[发明专利]一种微孔填充设备

说明书

本发明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。本发明的微孔填充设备可通过调整微孔填充组件的内部气压P₁（即第一密封腔内的气压）及所述液态金属的表面气压P₂（即第二密封腔内的气压）实现微孔填充，填充速度极快，准确度高、切割效果好、过程简单并且无污染。

技术领域

本发明属于微制造加工技术领域，涉及一种微孔金属填充技术，特别是涉及微孔填充设备。

背景技术

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controlled collapse chip connection(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-silicon via)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-Level Packaging–WLP)以及三维垂直叠层封装(3D Packaging)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Silex Via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。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明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，本发明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；