[發明專利]激光燒結裝置及燒結方法

在審

• 申請號: 202210779714.1
• 申請日: 2022-07-04
• 公開（公告）號: CN115440623A
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 陳海雪;劉盼;張國旗
• 申請（專利權）人: 復旦大學;復旦大學義烏研究院
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L21/48
• 代理公司: 上海盈盛知識產權代理事務所(普通合伙) 31294
• 代理人: 孫佳胤

1.一種激光燒結裝置，其特征在于，包括

基座，用于放置貼合有芯片的基板；

光源，用于對芯片進行燒結；

溫度傳感器，用于監測燒結過程中芯片燒結區域的溫度信號并傳輸到外部電腦上，所述光源根據溫度傳感器的檢測結果調節燒結光強和燒結時間；

透光板，設置在光源燒結的光路上，用于緩沖光源的熱沖擊和放置砝碼負載。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括

運動平臺，置于基座下方，用于實現燒結過程中基板的平面和上下位移；

壓力傳感器，置于基座內，用于監測燒結過程中芯片燒結區域的壓力；

以及砝碼負載，置于透光板上方的四角，用于調節燒結過程中的壓力。

3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述光源為激光器，并選自于Nd:YAG激光器和Nd:YVO4激光器的一種。

4.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述激光器功率范圍10W-200W，掃描速度0.01m/s-5m/s，光斑直徑10μm-100μm，脈沖寬度50fs-200ns，脈沖頻率40kHz-300kHz，波長為355nm、532nm、970nm和1064nm的其中之一。

5.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述溫度傳感器為非接觸式紅外溫度傳感器。

6.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述基座的材料為陶瓷；所述透光板的材料為玻璃。

7.一種激光燒結方法，其特征在于，包括如下步驟：

提供一基板，所述基板表面通過漿料貼合一芯片；

將所述基板置于基座上；

照射芯片表面，對所述芯片區域進行燒結；

監測芯片燒結區域的燒結溫度及燒結壓強；

調節光源功率，使芯片燒結區域的燒結溫度穩定；

冷卻獲得封裝完畢的器件。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述漿料為納米銀漿，包含銀納米顆粒和有機溶劑，銀納米顆粒的粒徑為10nm-300nm，形狀為球形或準球形；所述基板為高分子基材，包含聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚二甲基硅氧烷、或聚酰亞胺的至少一種。

9.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，在對所述芯片區域進行燒結的步驟之前，進一步包括對漿料在532K預加熱60s。

10.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，同一基板貼合多個芯片的燒結時，通過運動平臺實現基板的位移，對每個芯片逐一燒結。