以及与所述第一面相对并用于承载产品的第二面，所述第一面处设置有能量阻挡层，所述第一面处还设置有由所述能量阻挡层定义的第一开口，所述第一开口为能量提供部分地穿过所述载体的路径以局部加热所述产品。2.根据权利要求1所述的载体，其特征在于，所述能量由激光产生，其中，在所述能量阻挡层的远离所述载体的表面处，所述第一开口的面积小于所述激光的激光光点的覆盖面积、并且由所述激光光点完全覆盖。3.根据权利要求2所述的载体，其特征在于，所述第一开口的面积小于所述激光的能量分布的半高宽位置处对应的面积。4.根据权利要求1所述的载体，其特征在于，所述能量阻挡层远离所述载体的表面具有凸起结构。5.根据权利要求4所述的载体，其特征在于，所述凸起结构与所述第一开口之间具有非零距离。6.根据权利要求1所述的载体，其特征在于，所述能量阻挡层具有第二开口，所述第二开口围绕所述第一开口。7.一种焊接系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈俊玮，叶育源，游长峯，
申请(专利权)人：日月光半导体制造股份有限公司，
类型：新型
国别省市：