[發明專利]一種超微型半導體致冷器件的制作工藝

有效

• 申請號: 201710505937.8
• 申請日: 2017-06-27
• 公開（公告）號: CN107359233B
• 公開（公告）日: 2019-12-27
• 發明（設計）人: 趙麗妍
• 申請（專利權）人: 秦皇島富連京電子股份有限公司
• 主分類號: H01L35/34
• 分類號: H01L35/34
• 代理公司: 11399 北京冠和權律師事務所
• 代理人: 朱健;陳國軍

本發明公開了一種超微型半導體致冷器件的制作工藝，包括以下步驟：步驟S1、將噴有金屬鍍層的晶片粘接在藍膜上，再對晶片劃切成晶粒，以及使用擴膜機對藍膜及其上粘接著的晶粒擴展，并將擴展后藍膜背向晶粒一側面置于模具上；步驟S2、利用排片機上的吸頭將步驟S1得到模具上晶粒吸起，并放置到瓷片指定位置；步驟S3、將步驟S2得到的瓷片放置在返修臺的加熱臺上，將另一個瓷片與步驟S2得到的瓷片對齊并貼附壓緊，再啟動加熱臺進行加溫焊接，焊接完成后冷卻。其中，由于晶粒擺放采用排片機自動吸、放，晶粒位置更加準確，而且上下瓷片對位采用返修臺的光學對位系統，實現上下瓷片對位的目的，效率更高，操作更加準確。

技術領域

本發明涉及半導體制冷器件領域，尤其是涉及一種超微型半導體致冷器件的制作工藝。

背景技術

半導體致冷器件的工作原理是基于帕爾帖原理，即利用當N形半導體和P形半導體組成的電路且通有直流電時，在接頭處除焦耳熱以外還會釋放出某種其它的熱量，而另一個接頭處則吸收熱量。現有半導體致冷器件一般包括瓷板和半導體晶粒，半導體晶粒是焊接在瓷板上的，瓷板起電絕緣、導熱和支撐的作用，它的上面有一層金屬化層，晶是致冷組件的主功能部件，晶粒通過錫焊接在瓷板的金屬化層上。

對于常規半導體致冷器件而言，其晶粒直徑一般大于1mm，其制作工藝通常包括以下步驟：

步驟一：晶粒的制備，將半導體晶棒切割成片，并在晶片上鍍層，將切割完成，并已制備好鍍層的然后，將已制備好鍍層的晶片晶片使用熱熔膠片粘接在石墨片上，使用線切割機按照晶粒要求尺寸切割完成，再使用超聲波清洗機及丙酮溶劑將晶粒上的熱熔膠片清洗干凈。

步驟二：晶粒的擺放，手動使用鑷子或采用晃動模具的方法，將晶粒擺放在模具中手動使用鑷子或采用晃動模具的方法，將晶粒擺放在模具中。

步驟三：將晶粒擺放至瓷片上，上下瓷片通過定位針或目測定位對齊，而后雙面壓焊爐焊接。

隨著半導體技術的進一步發展，半導體致冷器件開始進入超微型階段。對于超微型半導體致冷器件，其具有以下特殊性：(1)晶粒截面積小于0.8*0.8mm，切割尺寸精度要求較高；(2)晶粒排布間距小于0.4mm，不適用模具擺放；(3)由于晶粒間距小，需要上下瓷片定位精度高。因此，由于超微型半導體致冷器件本身所具有的上述特點，現有常規半導體致冷器件的制作工藝無法達到超微型半導體致冷器件制作的要求。

發明內容

為了彌補以上不足，本發明提供了一種能能有效滿足超微型半導體致冷器件加工，而且加工效率更高的超微型半導體致冷器件的制作工藝。

本發明的技術方案是：一種超微型半導體致冷器件的制作工藝，包括以下步驟：

步驟S1、將噴有金屬鍍層的晶片粘接在藍膜上，再對晶片劃切成晶粒，以及使用擴膜機對藍膜及其上粘接著的晶粒擴展，并將擴展后藍膜背向晶粒一側面置于模具上；

步驟S2、利用排片機上的吸頭將步驟S1得到模具上晶粒吸起，并放置到瓷片指定位置；

步驟S3、將步驟S2得到的瓷片放置在返修臺的加熱臺上，將另一個瓷片與步驟S2得到的瓷片對齊并貼附壓緊，再啟動加熱臺進行加溫焊接，焊接完成后冷卻。

作為優選，步驟S1中，使用粘片機將噴有金屬鍍層的晶片粘接在藍膜上，再使用劃片機對晶片劃切成晶粒。

作為優選，步驟S2中，將步驟S1得到的模具安裝到排片機的材料架上，將印刷完焊膏的瓷片放置在排片機的工作臺上，利用排片機上的吸頭將晶粒吸起并放置到瓷片指定位置。