温度检测设备的制作方法

    专利2026-07-30  11


    本技术涉及温度检测,特别是涉及用于半导体工艺设备的温度检测。


    背景技术:

    1、在半导体芯片封装过程中,通常采用芯片键合工艺将从晶圆上划片切割的硅管芯(也称裸片)粘贴在封装基板(或引线框架或印刷电路板)上,通过使用键合加热器bh(bonding heater),在加热器的操作台上形成温度回流通道,通过调节温度以熔化粘合剂或焊球,并在其冷却后将管芯粘结在基板上。而在此过程中,要求加热器bh具有较高的升温加热性能,以便在几秒钟内将粘合剂或焊球的温度从环境温度例如20℃迅速提高到熔点250℃左右,从而实现有效可靠的粘接。而如果键合加热器bh的升温加热能力不够,则可能会导致所使用的粘合剂例如环氧树脂的厚度不恒定,因此会因膨胀系数差异而导致翘曲,导致管芯粘附效果下降,甚至发生粘附失败,从而引起管芯弯曲或变形,容易导致缺陷芯片。这种有问题的bh通常会发生在bh检修或更新之后,更容易引起产品良品率下降。此外,如果bh的输出热性能过高,也会容易造成bh损坏。

    2、目前,常规地采用热敏读取器或测试仪来手动测量bh的操作台的工作温度,然而这种情况下,然而这种手动方式容易造成温度过度升高而失控,加热器容易因过热而造成机器损坏,而且也造成测量结果可信度较差。


    技术实现思路

    1、本实用新型提供一种自动地评估bh的加热性能的设备。

    2、根据本实用新型的一个方面,提供一种温度检测设备,包括功率切换单元,配置为按照预定的控制模式切换待检设备的通电与断电状态;温度传感器,配置为测量所述待检设备在所述控制模式下的工作温度;控制器,配置为耦合到所述功率切换单元与温度传感器,以将所述预定的控制模式提供给所述功率切换单元并且接收所述温度传感器的所述工作温度,所述控制器进一步包括:第一计算单元,配置为计算在所述控制模式下的所述工作温度的变化模式,以及比较单元,用于将该变化模式与一参考模式进行比较以确定所述待检设备的升温性能。

    3、在一个优选实施例中,控制器进一步包括信号发生器,配置为产生具有预定占空比的周期脉冲信号作为所述控制模式,其中所述周期脉冲信号具有控制所述待检设备通电的第一电平以及控制所述待检设备断电的第二电平;其中,所述第一计算单元配置为基于从所述温度传感器读取的、所述待检设备在通电开始时的第一温度以及通电结束时的第二温度,计算升温斜率trr作为所述变化模式,其中斜率trr定义为:trr=(tmpi+t1-tmpi)/t1,其中tmpi、tmpi+t1代表所述第一温度与第二温度,t1代表所述第一电平的持续时间。

    4、在中一个优选实施例中,信号发生器进一步包括第二计算单元,配置为基于所述粘结剂的目标熔点温度、环境温度以及额定升温斜率确定参考升温时间;测试单元,配置为测试一参考设备工作时达到所述额定升温斜率且最接近于所述所述参考升温时间的实际所需通电时间,作为所述周期脉冲信号中的所述第一电平的持续时间。

    5、在一个优选实施例中,温度检测设进一步包括定时器,配置为响应于所述周期脉冲信号而输出计时启动信号与计时结束信号;其中控制器耦合到所述定时器,响应于所述计时启动信号而接收来自所述温度传感器的所述第一温度,以及各应于所述计时结束信号而接收所述第二温度。

    6、根据本实用新型的又一个方面,提供一种温度检测设备,包括功率切换单元,配置为按照预定的控制模式切换待检设备的通电与断电状态;温度传感器,配置为测量所述待检设备在所述控制模式下的工作温度;控制器,配置为耦合到所述功率切换单元与温度传感器,以将所述预定的控制模式提供给所述功率切换单元并且接收来自所述温度传感器的所述工作温度,所述控制器进一步包括:第一输入/输出端口,通过该第一输入/输出端口将所述控制模式提供给所述功率切换单元;第一计算单元,配置为计算在所述控制模式下的所述工作温度的变化模式,以及比较单元,用于将所述变化模式与一参考模式进行比较以确定所述待检设备的升温性能;其中所述功率切换单元进一步包括:功率传输路径,用于将电源功率提供给所述待检设备;第二输入/输出端口,配置为耦合到所述第一输入/输出端口以接收将所述控制模式;位于所述功率传输路径上的可控开关,具有受控端以连接到所述第二输入/输出端口,配置为根据所述控制模式来导通或切断所述功率传输路径。

    7、优选地,所述待检设备是键合加热器,包括借助于粘结剂将管芯键合粘接至半导体基板的加热操作台,该操作台在工作时产生所述工作温度,其中所述目标温度是所述粘结剂的熔点温度;其中所述温度检测设备还包括一固定装置,用于将所述温度传感器固定至所述加热操作台以测量所述工作温度。

    8、优选地,温度检测设备进一步包括a/d转换单元,用于将来自所述温度传感器的指示所述工作温度的模拟测量信号转换为数字测量信号;其中所述控制器进一步包括:串行端口,耦合至所述a/d转换单元以接收所述数字测量信号。



    技术特征:

    1.一种温度检测设备,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的温度检测设备,其特征在于,所述控制器进一步包括:信号发生器,配置为产生具有预定占空比的周期脉冲信号作为所述控制模式,其中所述周期脉冲信号具有控制所述待检设备通电的第一电平以及控制所述待检设备断电的第二电平。

    3.根据权利要求2所述的温度检测设备,其特征在于进一步包括定时器,配置为响应于所述周期脉冲信号而输出计时启动信号与计时结束信号;

    4.根据权利要求2所述的温度检测设备,其特征在于,所述信号发生器进一步包括:

    5.根据权利要求4所述的温度检测设备,其特征在于,所述待检设备是键合加热器,包括借助于粘结剂将管芯键合粘接至半导体基板的加热操作台,该操作台在工作时产生所述工作温度,其中所述目标温度是所述粘结剂的熔点温度;

    6.根据权利要求5所述的温度检测设备,其特征在于,进一步包括a/d转换单元,用于将来自所述温度传感器的指示所述工作温度的模拟测量信号转换为数字测量信号;


    技术总结
    本技术涉及一种温度检测设备包括功率切换单元,配置为按照预定的控制模式切换待检设备的通电与断电状态;温度传感器,配置为测量所述待检设备在所述控制模式下的工作温度;控制器,配置为耦合到所述功率切换单元与温度传感器,以将所述预定的控制模式提供给所述功率切换单元并且接收所述温度传感器的所述工作温度,所述控制器进一步包括:第一计算单元,配置为计算在所述控制模式下的所述工作温度的变化模式,以及比较单元,用于将该变化模式与一参考模式进行比较以确定所述待检设备的升温性能。

    技术研发人员:储飞
    受保护的技术使用者:英特尔产品(成都)有限公司
    技术研发日:20230428
    技术公布日:2024/4/29
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