吸嘴的制作方法
1.本公開涉及半導體封裝技術領域，具體涉及吸嘴。
背景技術：
2.硅光子(silicon photonics，siph)技術因有高傳輸速度和低功耗等優點，而具有較好的應用前景。硅光子技術可應用在光通訊相關領域，例如服務器或者光達(光學雷達)等設備中。
3.硅光子技術中的電子元件通常具有硅通孔(through silicon via，tsv)，使其表面多為不平整表面。現有封裝技術中的吸嘴多個平面設計，用于吸附平整的芯片表面，將其用于吸附硅光子技術的不平整表面時會出現吸力不足等問題，影響封裝的效率和質量。
4.因此，有必要提出一種新的技術方案以解決上述至少一個技術問題。
技術實現要素：
5.本公開提供了一種吸嘴。
6.本公開提供的吸嘴，用于吸附表面具有突起部的目標物體，所述吸嘴的底面具有凹陷結構，所述凹陷結構用于容納所述突起部，所述凹陷結構的深度大于或者等于所述突起部的高度。
7.在一些可選的實施方式中，所述凹陷結構包括至少兩個腔室，所述突起部包括至少兩個突起區域，每個所述腔室用于容納相應的所述突起區域。
8.在一些可選的實施方式中，所述至少兩個腔室相互連通。
9.在一些可選的實施方式中，所述凹陷結構的四周形成邊緣支撐部，所述邊緣支撐部用于抵接所述目標物體的邊緣區域。
10.在一些可選的實施方式中，所述凹陷結構內設置有間隔部，所述間隔部將所述凹陷結構分隔為至少兩個腔室，所述間隔部用于抵接所述目標物體上不同所述突起區域之間的間隔區域。
11.在一些可選的實施方式中，所述凹陷結構的寬度大于所述突起部的寬度。
12.在一些可選的實施方式中，所述凹陷結構的底面設置有真空吸附孔。
13.在一些可選的實施方式中，每個所述腔室的底面設置有相應的真空吸附孔。
14.在一些可選的實施方式中，各所述腔室的底面面積之和大于各所述真空吸附孔的橫截面積之和。
15.在一些可選的實施方式中，所述凹陷結構的寬度小于所述目標物體的寬度。
16.在本公開提供的吸嘴中，通過在吸嘴底面設置用于容納突起部的凹陷結構，能夠利用凹陷結構避讓目標物體的突起部，使得吸嘴的底面與目標物體的平整區域充分接觸，從而形成真空環境，增大吸嘴吸附不平整表面時的吸附力，提高封裝的速度和質量。
附圖說明
17.通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本公開的其它特征、目的和優點將會變得更明顯：
18.圖1a為具有突起部的目標物體的示意圖；
19.圖1b為現有技術中吸嘴的示意圖；
20.圖1c為圖1b中的吸嘴吸附目標物體的示意圖；
21.圖2和圖3為根據本公開實施例的吸嘴的第一實施例的示意圖；
22.圖4和圖5為根據本公開實施例的吸嘴的第二實施例的示意圖；
23.圖6為不同吸嘴的底面結構示意圖；
24.圖7為根據本公開實施例的半導體封裝過程的示意圖；
25.圖8為現有技術的半導體封裝裝置中元件接合效果的示意圖；
26.圖9為根據本公開實施例的半導體封裝裝置中元件接合效果的示意圖。
27.符號說明：
28.11、吸嘴；12、底面；13、真空吸附孔；100、目標物體；110、突起部；111、第一突起區域；112、第二突起區域；113、第三突起區域；114、第四突起區域；120、間隔區域；200、吸嘴；210、凹陷結構；211、第一腔室；212、第二腔室；213、第三腔室；214、第四腔室；220、邊緣支撐部；230、真空吸附孔；240、間隔部；250、連通空間；261、交叉溝槽；263、延伸溝槽；310、第一晶圓；320、第一芯片；400、基板；500、第二芯片；600、接合處；910、底部填充材；920、粘合膠。
具體實施方式
29.下面結合附圖和實施例對說明本公開的具體實施方式，通過本說明書記載的內容本領域技術人員可以輕易了解本公開所解決的技術問題以及所產生的技術效果。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋相關實用新型，而非對該實用新型的限定。另外，為了便于描述，附圖中僅示出了與有關實用新型相關的部分。
30.需要說明的是，說明書附圖中所繪示的結構、比例、大小等，僅用于配合說明書所記載的內容，以供本領域技術人員的了解與閱讀，并非用以限定本公開可實施的限定條件，故不具技術上的實質意義，任何結構的修飾、比例關系的改變或大小的調整，在不影響本公開所能產生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本公開所揭示的技術內容得能涵蓋的范圍內。同時，本說明書中所引用的如“上”、“第一”、“第二”及“一”等用語，也僅為便于敘述的明了，而非用以限定本公開可實施的范圍，其相對關系的改變或調整，在無實質變更技術內容下，當也視為本公開可實施的范疇。
31.還需要說明的是，本公開的實施例對應的縱向截面可以為對應前視圖方向截面，橫向截面可以為對應右視圖方向截面，而水平截面可以為對應上視圖方向截面。
32.應容易理解，本公開中的“在...上”、“在...之上”和“在...上面”的含義應該以最廣義的方式解釋，使得“在...上”不僅意味著“直接在某物上”，而且還意味著包括存在兩者之間的中間部件或層的“在某物上”。
33.此外，為了便于描述，本公開中可能使用諸如“在...下面”、“在...之下”、“下部”、“在...之上”、“上部”等空間相對術語來描述一個元件或部件與附圖中所示的另一元件或部件的關系。除了在圖中描述的方位之外，空間相對術語還意圖涵蓋裝置在使用或操作中
的不同方位。設備可以以其他方式定向(旋轉90
°
或以其他定向)，并且在本公開中使用的空間相對描述語可以被同樣地相應地解釋。
34.另外，在不沖突的情況下，本公開中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本公開。
35.圖1a為具有突起部的目標物體的示意圖。參見圖1a，目標物體100的上表面具有突起部110。突起部110進一步包括多個突起區域。圖1a中的突起部110共包括十六個突起區域，這里示例性地標注了第一突起區域111、第二突起區域112、第三突起區域113和第四突起區域114。相鄰突起區域之間具有間隔區域120。每個突起區域進一步包括多個導電柱(pillar)或者導電凸塊(bump)等突起單元。
36.圖1b為現有技術中吸嘴11的示意圖。參見1b，吸嘴11的底面12為平面，并且設置有多個真空吸附孔13。在吸附物體時，吸嘴11的底面12與物體表面接觸，以連通吸嘴的吸真空裝置進行抽吸，使空氣自真空吸附孔進入吸真空裝置，進而在物體表面與吸嘴11的底面12之間形成粗略真空環境，從而產生吸附力。
37.圖1c為圖1b中的吸嘴11吸附目標物體100的示意圖。參見圖1c，由于目標物體100具有突起部110，在吸嘴11吸附目標物體100時，突起部110會阻止吸嘴11的底面12與目標物體100的上表面接觸。在以吸嘴11進行抽吸時，外界氣流會經突起部110的縫隙進入吸嘴11與目標物體100之間，接著才進入真空吸附孔13，導致無法形成粗略真空環境，進而無法產生足夠的吸附力。
38.以下提供根據本公開實施例的吸嘴200的第一實施例。
39.圖2和圖3為根據本公開實施例的吸嘴200的第一實施例的示意圖。圖2為根據本公開實施例的吸嘴200的立體示意圖。圖3為根據本公開實施例的吸嘴200吸附目標物體100的示意圖，其示出了吸嘴200和目標物體100的縱向截面。
40.參見圖2，吸嘴200的底面具有凹陷結構210。凹陷結構210的四周形成邊緣支撐部220。凹陷結構210的底面設置有多個真空吸附孔230。
41.參見圖2和圖3，凹陷結構210用于容納目標物體100的突起部110。較佳地，凹陷結構210的深度大于或者等于突起部110的高度，以便突起部110在縱向能夠完全進入凹陷結構210，避免在吸嘴200的底面與目標物體100的上表面之間殘存縫隙。
42.參見圖2和圖3，凹陷結構210的寬度大于突起部110的寬度，以保證凹陷結構210在橫向能夠容納突起部110，避免突起部110的兩端卡在邊緣支撐部220而無法進入凹陷結構210。這里，突起部110的寬度，例如是突起部110的縱向截面中左右兩端之間的距離。
43.參見圖3，邊緣支撐部220抵接目標物體100的邊緣區域，邊緣支撐部220的底面和目標物體100的上表面充分接觸。以吸嘴200進行抽吸時，吸嘴200和目標物體100之間能夠順利形成粗略真空環境，從而提供足夠大的吸附力。
44.參見圖3，凹陷結構210的寬度小于目標物體100的寬度，以防止目標物體100整體進入凹陷結構210，使得邊緣支撐部220無法抵接目標物體100的邊緣區域。
45.在利用上述吸嘴200吸附目標物體100時，由于目標物體100的邊緣區域被邊緣支撐部220抵接，同時目標物體100的中心區域受到吸附力的作用，因此目標物體100的邊緣區域會出現翹曲(warpage)形變，影響目標物體100與其他物體的接合品質。
46.針對上述問題，以下提供根據本公開實施例的吸嘴200的第二實施例，以便進一步
解決目標物體100邊緣出現翹曲形變的問題。
47.圖4和圖5為根據本公開實施例的吸嘴200的第二實施例的示意圖。圖4為根據本公開實施例的吸嘴200的立體示意圖。圖5為根據本公開實施例的吸嘴200吸附目標物體100的示意圖，其示出了吸嘴200和目標物體100的縱向截面。
48.參見圖4和圖1a，吸嘴200的底面具有凹陷結構210。凹陷結構210包括多個腔室，每個腔室用于容納相應的突起區域。腔室的數目與突起區域的數目相同，總共是十六個，這里示例性地標注了第一腔室211、第二腔室212、第三腔室213和第四腔室214。每個腔室的底面設置有相應的真空吸附孔230。相鄰的腔室通過間隔部240進行分隔。間隔部240用于抵接目標物體100上不同突起區域之間的間隔區域120。
49.容易理解，突起區域和腔室數目可以視情況調整，不限于上述數目。
50.參見圖5，在利用本實施例中的吸嘴200吸附目標物體100時，每個突起區域被容納在相應的腔室中，例如第一突起區域111被容納在第一腔室211中。吸嘴200的間隔部240會抵接目標物體100的間隔區域120，從而對目標物體100的上表面起到支撐作用，提高吸附力分布的均勻性，使目標物體100的上表面保持在同一平面，防止目標物體100的邊緣出現翹曲變形。
51.由于吸嘴200與目標物體100的接觸面積更大，使得吸附力能夠更均勻地分布在目標物體100的表面，避免因應力集中損壞目標物體100的表面。
52.本實施例中的吸嘴200還用于對目標物體100進行加熱。由于吸嘴200與目標物體100的接觸面積更大，相應增大了吸嘴200對目標物體100的傳熱面積，從而提高了加熱效率。
53.參見圖5，每個腔室均連通至上方的連通空間250，不同的腔室實質上相互連通。連通空間250可以進一步連通至吸真空裝置(未示出)。通過上述結構，可以利用一個吸真空裝置在多個腔室中形成粗略真空環境。
54.參見圖4，各腔室的底面面積之和大于各真空吸附孔230的橫截面積之和，有利于避免真空抽吸路徑中的空間浪費，提高真空吸附效率。
55.圖6為不同吸嘴200的底面結構示意圖。其中，前三種結構為現有技術中吸嘴200的底面結構，依次為多孔式結構、交叉溝槽式結構和延伸溝槽式結構。多孔式結構，是在吸嘴200底面設置多個真空吸附孔230。交叉溝槽式結構，是在吸嘴200底面設置交叉溝槽261，并在交叉溝槽261的底面中心設置真空吸附孔230。延伸溝槽式結構，是在吸嘴200底面設置延伸溝槽263，并在延伸溝槽263的底面中心設置真空吸附孔230。圖6中最下方結構為本實施例中吸嘴200的底面結構，其可以看作將多孔式結構與凹陷結構210結合得到。類似地，可以將交叉溝槽式結構或者延伸溝槽式結構與凹陷結構210結合，得到本實施例中吸嘴200的其他變形。
56.以下提供一個利用本公開中的吸嘴200進行半導體封裝的實施例。
57.圖7為根據本公開實施例的半導體封裝過程的示意圖。參見圖7，首先，可以利用本公開提供的吸嘴200(見圖2)吸附目標物體100，并將其放置在第一晶圓310上。這里，目標物體100例如是電子集成電路(electronic integrated circuit，eic)芯片。其次，可以在目標物體100和第一晶圓310之間設置底部填充材910。之后，可以將第一晶圓310切割為多個第一芯片320。這里，第一芯片320例如是光子集成電路(photonic integrated circuit，
pic)芯片。接下來，可以將第二芯片500連接至基板400。這里，第二芯片500例如是專用集成電路(application specific integrated circuit，acis)芯片。最后，可以將目標物體100連通第一芯片320整體翻轉，并通過粘合膠920將目標物體100連接至基板400。
58.在上述封裝過程中，通過吸嘴200(見圖2)將目標物體100放置在第一晶圓310上以后，一方面利用吸嘴200將目標物體100下壓，另一方面利用吸嘴200對目標物體100進行加熱，再吹氣冷卻，以便完成目標物體100與第一晶圓310的連接。
59.圖8為現有技術的半導體封裝裝置中元件接合效果的示意圖。參見圖8上方，如果目標物體100的邊緣出現翹曲形變，在目標物體100接合在第一芯片320上時，二者的接合處600會出現厚度不一致的情況，其中，中間接合處600的厚度較大，兩端接合處600的尺寸較小。參見圖8下方，在接合處600厚度較小的情況下，容易出現相鄰接合點橋接(bridge)的問題，導致半導體封裝裝置失效。
60.圖9為根據本公開實施例的半導體封裝裝置中元件接合效果的示意圖。參見圖9，由于利用本公開第二實施例的吸嘴200(參見圖4)吸附目標物體100時不會出現邊緣翹曲形變，因此利用吸嘴200對目標物體100進行熱壓操作時，目標物體100具有較好的平整度，能夠與第一芯片320形成厚度均勻的接合處600，不同連接點的厚度均相同，不會出現相鄰接合點橋接問題。
61.本公開實施例不限于對硅光子元件或者硅通孔元件進行封裝的場景，可以擴展到任何對表面具有突起的元件進行封裝的場景。
62.盡管已參考本公開的特定實施例描述并說明本公開，但這些描述和說明并不限制本公開。所屬領域的技術人員可清楚地理解，可進行各種改變，且可在實施例內替代等效元件而不脫離如由所附權利要求書限定的本公開的真實精神和范圍。圖示可能未必按比例繪制。歸因于制造過程中的變量等等，本公開中的技術再現與實際設備之間可能存在區別。可存在未特定說明的本公開的其它實施例。應將說明書和圖式視為說明性的，而非限制性的。可作出修改，以使特定情況、材料、物質組成、方法或過程適應于本公開的目標、精神以及范圍。所有此些修改都落入在此所附權利要求書的范圍內。雖然已參考按特定次序執行的特定操作描述本公開中所公開的方法，但應理解，可在不脫離本公開的教示的情況下組合、細分或重新排序這些操作以形成等效方法。因此，除非本公開中特別指示，否則操作的次序和分組并不限制本公開。
技術特征：
1.一種吸嘴，用于吸附表面具有突起部的目標物體，其特征在于，所述吸嘴的底面具有凹陷結構，所述凹陷結構用于容納所述突起部，所述凹陷結構的深度大于或者等于所述突起部的高度。2.根據權利要求1所述的吸嘴，其特征在于，所述凹陷結構包括至少兩個腔室，所述突起部包括至少兩個突起區域，每個所述腔室用于容納相應的所述突起區域。3.根據權利要求2所述的吸嘴，其特征在于，所述至少兩個腔室相互連通。4.根據權利要求1所述的吸嘴，其特征在于，所述凹陷結構的四周形成邊緣支撐部，所述邊緣支撐部用于抵接所述目標物體的邊緣區域。5.根據權利要求2所述的吸嘴，其特征在于，所述凹陷結構內設置有間隔部，所述間隔部將所述凹陷結構分隔為至少兩個腔室，所述間隔部用于抵接所述目標物體上不同所述突起區域之間的間隔區域。6.根據權利要求1所述的吸嘴，其特征在于，所述凹陷結構的寬度大于所述突起部的寬度。7.根據權利要求1所述的吸嘴，其特征在于，所述凹陷結構的底面設置有真空吸附孔。8.根據權利要求2所述的吸嘴，其特征在于，每個所述腔室的底面設置有相應的真空吸附孔。9.根據權利要求8所述的吸嘴，其特征在于，各所述腔室的底面面積之和大于各所述真空吸附孔的橫截面積之和。10.根據權利要求1所述的吸嘴，其特征在于，所述凹陷結構的寬度小于所述目標物體的寬度。
技術總結
本公開涉及吸嘴。該吸嘴包括：吸嘴的底面具有凹陷結構，凹陷結構用于容納突起部，凹陷結構的深度大于或者等于突起部的高度。該吸嘴能夠利用凹陷結構避讓目標物體的突起部，使得吸嘴的底面與目標物體的平整區域充分接觸，從而形成真空環境，增大吸嘴吸附不平整表面時的吸附力，提高封裝的速度和質量。提高封裝的速度和質量。提高封裝的速度和質量。
