[发明专利]一种半导体器件封装用吸嘴及封装系统、封装方法

说明书

本发明提供一种半导体器件封装用吸嘴及封装系统、封装方法，吸嘴包括吸取部以及与吸取部相连的连接部；连接部设置有气路通孔；吸取部设置有第一吸取通孔以及环绕第一吸取通孔设置的多个第二吸取通孔，多个第二吸取通孔和第一吸取通孔均与气路通孔连通，并且第二吸取通孔的尺寸小于第一吸取通孔的尺寸。本发明在装片过程中，不仅能够减小吸嘴与芯片的接触面积，还能利用吸嘴为芯片传递较大的装片压力，达到良好的粘接效果，另外，利用与气路通孔连通的第一吸取通孔和多个第二吸取通孔，还能够有效去除附着在芯片表面的异物颗粒，从而大大降低芯片被压伤的风险，提高装片的良率及封装产品的可靠性表现。

技术领域

本发明属于半导体器件封装技术领域，具体涉及一种半导体器件封装用吸嘴及封装系统、封装方法。

背景技术

在半导体功率器件封装过程中，主要使用焊料、焊膏、高导热银浆等材料实现芯片和框架载片台之间的有效粘结，以满足功率器件工作时的高压、大电流等大功率要求。但是，使用传统粘结材料的装片方式存在粘结材料的厚度、空洞及芯片倾斜较难控制的问题，并且粘结材料中空洞、分层等导致器件热阻较大，工作时器件内部温度较高，降低器件的使用寿命。

另外一种传统的共晶装片方式，为了将焊头压力有效传递到芯片，吸嘴表面除了通孔外均为平面，平面部分直接与芯片表面接触，吸嘴表面会将芯片表面附着的颗粒压入芯片表面，从而造成芯片损伤。

熔扩装片作为一种新型装片工艺，是指芯片背面预先覆盖一层合金层，在高温下装片焊头需对芯片表面施加较大的压力，使芯片背面合金层和框架载片台表面之间直接形成可靠的合金粘结层，真正实现耐高温的无铅、绿色功率器件。

目前，熔扩装片所使用的传统吸嘴主要有两种结构。如图1所示，一种吸嘴A的内表面大面积镂空，这种吸嘴具有较强的吸附颗粒的功能，但传递给芯片的作用力很小，可能存在沾润不好的问题。如图2所示，另一种吸嘴B的内表面为平面结构，这种吸嘴能够传递给芯片较大的作用力，但颗粒吸附能力很弱，存在芯片表面被颗粒压伤的问题，影响装片良率。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种半导体器件封装用吸嘴及封装系统、封装方法。

本发明的一个方面，提供一种半导体器件封装用吸嘴，所述吸嘴包括吸取部以及与所述吸取部相连的连接部；

所述连接部设置有气路通孔；

所述吸取部设置有第一吸取通孔以及环绕所述第一吸取通孔设置的多个第二吸取通孔，所述多个第二吸取通孔和所述第一吸取通孔均与所述气路通孔连通，并且所述第二吸取通孔的尺寸小于所述第一吸取通孔的尺寸。

在一些实施方式中，所述第二吸取通孔背离所述连接部的一侧横截面尺寸大于其朝向所述连接部的一侧横截面尺寸。

在一些实施方式中，所述第二吸取通孔的横截面尺寸，自所述第二吸取通孔背离所述连接部的一侧向朝向所述连接部的一侧依次减小。

在一些实施方式中，所述第二吸取通孔的纵截面呈梯形。

在一些实施方式中，所述吸取部背离所述连接部的表面为内凹面。

在一些实施方式中，所述内凹面的纵截面呈弧形。

在一些实施方式中，所述内凹面的纵截面呈倒V形。

本发明的另一个方面，提供一种半导体器件的封装方法，所述封装方法采用前文记载的任一项所述的吸嘴，所述封装方法包括：

利用所述吸嘴从片源中吸取出背面预先覆盖合金层的待封装芯片，并通过所述吸嘴中的所述第一吸取通孔和所述多个第二吸取通孔将所述芯片表面的异物颗粒吸走；

将所述芯片背面放置在载片台上，并利用施压装置通过所述吸嘴作用于所述芯片，以使得所述合金层与所述载片台表面结合形成合金粘结层；