【技术实现步骤摘要】
倒装芯片键合装置及键合方法
本专利技术涉及半导体
,具体涉及一种倒装芯片键合装置及键合方法。
技术介绍
倒装芯片键合工艺是将芯片与载片连接形成的一种互连形式。由于电子产品朝着轻、薄和小型化的方向发展,使得芯片键合技术的应用日益增多,将芯片键合工艺与晶圆级封装工艺相结合,能够制作出封装尺寸更小、性能更高的封装形式。另外,由于能够事先知道芯片的KGD(knowgooddie,知道合格芯片),如果将芯片键合工艺与硅通孔(TSV)工艺相结合,能够制作出成本和性能更有竞争力的三维立体结构。现有的芯片倒装键合设备,是通过与芯片尺寸大小匹配的吸头将单个芯片从源端拾取后,再通过机器对准系统将芯片与载片的对准标记对准后,直接将芯片压合在基底上形成互连。由于整个工艺流程都是串行完成,对于下压键合时间长的工艺,产率非常低,难以满足量产需求,同时键合精度较差。图1是倒装芯片键合工艺流程示意图,如图1所示,预键合芯片2以器件面3向上的方式放置在承载台1上,采用机械手抓取和翻转的方式将键合芯片2接合到基底4上,键合芯片的间距L可根据不同工艺需求调整。现有的倒装芯片键合方案示意图如图2所示,首先通过翻转机械手5拾取一颗承载台1上的芯片并进行翻转,再将芯片交接给转机械手6,机械手6运动到基底4上方后,通过CCD7将芯片正面的对准标记和基底4上的对准标记进行对准后将芯片下压完成键合。该方案的缺点是:整个工艺流程都是串行完成,对于下压键合时间长的工艺(例如30秒),由于一次只能键合一颗芯片,使得产率非常低,难以满足量产需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种倒装芯片键合装置及键合 ...
【技术保护点】
一种倒装芯片键合装置,其特征在于,包括:供应单元,被配置为从载片中分离倒装芯片及提供所述倒装芯片;所述供应单元包括翻转装置,用于拾取并翻转所述倒装芯片,以使所述倒装芯片的上表面和下表面颠倒;转接单元,被配置为从所述翻转装置接合所述倒装芯片,所述转接单元能够接合多个倒装芯片;位置调整单元,被配置为调整所述转接单元上倒装芯片的位置;键合单元,被配置为将所述转接单元上的倒装芯片键合到基底上;传输单元,被配置为在X方向上传输所述转接单元;所述供应单元、位置调整单元与键合单元按顺序在X方向上排列;以及控制单元,被配置为控制上述各单元的运动。
【技术特征摘要】
1.一种倒装芯片键合装置,其特征在于,包括:供应单元,被配置为从载片中分离倒装芯片及提供所述倒装芯片;所述供应单元包括翻转装置,用于拾取并翻转所述倒装芯片,以使所述倒装芯片的上表面和下表面颠倒;转接单元,被配置为从所述翻转装置接合所述倒装芯片,所述转接单元能够接合多个倒装芯片;位置调整单元,被配置为调整所述转接单元上倒装芯片的位置;键合单元,被配置为将所述转接单元上的倒装芯片键合到基底上;传输单元,被配置为在X方向上传输所述转接单元;所述供应单元、位置调整单元与键合单元按顺序在X方向上排列;以及控制单元,被配置为控制上述各单元的运动。2.如权利要求1所述的倒装芯片键合装置,其特征在于,所述供应单元包括弹出装置,所述弹出装置被配置为从所述载片中弹出所述倒装芯片,以使所述倒装芯片从所述载片突起,以及所述翻转装置提取突起的所述倒装芯片。3.如权利要求2所述的倒装芯片键合装置,其特征在于,所述弹出装置包括在Z方向上依次连接的弹出机构、第一吸附机构与第一移动机构;所述弹出机构被配置为弹出倒装芯片;所述第一吸附机构被配置为吸附放置倒装芯片的载片;所述第一移动机构被配置为在Y方向上移动所述弹出机构与第一吸附机构。4.如权利要求1或2或3所述的倒装芯片键合装置,其特征在于,所述翻转装置包括电机、第二移动机构、连接所述电机与第二移动机构的连接件以及与所述第二移动机构在Z方向上相连接的第二吸附机构;所述第二吸附机构被配置为吸附倒装芯片;所述第二移动机构被配置为在Z方向上移动所述第二吸附机构;所述电机被配置为翻转所述第二吸附机构与第二移动机构。5.如权利要求1所述的倒装芯片键合装置,其特征在于,所述位置调整单元包括第一测量系统与位置调整装置;所述第一测量系统被配置为测量所述转接单元上倒装芯片的位置;所述位置调整装置被配置为调整所述倒装芯片在所述转接单元上的位置。6.如权利要求5所述的倒装芯片键合装置,其特征在于,所述位置调整装置包括支撑机构、第三移动机构与第三吸附机构;所述支撑机构被配置为支撑所述第三移动机构;所述第三移动机构被配置为移动所述第三吸附机构至所述转接单元上的倒装芯片位置处;所述第三吸附机构被配置为吸附所述转接单元上的倒装芯片。7.如权利要求5所述的倒装芯片键合装置,其特征在于,所述键合单元包括第二测量系统与第三测量系统;所述第二测量系统被配置为测量所述转接单元的位置;所述第三测量系统被配置为测量所述基底的位置。8.如权利要求7所述的倒装芯片键合装置,其特征在于,所述第一测量系统、第二测量系统与第三测量系统均通过测量标记的位置来获得设置标记对象的位置,其均包括第一测量支路与第二测量支路,所述第一测量支路包括第一照明单元与第一探测单元,所述第一照明单元用于向标记提供照明光源,所述第一探测单元相应地将标记成像并测量其位置,所述第二测量支路包括第二照明单元与第二探测单元,所述第二照明单元与所述第一照明单元完全相同,所述第二探测单元与所述第一探测单元完全相同;其中,所述标记均包括相互正交的X向标记与Y向标记,所述第一测量支路测量X向标记的位置,所述第二测量支路测量Y向标记的位置。9.如权利要求8所述的倒装芯片键合装置,其特征在于,所述第一测量支路的光轴在所述标记上的投影与所述Y向标记平行,所述第二测量支路的光轴在所述标记上的投影与所述X向标记平行。10.如权利要求8所述的倒装芯片键合装置,其特...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈飞彪,戈亚萍,郭耸,齐景超,
申请(专利权)人:上海微电子装备有限公司,
类型:发明
国别省市:上海,31
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