專利名稱：一種芯片臺面腐蝕裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及半導體制造技術領域，特別涉及一種芯片臺面腐蝕裝置。
技術背景隨著功率器件制造技術的進步，及市場對器件容量的要求不斷提高，電力 晶閘管和整流管器件朝著大電流和高電壓的方向發展，為了提高器件的電流容 量，必須增加器件的尺寸。隨著器件尺寸的增大，材料之間熱膨脹造成的應力增大，致使原有的燒結型結構已不再適應于4英寸及以上晶閘管和整流管器件 的制造，代之而起的是全壓接結構。在燒結型結構中，器件的造型只在單面進行。全壓接結構芯片沒有襯底支 撐，它的造型一般是雙面的，以避免單側刃口的出現，提高器件的可靠性，因 而臺面腐蝕也要求雙面。在燒結型器件基礎上發展的臺面腐蝕方法一般有兩種用保護涂層將芯片 兩側除臺面之外的中央保護起來，然后進行浸泡腐蝕；分兩次對臺面進行噴射 腐蝕。因此臺面腐蝕方法在腐蝕工藝之前需要在芯片的兩側涂布保護涂層，腐 蝕工藝之后還需要去除保護涂層的環節。因此這種方法較復雜，而且需要時間 長。發明內容本發明解決的問題是克服現有技術存在的工藝程序復雜，時間長的問題。為了解決上述問題，本發明提供了一種芯片臺面腐蝕裝置，特征在于包括 隔片和芯片架；所述隔片為圓形片狀；所述芯片架包括檔板、鎖緊裝置、旋轉 裝置以及固定架，所述擋板位于芯片架的兩側，在擋板外側連接有鎖緊裝置， 所述鎖緊裝置可以向內側擠壓擋板，使擋板將裝在擋板之間的隔片和芯片夾 緊，所述旋轉裝置套接在鎖緊裝置外側，旋轉裝置嵌套在所述固定架的側面內， 并且與側面連接，鎖緊裝置和旋轉裝置從固定架側面的兩邊伸出。在一個優選方案中，隔片在距離圓周邊緣特定距離處具有向隔片兩側凸起的與隔片同心的圓環。優選的，隔片為聚四氟乙烯材料。在一個優選方案中，鎖緊裝置的一側為與旋轉裝置連接的固定軸，鎖緊裝置的另一側具有圓柱體的活動軸，在活動軸的外表面具有螺紋；旋轉裝置 為圓柱形，與鎖緊裝置活動軸連接的一端同軸套在活動軸外側，所述與活動 軸一端連接的旋轉軸內表面具有螺紋；旋轉裝置的螺紋與鎖緊裝置活動軸的 螺紋可以咬合，鎖緊裝置的活動軸兩端伸出旋轉裝置外側，并且可以在旋轉 裝置內沿軸向移動。優選的，芯片架的旋轉裝置與鎖緊裝置固定軸連接的一側內具有矩形柱體凹槽，用來卡住旋轉裝置帶動旋轉裝置運動。優選的，芯片臺面腐蝕裝置還包括腐蝕架，所述腐蝕架兩個側面的上方各 具有兩個孔，用于腐蝕過程中將腐蝕架固定，腐蝕架的兩個側面具有缺口，當 芯片架放置在腐蝕架上時，芯片架的旋轉裝置從缺口中伸出。優選的，芯片臺面腐蝕裝置還包括底座，所述底座具有部分柱體形狀的 凹槽，凹槽的柱體軸向長度大于所述芯片架的擋板間距，將芯片的圓面垂直 于柱體凹槽的軸放置在凹槽內，凹槽的側面用于支撐和固定隔片和芯片；所 述底座的柱型凹槽軸向兩端還具有固定座，與芯片架的固定架連^^妄，可以將 芯片架固定在底座上。優選的，所述底座的凹槽的軸截面為圓周的一部分，并且凹槽的軸截面 所在圓和芯片的圓直徑相當。與現有技術相比，本發明具有以下優點本發明用隔片與芯片串接，因此免除了芯片保護涂層的涂布。和傳統的浸 泡腐蝕法相比，本發明無需事先在芯片的兩側涂布保護涂層，因此在腐蝕工藝 后也免除了保護涂層的去除環節，大大簡化了工藝的操作過程。本發明一次性實現了雙側的臺面腐蝕，和傳統的噴射腐蝕法相比，臺面的 腐蝕是雙面同時進行的，將腐蝕時間縮短了一半。本發明一次可裝載數十片同時進行腐蝕，而且芯片裝載與卸除都非常簡單。本發明還采用了旋轉腐蝕芯片，這樣使芯片的腐蝕均勻，效果更好。綜上所述，由于本發明操作簡單，簡化了工藝過程，而且實現了多張芯片 同時腐蝕，因此大大提高了工作效率，提高了腐蝕效果，節省了成本。


通過附圖中所示的本發明的優選實施例的更具體說明，本發明的上述及其 它目的、特征和優勢將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標記指示相同的部 分。并未刻意按比例繪制附圖，重點在于示出本發明的主旨。圖l是根據本發明實施例的芯片臺面腐蝕裝置結構示意圖； 圖2a是優選的隔片結構的示意圖； 圖2b是圖2a的側3見圖；圖3是優選的芯片架的鎖緊裝置及旋轉裝置結構示意圖；圖3a是圖3中旋轉裝置和鎖緊裝置部分沿a-a的剖視圖；圖4是優選的腐蝕架的結構示意圖；圖5a是芯片架的旋轉裝置的結構示意圖；圖5b是圖5a沿a-a的剖視圖；圖6是優選的底座結構示意圖；圖7a是;^艮據本發明優選實施例的芯片臺面腐蝕裝置的結構示意圖； 圖7b是圖7沿a-a的剖視圖； 圖7c是圖7沿b-b的剖視圖；圖7d是4艮據本發明優選實施例的芯片臺面腐蝕裝置的腐蝕架結構示意圖。
具體實施方式
為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對 本發明的具體實施方式
做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本發明。但是本發明 能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背 本發明內涵的情況下做類似推廣。因此本發明不受下面公開的具體實施的限制。圖l是才艮據本發明實施例的芯片臺面腐蝕裝置結構示意圖。如圖1所示，芯片臺面腐蝕裝置包括隔片110和芯片架120。隔片110為圓形片狀，由耐腐蝕具 有一定彈性的材料制成。隔片110與芯片100平行交錯放置，并且圓心同軸，每 緊挨的兩個隔片之間放置一個芯片。將隔片和芯片夾緊后，芯片中間不進行腐 蝕的部分就被隔片封閉起來。由于隔片與芯片圓心同軸放置，隔片和芯片同為 圓形，因此，芯片的與隔片接觸的部分外側的表面就被暴露在外，而芯片與隔 片接觸的部分內側的表面就被封閉起來。芯片架120包括檔板130、鎖緊裝置140、旋轉裝置150以及固定架160。擋 4反130為圓形片狀，位于芯片架120的兩側，兩側的擋^1用來固定中間的隔片和 芯片。隔片110與芯片100圓心同軸交錯放置在擋板之間，夾緊兩側擋板，就將 隔片和芯片緊密的結合在一起。因為擋板之間具有特定的距離，因此可以同時 夾緊多張芯片。在擋板l 3O外側連接有鎖緊裝置14 0。兩側的鎖緊裝置的一端分別與對應的 擋板連接，用來調節兩側擋板之間的距離。因為鎖緊裝置連接在擋板的外側， 至少擋板一側的鎖緊裝置可以向內側擠壓擋板，另 一側的擋板為固定或者同樣 向內側擠壓擋板，擋板受力向中間移動，這樣^f吏得擋板之間的距離縮小，同時 擋板也將裝在擋板之間的隔片和芯片夾緊，使隔片和芯片的接觸面密封。所述旋轉裝置15 0與鎖緊裝置140同軸旋轉連接。所述旋轉裝置套接在鎖緊 裝置14 0外圍，鎖緊裝置14 O從旋轉裝置15 0內穿出。旋轉裝置15 O和鎖緊裝置14 0 的相對位置可以調節，當調整好兩者位置之后，旋轉裝置150和鎖緊裝置140 可以相對位置固定，連接在一起。所述固定架160具有兩個側面，并且兩個側面的上邊用^是手相連，下邊用 連接桿連接。固定架安裝在擋板外側，固定架的兩個側壁與旋轉裝置150連接嵌套連接。旋轉裝置嵌套在固定架的側壁內，與側壁連接。套在旋轉裝置內的 鎖緊裝置從固定架的側壁穿出。旋轉裝置可以帶動固定架上下或者旋轉運動。當旋轉裝置15 0被外力帶動饒自身的中心軸旋轉。旋轉裝置15 0與固定架 16 0和鎖緊裝置14 0之間連接，因此旋轉裝置可以帶動固定架16 0和鎖緊裝置14 0 也跟隨旋轉裝置旋轉，從而擋板也被帶動旋轉。隔片和芯片同軸放置在擋板之 間，與擋板的圓心同軸，并且緊密連接，因此擋板之間的隔片和芯片將隨擋板 一起旋轉。圖2a是優選的隔片結構的示意圖，圖2b是圖2a的側視圖。如圖2a和圖2b 所示，在優選方案中，隔片110在距離圓周邊緣特定距離處具有向隔片兩側凸 起的與隔片同心的圓環210。將擋板夾緊時，擋板之間的隔片和芯片被夾緊， 隔板的凸起圓環210與芯片100接觸緊密接觸。這樣芯片不需要進行腐蝕的部 分，也就是芯片與凸起圓環接觸的環形內側圓形部分，就被凸起圓環密封起來。 同時芯片邊緣的需要進行腐蝕的圓環部分由于與隔片有一定的間隙，就被暴露 在外部。由于隔片用彈性，耐腐蝕的材料制成，這樣把夾緊的隔片和芯片浸到 腐蝕液里時，芯片邊緣由于沒有保護措施就被腐蝕，而芯片內部因為被隔片的 環形凸起密封起來，所以腐蝕液就能進入。優選的所述隔片為聚四氟乙烯材料。同時隔片也可以是其它有彈性耐腐 蝕的材料。圖3是優選的芯片架的鎖緊裝置及旋轉裝置結構示意圖，圖3a是圖3中旋轉 裝置和鎖緊裝置部分沿a-a的剖視圖。如圖3和圖3a所示，在一個優選方案中， 鎖緊裝置的一側為與旋轉裝置15 O連接的固定軸310 ，鎖緊裝置的另 一側具有圓 柱體的活動軸320。在活動軸320的外表面具有螺紋330。旋轉裝置150為圓柱形， 與活動軸320連4^的一端同軸套在活動軸320外圍。并且旋轉裝置內表面具有與 鎖緊裝置的活動軸的螺紋330咬合的螺紋340。活動軸320兩端伸出旋轉裝置150 外。鎖緊裝置的固定軸310和活動軸320的一端分別與擋板130相連，因此旋轉 活動軸320，使其向內側伸長，就可以向內側擠壓擋板，使擋板的間距縮小， 從而夾緊擋板之間的部分。圖4是優選的腐蝕架的結構示意圖。如圖4所示，腐蝕架具有上頂面410、 左側面420、右側面430、底面440。上頂面410具有一個手柄，方便移動腐蝕架。 左右兩個側面420、 430對稱，在左側面420和右側面430上具有缺口 450，同時 在左側面420和右側面430的上方各具有兩個孔460。下底面440的兩個邊具有支 撐桿，用來支撐腐蝕架的，使其結構穩定，支撐桿中間為空。當芯片架放置于 腐蝕架中時，芯片架的旋轉裝置可以從兩邊的側面缺口 450伸出，利用腐蝕架 側面上的孔460把芯片架固定在外部設備上，下底面440的中間空的部分可以使 芯片架方便地出、入腐蝕液中。圖5a是芯片架的旋轉裝置的結構示意圖，圖5b是圖5a沿a-a的剖視圖。如 圖5a和圖5b所示，芯片架的旋轉裝置150為圓柱形，其中一側的旋轉裝置150 內具有與旋轉裝置同軸的矩形柱體凹槽510。凹槽510用來卡住外部設備，旋轉 裝置被外部設備帶動做上下和旋轉運動，進而帶動芯片架和芯片架中的芯片做 上下和旋轉運動，實現芯片的均勻腐蝕。圖6是優選的底座結構示意圖。如圖6所示，底座的上表面具有部分柱形凹 槽面，凹槽面610的軸向長度與芯片架的擋板間距相當，凹槽面所在柱形的軸 截面可以容納芯片；所述底座的柱型凹槽610軸向兩端還具有固定座620,固定 座620與芯片架的固定架連接，可以將芯片架固定在底座上；優選的，如圖6所示，底座的凹槽的軸截面為圓周的一部分，并且凹槽的 軸截面所在圓和芯片的圓直徑相當，并且芯片和凹槽圓心同軸;^文置。圖7a是根據本發明優選實施例的芯片臺面腐蝕裝置的結構示意圖，圖7b 是圖7沿a-a的剖視圖，圖7c是圖7沿b-b的剖視圖。芯片臺面腐蝕裝置包括隔片110和芯片架120。隔片110為圓形片狀，距離 圓周邊^彖特定距離處具有向隔片兩側凸起的與隔片同心的圓環。隔片的材料為 聚四氟乙烯材料。芯片架120包括檔板130、鎖緊裝置140、旋轉裝置150以及固定架160。擋 板130為圓形片狀，位于芯片架120的兩側，兩側的擋板用來固定中間的隔片和 芯片。在擋板130外側連接有鎖緊裝置14 0。兩側的鎖緊裝置的一端分別與對應的 擋板連接，用來調節兩側擋板之間的距離。因為鎖緊裝置連接在擋板的外側， 與擋板的圓心相連， 一側的鎖緊裝置可以向內側擠壓擋板，另一側的擋板為固 定。所述旋轉裝置15 0與鎖緊裝置140同軸旋轉連接。鎖緊裝置的一側為與旋轉 裝置150連接的固定軸310,鎖緊裝置的另一側具有圓柱體的活動軸320。在活 動軸320的外表面具有螺紋。旋轉裝置150為圓柱形，與活動軸320連接的一端 同軸套在活動軸320外圍。并且旋轉裝置內表面具有與鎖緊裝置的活動軸的螺 紋咬合的螺紋。活動軸320兩端伸出旋轉裝置150外。鎖緊裝置的固定軸310和 活動軸320的一端分別與擋板130相連。鎖緊裝置140連接擋板的圓心處。芯片架的旋轉裝置15 Q為圓柱形，其中 一側的旋轉裝置15 0內具有與旋轉裝 置同軸的矩形柱體凹槽。所述固定架160具有兩個側面，并且兩個側面的上邊用提手相連，下邊用 連接桿連接。固定架安裝在擋板外側，固定架的兩個側壁與旋轉裝置150連接 嵌套連接。旋轉裝置嵌套在固定架的側壁內，與側壁連接。套在旋轉裝置內的 鎖緊裝置從固定架的側壁穿出。旋轉裝置可以帶動固定架上下或者旋轉運動。底座的上表面具有半圓柱凹槽面610，凹槽面的軸向長度與芯片架的擋板 間距相當，并且凹槽的軸截面的直徑與芯片直徑相同；所述底座的圓柱凹槽610 軸向兩端還具有固定座620,固定座620與芯片架的固定架連接，可以將芯片架 固定在底座上。當芯片架固定在底座上，芯片架旋轉裝置的旋轉軸，鎖緊裝置 的中心軸與底座圓柱凹槽的中心軸相同。圖7 d是根據本發明優選實施例的芯片臺面腐蝕裝置的腐蝕架結構示意圖 如圖7d所示，腐蝕架具有上頂面410、左側面420、右側面430、底面440。上頂 面410具有一個手柄，方便移動腐蝕架。腐蝕架的左右兩個側面420、 430對稱，底面440的兩個邊具有支撐桿，用來支撐腐蝕架的，使其結構穩定，支撐桿中 間為空。當芯片架放置于腐蝕架中時，芯片架的旋轉裝置可以從兩邊的側面缺口 450伸出，通過孔460把腐蝕架固定在外部設備上。腐蝕架的底面440的中間 空的部分可以使芯片架置于腐蝕液中。 .下面結合圖7a，圖7b，圖7c和圖7d,對本發明的具體工作步驟進行詳細描述。1) 首先把芯片架120安裝在底座610上，沿圓柱凹槽的軸向把固定架160置 于底座的固定座620上，擋板置于底座的凹槽610上，這樣使擋板的圓周與凹槽 面的圓周接觸。2) 然后把隔片110和芯片100平行于擋板交錯放置在擋板之間。這樣隔片 和芯片就置于凹槽內，隔片和芯片的圓周與凹槽的圓柱面接觸，芯片和凹槽圓 心同軸放置。凹槽的圓柱面支撐起隔片和芯片。3) 本實施例中鎖緊裝置140具有一個旋鈕，旋轉旋鈕710,旋轉裝置的活動 軸320向中間擠壓擋板，由于另一個的固定軸固定在固定架上，因此不能移動， 這樣兩邊的鎖緊裝置就就給擋板壓力，擋板在兩側壓力的作用下擠壓中間的隔 片和芯片，使隔片和芯片緊密結合。于是，本實施例中隔片的環狀凸起就把和 芯片緊密接觸。彈性材料制成的隔片使得隔片的凸環和芯片之間沒有任何縫 隙。把芯片和環狀凸起接觸的內部的部分密封到內部，把芯片的與環狀凸起接 觸的外部的部分暴露在外。4) 取下帶有隔片和芯片的芯片架，把其裝到腐蝕架上。把芯片架的旋轉裝 置150至于腐蝕裝置側面的缺口 450內，讓芯片架置于腐蝕架內，將腐蝕架上的 孔46O套在外部裝置的固定軸上將腐蝕架固定在設備上，同時把旋轉裝置的固 定軸310內的矩形槽套在跟電機連接的一個矩形塊700外，使該矩形塊正好卡住 固定軸的矩形槽。5) 開啟電機，電機帶動矩形塊700和固定腐蝕架的外部設備的固定軸向下 移動，把腐蝕架、芯片架以及芯片架內的隔片和芯片浸入腐蝕液，電機帶動矩 形塊旋轉，進而芯片架以及芯片架中的隔片和芯片跟隨旋轉。這樣芯片的邊緣 就被均勻的腐蝕。以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明作任何形式上的 限制。雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發明。任何 熟悉本領域的技術人員，在不脫離本發明技術方案范圍情況下，都可利用上述 揭示的方法和技術內容對本發明技術方案作出許多可能的變動和修飾，或修改 為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本 發明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬 于本發明技術方案保護的范圍內。
權利要求
1、一種芯片臺面腐蝕裝置，其特征在于包括隔片和芯片架，所述隔片為圓形片狀，所述芯片架包括檔板、鎖緊裝置、旋轉裝置以及固定架，所述擋板位于芯片架的兩側，在擋板外側連接有所述鎖緊裝置，鎖緊裝置可以向內側擠壓擋板，使擋板將裝在擋板之間的隔片和芯片夾緊，所述旋轉裝置套接在鎖緊裝置外側，鎖緊裝置從旋轉裝置穿出，所述固定架位于擋板的外側，并且與旋轉裝置嵌套連接。
2、 如權利要求l所述的芯片臺面腐蝕裝置，其特征在于所述隔 片在距離圓周邊緣特定距離處具有向隔片兩側凸起的與隔片同心的圓環。
3、 如權利要求2所述的芯片臺面腐蝕裝置，其特征在于所述隔 片為聚四氟乙烯材料。
4、 如權利要求1或2所述的芯片臺面腐蝕裝置，其特征在于鎖緊裝置的 一側為與旋轉裝置連接的固定軸，鎖緊裝置的另 一側具有圓柱 體的活動軸，在活動軸的外表面具有螺紋；旋轉裝置為圓柱形，與鎖緊 裝置活動軸連接的一端同軸套在活動軸外側，所述與活動軸一端連接的 旋轉軸內表面具有螺紋；旋轉裝置的螺紋與鎖緊裝置活動軸的螺紋可以 咬合，鎖緊裝置的活動軸兩端伸出旋轉裝置外側，并且可以在旋轉裝置 內沿軸向移動。
5、 如權利要求4所述的芯片臺面腐蝕裝置，其特征在于所述芯片架的旋轉裝置與鎖緊裝置固定軸連接的一側內具有矩形柱體凹槽，用 來卡住旋轉裝置帶動旋轉裝置運動。
6、 如權利要求1或2所述的芯片臺面腐燭裝置，其特征在于還包括腐蝕架，所述腐蝕架兩個側面的上方各具有兩個孔，用于腐蝕過程 中將腐蝕架固定，腐蝕架的兩個側面具有缺口，當芯片架;^丈置在腐蝕架 上時，芯片架的旋轉裝置從缺口中伸出。
7、 如權利要求1或2所述的芯片臺面腐蝕裝置，其特征在于還包括底座，所述底座具有部分柱體形狀的凹槽，凹槽的柱體軸向長度大 于所述芯片架的擋板間距，將芯片的圓面垂直于柱體凹槽的軸放置在凹槽內，凹槽的側面用于支撐和固定隔片和芯片；所述底座的柱型凹槽軸 向兩端還具有固定座，與芯片架的固定架連4妄，可以將芯片架固定在底 座上。
8、如權利要求7所述的芯片臺面腐蝕裝置，其特征在于所述底 座的凹槽的軸截面為圓周的一部分，并且凹槽的軸截面所在圓和芯片的 圓直徑相當。
全文摘要
本發明公開了一種芯片臺面腐蝕裝置，主要包括隔片和芯片架；所述隔片為圓形片狀；所述芯片架包括檔板、鎖緊裝置、旋轉裝置以及固定架；所述擋板位于芯片架的兩側，在擋板外側連接有鎖緊裝置，所述鎖緊裝置可以向內側擠壓擋板，使擋板將裝在擋板之間的隔片和芯片夾緊，所述旋轉裝置套接在鎖緊裝置外側，鎖緊裝置嵌套在所述固定架的側面內，與側面連接，鎖緊裝置和旋轉裝置從固定架側面的兩邊伸出。本發明免除了芯片保護涂層的涂布和去除解決了傳統方法的工藝程序復雜，時間長的問題。并且本發明操作簡單一次可裝載數十片同時進行腐蝕，大大提高了工作效率。
文檔編號H01L21/00GK101217108SQ20081000017
公開日2008年7月9日 申請日期2008年1月2日 優先權日2008年1月2日
發明者劉國友, 李世平, 潘昭海, 鄒冰艷, 黃建偉 申請人:株洲南車時代電氣股份有限公司