CN112786516A - 具有芯片吸附功能的芯片承载结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种具有芯片吸附功能的芯片承载结构，其包括：一非电路基板以及多个微加热器。非电路基板具有多个开口以及分别连通于多个开口的多个抽气通道。多个微加热器设置在非电路基板上，以被非电路基板所承载。非电路基板的每一开口接触且吸住一芯片，且非电路基板与芯片之间并无黏着层。借此，当多个抽气通道进行抽气时，非电路基板的每一开口能接触且吸住一芯片，并且能利用微加热器加热至少一芯片所接触的至少一锡球。

Description

具有芯片吸附功能的芯片承载结构
技术领域
本发明涉及一种芯片承载结构，特别是涉及一种具有芯片吸附功能的芯片承载结构。
背景技术
近年来，随着电子及半导体技术的日新月异，使得电子产品不断地推陈出新，并朝向轻、薄、短、小的趋势设计。而电路板广泛地使用于各种电子设备当中。电路板表面上通常具有多个焊接垫，在制程中将焊料形成于电路板的焊接垫上，接着利用回焊处理将各种电子零件固定于电路板上，而各个电子零件通过电路板内的线路层彼此电性连接。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种具有芯片吸附功能的芯片承载结构。
为了解决上述的技术问题，本发明所采用的其中一技术方案是，提供一种具有芯片吸附功能的芯片承载结构，其包括：一非电路基板以及多个微加热器。所述非电路基板具有多个开口以及分别连通于多个所述开口的多个抽气通道。多个所述微加热器设置在所述非电路基板上，以被所述非电路基板所承载。其中，所述非电路基板的每一所述开口接触且吸住一芯片，且所述非电路基板与所述芯片之间并无黏着层。
更进一步来说，所述非电路基板为单一基板或是复合式基板；其中，多个所述芯片分别对应地设置在多个所述微加热器的下方，且所述芯片为IC芯片或者LED芯片；其中，每一所述微加热器对多个所述芯片之中的至少一个进行加热，以使得所述芯片通过锡球而固接在一电路基板上。
更进一步来说，所述非电路基板包括一第一基板以及一连接于所述第一基板的第二基板，所述第一基板的硬度大于、等于或者小于所述第二基板的硬度，多个所述开口设置在所述第一基板上，且每一所述抽气通道贯穿所述第一基板与所述第二基板；其中，所述第一基板的外表面上具有一接触所述芯片的环形凸部，且多个所述抽气通道彼此连通。
更进一步来说，所述非电路基板的外表面上具有一接触所述芯片的环形凸部，且多个所述抽气通道彼此连通。
为了解决上述的技术问题，本发明所采用的另外一技术方案是，提供一种具有芯片吸附功能的芯片承载结构，其包括：一非电路基板以及至少一微加热器。所述非电路基板承载至少一芯片。至少一所述微加热器被所述非电路基板所承载，以加热至少一所述芯片所接触的至少一锡球。其中，所述非电路基板具有多个开口以及分别连通于多个所述开口的多个抽气通道。
更进一步来说，至少一所述芯片通过至少一所述锡球，以固接在一电路基板上而脱离所述非电路基板的承载。
更进一步来说，所述非电路基板为单一基板或是复合式基板；其中，至少一所述芯片对应地设置在至少一所述微加热器的下方，且至少一所述芯片为IC芯片或者LED芯片；其中，至少一所述微加热器对至少一所述芯片进行加热，以使得至少一所述芯片通过至少一所述锡球而固接在一电路基板上。
更进一步来说，所述非电路基板包括一第一基板以及一连接于所述第一基板的第二基板，所述第一基板的硬度大于、等于或者小于所述第二基板的硬度，多个所述开口设置在所述第一基板上，且每一所述抽气通道贯穿所述第一基板与所述第二基板；其中，所述第一基板的外表面上具有一接触至少一所述芯片的环形凸部，且多个所述抽气通道彼此连通。
更进一步来说，所述非电路基板的外表面上具有一接触至少一所述芯片的环形凸部，且多个所述抽气通道彼此连通。
更进一步来说，所述芯片承载结构还进一步包括：一雷射加热模块，其设置在所述非电路基板的上方，以对至少一所述锡球投射雷射光源。
本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的一种具有芯片吸附功能的芯片承载结构，其能通过“所述非电路基板具有多个开口以及分别连通于多个所述开口的多个抽气通道”以及“所述微加热器被所述非电路基板所承载”的技术方案，以让所述非电路基板的每一所述开口能接触且吸住一芯片，并且能利用所述微加热器加热至少一所述芯片所接触的至少一锡球。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1为本发明第一实施例所提供具有芯片吸附功能的芯片承载结构的示意图(芯片接触锡球B前)。
图2为本发明第一实施例所提供具有芯片吸附功能的芯片承载结构的示意图(芯片接触锡球B后)。
图3为芯片通过锡球B而固接在电路基板P上的示意图。
图4为本发明第二实施例所提供具有芯片吸附功能的芯片承载结构的示意图。
图5为本发明第三实施例所提供具有芯片吸附功能的芯片承载结构的示意图。
图6为本发明第四实施例所提供具有芯片吸附功能的芯片承载结构的示意图。
图7为本发明第五实施例所提供具有芯片吸附功能的芯片承载结构的示意图。
图8为本发明第六实施例所提供具有芯片吸附功能的芯片承载结构的示意图。
图9为本发明第七实施例所提供具有芯片吸附功能的芯片承载结构的示意图。
具体实施方式
以下是通过特定的具体实施例来说明本发明所公开有关“具有芯片吸附功能的芯片承载结构”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。
应当可以理解的是，虽然本文中可能会使用到“第一”、“第二”等术语来描述各种组件，但这些组件不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一组件与另一组件。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。
参阅图1至图9所示，本发明提供一种具有芯片吸附功能的芯片承载结构Z，其包括：一非电路基板1以及至少一微加热器2。更进一步来说，非电路基板1能用来承载至少一芯片C，并且非电路基板1具有多个开口101以及分别连通于多个开口101的多个抽气通道102。至少一微加热器2能被非电路基板1所承载，以用于加热至少一芯片C所接触的至少一锡球B。另外，至少一芯片C能对应地设置在至少一微加热器2的下方的任一位置(也就是说，至少一芯片C会非常靠近至少一微加热器2)。借此，当至少一芯片C接触至少一锡球B时，至少一微加热器2会对至少一芯片C进行加热，以使得至少一芯片C能通过至少一锡球B而固接在一电路基板P上，此时至少一芯片C就能脱离非电路基板1的承载(也就是说，微加热器2所产生的热能会穿过芯片C而对锡球B进行加热，所以芯片C就能通过锡球B而固接在电路基板P上，而不用再被非电路基板1所承载)。
第一实施例
参阅图1至图3所示，本发明第一实施例提供一种具有芯片吸附功能的芯片承载结构Z，其包括：一非电路基板1以及多个微加热器2。
首先，如图1所示，非电路基板1具有多个开口101以及分别连通于多个开口101的多个抽气通道102，并且多个抽气通道102能彼此连通。借此，当使用者针对连通于多个抽气通道102的一连通通道103进行抽气时(如箭头所示)，非电路基板1的每一开口101能接触且吸住一芯片C，以使得多个芯片C能分别对应地设置在多个微加热器2的下方。值得注意的是，非电路基板1与芯片C之间并无设置任何的黏着层，而且非电路基板1并不需要额外的黏着层来黏附芯片C(也就是说，当用户针对连通通道103进行抽气时，本发明仅使用开口101即能吸附芯片C，所以芯片C不需要使用任何的黏着层的黏附，就能直接被附着在非电路基板1上)。
举例来说，非电路基板1可以是单一基板或是复合式基板。另外，非电路基板1可为玻璃、石英、蓝宝石、陶瓷或者晶圆，或者非电路基板1也可以是聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane，PDMS)。聚二甲基硅氧烷是一种高分子有机硅化合物，通常被称为有机硅。液态时的二甲基硅氧烷为一黏稠液体，称做「二甲硅油(dimethicone)」，其属于硅油之类，是一种具有不同聚合度链状结构的有机硅氧烷混合物，其端基和侧基全为烃基(如甲基、乙基、苯基等)。一般的硅油为无色、无味、无毒、不易挥发的液体。固态的二甲基硅氧烷为一种硅胶，无毒、疏水性(hydrophobic)的惰性物质，且为非易燃性且透明的弹性体。二甲基硅氧烷的制程简便且快速，材料成本远低于硅晶圆，且其透光性良好、生物兼容性佳、易与多种材质室温接合，以及因为低杨氏模量(Young's modulus)所导致的结构高弹性(structural flexibility)等。然而，本发明所提供的非电路基板1不以上述所举的例子为限。
举例来说，芯片C可以是IC芯片、LED芯片或者任何种类的半导体芯片，或者任何种类的电子组件。另外，芯片C可为微型半导体发光组件(MicroLED)，其包括呈堆栈状设置的一n型导电层、可被雷射光源穿过的一发光层以及一p型导电层。n型导电层可为n型氮化镓材料层或者n型砷化镓材料层，发光层可为多量子井结构层，并且p型导电层可为p型氮化镓材料层或者p型砷化镓材料层。另外，芯片C也可为次毫米发光二极管(Mini LED)，其包括呈堆栈状设置的一基底层、一n型导电层、一被雷射光源穿过的发光层以及一p型导电层。基底层可为蓝宝石(sapphire)材料层，n型导电层可为n型氮化镓材料层或n型砷化镓材料层，发光层可为多量子井结构层，并且p型导电层可为p型氮化镓材料层或者p型砷化镓材料层。此外，基底层还可以是石英基底层、玻璃基底层、硅基底层或者任何材料的基底层。然而，本发明所提供的芯片C不以上述所举的例子为限。
再者，配合图1与图2所示，多个微加热器2设置在非电路基板1上，以被非电路基板1所承载，并且锡球B能被预先设置在电路基板P上。当每一个微加热器2对多个芯片C之中的至少一个进行加热时，芯片C能通过锡球B而固接在一电路基板P上。当芯片C通过锡球B而固接在一电路基板P上时，芯片C就能脱离非电路基板1的承载。举例来说，多个微加热器2可以采用串联或者并联的方式设置，并与一供电端(例如市电或主机，但不以此为限)电性连接，并且微加热器2可设置于非电路基板1的表面或者嵌设于非电路基板1的内部。举例来说，当每一个芯片C设置在两个锡球B上时，供给电能后的每一个微加热器2能对所对应的芯片C进行加热，锡球B通过芯片C被间接加热而产生软化，进而与芯片C产生连接。接着，在锡球B固化后，会使得芯片C被固接在电路基板P，并通过锡球B而与电路基板P电性连接，此时芯片C就能脱离非电路基板1的承载(如图3所示)。值得一提的是，本发明的非电路基板1可设有一回授电路单元，其主要包括驱动电路、讯号读取电路以及温度控制电路，可用以控制微加热器2的加热温度。然而，本发明所提供的微加热器2不以上述所举的例子为限。
第二实施例
参阅图4所示，本发明第二实施例提供一种具有芯片吸附功能的芯片承载结构Z，其包括：一非电路基板1以及多个微加热器2。由图4与图1的比较可知，本发明第二实施例与第一实施例最大的差别在于：在第一实施例中，多个锡球B是预先设置在电路基板P上(如图1所示)，而在第二实施例中，多个锡球B则是预先设置在芯片C的底端上(如图4所示)。也就是说，随着不同的使用需求，本发明的多个锡球B可以预先排列设置在电路基板P的相对应基板焊垫上(如图1所示的第一实施例)，或者是本发明的多个锡球B可以预先排列设置在芯片C的相对应芯片焊垫上(如图4所示的第二实施例)。然而，本发明不以上述所举的实施例为限。
第三实施例
参阅图5所示，本发明第三实施例提供一种具有芯片吸附功能的芯片承载结构Z，其包括：一非电路基板1以及多个微加热器2。由图5与图1的比较可知，本发明第三实施例与第一实施例最大的差别在于：在第三实施例中，非电路基板1的外表面上具有一接触芯片C的环形凸部13。借此，通过环形凸部13的使用，能够降低芯片C与非电路基板1之间的接触面积(也就是说，能够降低在芯片C与非电路基板1之间产生空隙的机会)，以使得芯片C更能够轻易且稳固地被非电路基板1所吸附。
第四实施例
参阅图6所示，本发明第四实施例提供一种具有芯片吸附功能的芯片承载结构Z，其包括：一非电路基板1以及多个微加热器2。由图6与图2的比较可知，本发明第四实施例与第一实施例最大的差别在于：第四实施例的芯片承载结构Z还进一步包括：一雷射加热模块3，其设置在非电路基板1的上方，以对多个锡球B投射雷射光源。更进一步来说，在每一个微加热器2对所对应的芯片C进行加热之前，还可先通过一雷射加热模块3对锡球B投射一雷射光源L。举例来说，雷射加热模块3所产生的雷射光源L会先穿过芯片C的n型导电层、发光层及p型导电层，然后再投射在位于电路基板P上的锡球B。先通过雷射加热模块3预先对锡球B进行第一次加热(预热)，然后再利用微加热器2对锡球B进行第二次加热，将可大幅降低供给微加热器2的电压(也就是说，通过雷射光源L先对锡球B进行预热，将使得微加热器2原先瞬间所要提升的温度默认值可大幅降低)。举例来说，如果仅利用微加热器2对锡球B进行加热，微加热器2瞬间所要提升到的温度默认值可能为700度，而在雷射光源L先对锡球B进行预热的情况下，微加热器2瞬间所要提升到的温度默认值可能就只需要400度或者更低。然而，本发明所提供的雷射加热模块3不以上述所举的例子为限。
第五实施例
参阅图7所示，本发明第五实施例提供一种具有芯片吸附功能的芯片承载结构Z，其包括：一非电路基板1以及多个微加热器2。由图7与图2的比较可知，本发明第五实施例与第一实施例最大的差别在于：在第五实施例中，非电路基板1包括一第一基板11以及一连接于第一基板11的第二基板12。另外，多个开口101设置在第一基板11上，并且每一抽气通道102贯穿第一基板11与第二基板12。举例来说，第一基板11的硬度可以大于、等于或者小于第二基板12的硬度。然而，本发明所提供的非电路基板1不以上述所举的例子为限。
第六实施例
参阅图8所示，本发明第六实施例提供一种具有芯片吸附功能的芯片承载结构Z，其包括：一非电路基板1以及多个微加热器2。由图8与图7的比较可知，本发明第六实施例与第五实施例最大的差别在于：在第六实施例中，非电路基板1的第一基板11的外表面上具有一接触芯片C的环形凸部13。借此，通过环形凸部13的使用，能够降低芯片C与非电路基板1之间的接触面积(也就是说，能够降低在芯片C与非电路基板1之间产生空隙的机会)，以使得芯片C更能够轻易且稳固地被非电路基板1所吸附。
第七实施例
参阅图9所示，本发明第七实施例提供一种具有芯片吸附功能的芯片承载结构Z，其包括：一非电路基板1以及多个微加热器2。由图9与图7的比较可知，本发明第七实施例与第五实施例最大的差别在于：第七实施例的芯片承载结构Z还进一步包括：一雷射加热模块3，其设置在非电路基板1的上方，以对多个锡球B投射雷射光源。更进一步来说，在每一个微加热器2对所对应的芯片C进行加热之前，还可先通过一雷射加热模块3对锡球B投射一雷射光源L。举例来说，雷射加热模块3所产生的雷射光源L会先穿过芯片C的n型导电层、发光层及p型导电层，然后再投射在位于电路基板P上的锡球B。先通过雷射加热模块3预先对锡球B进行第一次加热(预热)，然后再利用微加热器2对锡球B进行第二次加热，将可大幅降低供给微加热器2的电压(也就是说，通过雷射光源L先对锡球B进行预热，将使得微加热器2原先瞬间所要提升的温度默认值可大幅降低)。举例来说，如果仅利用微加热器2对锡球B进行加热，微加热器2瞬间所要提升到的温度默认值可能为700度，而在雷射光源L先对锡球B进行预热的情况下，微加热器2瞬间所要提升到的温度默认值可能就只需要400度或者更低。然而，本发明所提供的雷射加热模块3不以上述所举的例子为限。
实施例的有益效果
本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的一种具有芯片吸附功能的芯片承载结构Z，其能通过“非电路基板1具有多个开口101以及分别连通于多个开口101的多个抽气通道102”以及“微加热器2被非电路基板1所承载”的技术方案，以让非电路基板1的每一开口101能接触且吸住一芯片C，并且能利用微加热器2加热至少一芯片C所接触的至少一锡球B。
以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的权利要求书的保护范围，所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的权利要求书的保护范围内。

Claims (10)

1.一种具有芯片吸附功能的芯片承载结构，其特征在于，所述芯片承载结构包括：
一非电路基板，其具有多个开口以及分别连通于多个所述开口的多个抽气通道；以及
多个微加热器，其设置在所述非电路基板上，以被所述非电路基板所承载；
其中，所述非电路基板的每一所述开口接触且吸住一芯片，且所述非电路基板与所述芯片之间并无黏着层。
2.根据权利要求1所述的具有芯片吸附功能的芯片承载结构，其特征在于，所述非电路基板为单一基板或是复合式基板；其中，多个所述芯片分别对应地设置在多个所述微加热器的下方，且所述芯片为IC芯片或者LED芯片；其中，每一所述微加热器对多个所述芯片之中的至少一个进行加热，以使得所述芯片通过锡球而固接在一电路基板上。
3.根据权利要求2所述的具有芯片吸附功能的芯片承载结构，其特征在于，所述非电路基板包括一第一基板以及一连接于所述第一基板的第二基板，所述第一基板的硬度大于、等于或者小于所述第二基板的硬度，多个所述开口设置在所述第一基板上，且每一所述抽气通道贯穿所述第一基板与所述第二基板；其中，所述第一基板的外表面上具有一接触所述芯片的环形凸部，且多个所述抽气通道彼此连通。
4.根据权利要求1所述的具有芯片吸附功能的芯片承载结构，其特征在于，所述非电路基板的外表面上具有一接触所述芯片的环形凸部，且多个所述抽气通道彼此连通。
5.一种具有芯片吸附功能的芯片承载结构，其特征在于，所述芯片承载结构包括：
一非电路基板，其承载至少一芯片；以及
至少一微加热器，其被所述非电路基板所承载，以加热至少一所述芯片所接触的至少一锡球；
其中，所述非电路基板具有多个开口以及分别连通于多个所述开口的多个抽气通道。
6.根据权利要求5所述的具有芯片吸附功能的芯片承载结构，其特征在于，至少一所述芯片通过至少一所述锡球，以固接在一电路基板上而脱离所述非电路基板的承载。
7.根据权利要求5所述的具有芯片吸附功能的芯片承载结构，其特征在于，所述非电路基板为单一基板或是复合式基板；其中，至少一所述芯片对应地设置在至少一所述微加热器的下方，且至少一所述芯片为IC芯片或者LED芯片；其中，至少一所述微加热器对至少一所述芯片进行加热，以使得至少一所述芯片通过至少一所述锡球而固接在一电路基板上。
8.根据权利要求7所述的具有芯片吸附功能的芯片承载结构，其特征在于，所述非电路基板包括一第一基板以及一连接于所述第一基板的第二基板，所述第一基板的硬度大于、等于或者小于所述第二基板的硬度，多个所述开口设置在所述第一基板上，且每一所述抽气通道贯穿所述第一基板与所述第二基板；其中，所述第一基板的外表面上具有一接触至少一所述芯片的环形凸部，且多个所述抽气通道彼此连通。
9.根据权利要求5所述的具有芯片吸附功能的芯片承载结构，其特征在于，所述非电路基板的外表面上具有一接触至少一所述芯片的环形凸部，且多个所述抽气通道彼此连通。
10.根据权利要求5所述的具有芯片吸附功能的芯片承载结构，其特征在于，所述芯片承载结构还进一步包括：一雷射加热模块，其设置在所述非电路基板的上方，以对至少一所述锡球投射雷射光源。
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