[发明专利]一种LED半导体晶片的多片键合结构

说明书

本发明公开了一种LED半导体晶片的多片键合结构，包括上下压头、左右正负极贴块和半导体晶片载具；上下压头连着油泵或者气泵，可上下升降，提供压力，对载具内的半导体晶片进行压合，并且上下压头都设置有冷却系统和温度感应器，可对载具内的半导体晶片进行冷却处理和时时传输压头温度；正极贴块和负极贴块都包含有冷却系统、温度感应器和独立的PID控制系统，可单独调节每一层的电流大小，控制每一层载具压块的温度；每一块载具都内置加热板，载具可叠堆成多层，实现多片半导体晶片的同步键合；载具的加热板与正负极贴块接触，接通电源后，载具的加热板会发热，对半导体晶片进行加热。本发明能实现多片键合，缩短键合时间，增大键合产能。

技术领域

本发明涉及多片键合结构技术领域，具体涉及一种LED半导体晶片的多片键合结构。

背景技术

LED半导体键合方式是将LED半导体晶片进行加热、压合的一项工艺制程。

在MEMS工艺中，最常用的是硅-硅直接键合和硅-玻璃静电键合技术，后面又有了多种新的键合技术，例如金属-金属键合技术，然而尽管各种技术不断出现，每一个技术都有其存在的缺陷。

德国SUSS MicroTec公司制造的CB8芯片键合机一定程度上促进了MEMS工艺的发展，然而，在制造过程中却经常发生键合不良或者晶片破碎等问题,经研究发现，现有技术中是将待键合的芯片加热至所需温度时即进行键合并利用中心定位器(centerpin)固定键合的芯片。目前键合治具只能实现单片键合结构，而且而且键合过程中，升温采用的是压头上下加热方式，这种上下加热键合方式的升温，降温耗时较长，无法直接导热到半导体晶片上，这种上下压头加热的键合结构若改用多片键合，会因为半导体晶片或者键合治具的导热、散热差异，导致LED晶片受热、冷却不均匀，最终导致键合出来的LED晶片出现空洞、曲翘严重和破片等问题。

发明内容

有鉴于此，为了解决现有技术中的上述问题，本发明提出一种LED半导体晶片的多片键合结构，能实现多片键合，增大键合产能。

本发明通过以下技术手段解决上述问题：

一种LED半导体晶片的多片键合结构，包括：上下压头、左右正负极贴块和半导体晶片载具；

上下压头包括上压头和下压头，上压头和下压头都连着油泵或者气泵，可上下升降，提供压力，对载具内的半导体晶片进行压合，并且上压头和下压头都设置有冷却系统和温度感应器，可对载具内的半导体晶片进行冷却处理和时时传输压头温度；

左右正负极贴块包括正极贴块和负极贴块，正极贴块连接正极电源，负极贴块连接负极电源，正极贴块和负极贴块都包含有冷却系统、温度感应器和独立的PID控制系统，可对载具进行冷却处理和能时时传递载具侧壁温度，独立的PID控制系统可单独调节每一层的电流大小，以此控制每一层载具压块的温度；

半导体晶片载具，内载有半导体晶片，每一块载具都内置加热板，载具可叠堆成多层，实现多片半导体晶片的同步键合；作业过程中，载具的加热板与正负极贴块接触，接通电源后，载具的加热板会发热，对半导体晶片进行加热。

进一步地，所述上压头和下压头采用石墨或304不锈钢的高强度、导热性能好的材料制作。

进一步地，所述半导体晶片载具由中强度、绝缘和导热性能良好的复合型材料制作。

进一步地，所述加热板由钨基板或者其他导电发热基板制作。

进一步地，每一块半导体晶片载具的上面设置有堆叠式固定插销，上面配套设置有堆叠式固定孔，实现多片半导体晶片的同步键合。

进一步地，堆叠式固定孔比堆叠式固定插销的直径大0.1mm。

进一步地，堆叠式固定插销由石墨或304不锈钢制作。

进一步地，载具可叠堆成多层，实现1～10片半导体晶片的同步键合。