一种自动键合设备制造技术

本发明专利技术涉及一种自动键合设备，包括一固定支架；安装于固定支架上的旋转电机，旋转电机驱动固定支架绕竖向中心轴旋转；固定于固定支架上的3n个拾取机构，3n个拾取机构以竖向中心轴为中心点对称分布于固定支架的底面上；以及n个拾取工位、n个对准工位和n个键合工位，n个拾取工位、n个对准工位和n个键合工位按顺序依次对应排列于3n个拾取机构的下方，其中，n为正整数。本发明专利技术通过旋转电机带动多个拾取机构的旋转，在同一时间内，分别对应不同的工位以实现拾取芯片、对准和键合工序，旋转后同时进入下一工位进行下一操作，从而大大提高了生产效率，且本发明专利技术结构简单，成本低、可靠性高。

【技术实现步骤摘要】
一种自动键合设备
本专利技术涉及半导体器件封装领域，特别涉及一种自动键合设备。
技术介绍
芯片键合是半导体器件封装过程中的关键工艺步骤，芯片键合的过程就是将粘附在蓝膜片上的经过划切的裸芯片进行键合、塑封等一系列处理，以形成可用的半导体器件。用于将芯片键合到晶圆或基板上的键合装置一般具有至少一个键合头或拾取头，每个键合头被传送到键合装置的预定位置并抓取或键合芯片。随着半导体器件在现代社会的广泛应用，芯片键合设备必须高效、精准、稳定、可靠地完成芯片键合操作。为了提高芯片键合设备的效率和可靠性，键合设备的供应商进行了不断的探索和尝试。其中一种方式是采用超声波振动连结芯片安装器，它将拾取头和键合头控制在一向前运动极限位置和一向后运动极限位置之间，拾取头负责将芯片从蓝膜片上移动到对准台上，键合头负责将经过对准的芯片从对准台上移动到基片上。但是这种方式中，无论拾取头还是键合头都需要在两个工位上往返一次才能完成一个芯片的拾取或键合，效率较低。另外一种方式是采用双路拾片翻转机构，它包含两个换位机构，可以使4个拾取机构分别在拾片位置和对准位置以及对准位置和键合位置之间往复运动。还有一种工件键合系统，它包含一个工件传输装置，可以连接工件提供装置和工件处理装置，并在传输的过程中进行各种预处理操作。这两种设备具有较高的工作效率，但其工件传输装置复杂，成本较高。因此，如何提供一种工作效率高且成本低的自动键合设备，是本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种自动键合设备，以解决现有的键合设备工作效率低、成本高的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种自动键合设备，包括：一固定支架；安装于所述固定支架上的旋转电机，所述旋转电机驱动所述固定支架绕竖向中心轴旋转；固定于所述固定支架上的3n个拾取机构，所述3n个拾取机构以所述竖向中心轴为中心点对称分布于固定支架的底面上；以及n个拾取工位、n个对准工位和n个键合工位，所述n个拾取工位、n个对准工位和n个键合工位按顺序依次对应排列于所述3n个拾取机构的下方，其中，n为正整数。较佳地，所述旋转电机每次带动所述固定支架旋转的角度为360°/3n。较佳地，每个所述拾取机构分别包括垂向电机、导轨以及拾取头，所述导轨沿竖向固定于所述固定支架上，所述垂向电机安装于所述导轨上，所述拾取头固定于所述垂向电机上，所述垂向电机能够带动所述拾取头沿所述导轨滑动。较佳地，每个所述拾取机构还包括一翻转机构，所述翻转机构设置于所述垂向电机和拾取头之间，带动所述拾取头翻转。较佳地，所述拾取工位包括用于承载蓝膜片的拾取工件台，和用于限定所述蓝膜片在所述拾取工件台上的位置的拾取夹持机构。较佳地，所述拾取工件台与所述蓝膜片之间还设有顶针。较佳地，所述对准工位包括用于承载芯片并丢弃缺陷芯片的对准承片台，和用于缺陷检测和对准的成像机构。较佳地，所述键合工位包括用于承载待键合晶圆或基板的键合工件台，和用于限定所述待键合晶圆或基板在所述键合工件台上的位置的键合夹持机构。较佳地，所述键合夹持机构根据所述成像机构测得的位置偏差调整所述待键合晶圆或基板在所述键合工件台上的位置。与现有技术相比，本专利技术提供的自动键合设备，通过旋转电机带动多个拾取机构的旋转，在同一时间内，分别对应不同的工位以实现拾取芯片、对准和键合工序，旋转后同时进入下一工位进行下一操作，从而大大提高了生产效率，且本专利技术结构简单，成本低、可靠性高。附图说明图1为本专利技术一具体实施方式的自动键合设备的主视图；图2为本专利技术一具体实施方式中3个拾取机构在固定支架的分布示意图；图3为本专利技术一具体实施方式中旋转电机与固定支架的安装示意图；图4为本专利技术一具体实施方式中3个拾取机构的工作流程示意图。图中：10-固定支架；20-旋转电机；30a-第一拾取机构、31a-第一垂向电机、32a-第一导轨、33a-第一拾取头、34a-第一翻转机构；30b-第二拾取机构、31b-第二垂向电机、32b-第二导轨、33b-第二拾取头、34b-第二翻转机构；30c-第三拾取机构、31c-第三垂向电机、32c-第三导轨、33c-第三拾取头、34c-第三翻转机构；40-拾取工位、41-蓝膜片、42-拾取工件台、43-拾取夹持机构、44-顶针；50-对准工位、51-对准承片台、52-成像机构；60-键合工位、61-待键合晶圆或基板、62-键合工件台、63-键合夹持机构。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。需说明的是，本专利技术附图均采用简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。本专利技术提供的自动键合设备，如图1至图3所示，包括：一固定支架10；安装于所述固定支架10上的旋转电机20，所述旋转电机20驱动所述固定支架10绕竖向中心轴旋转；固定于所述固定支架10上的3n个拾取机构，所述3n个拾取机构以所述竖向中心轴为中心点对称分布于固定支架10的底面上；以及n个拾取工位40、n个对准工位50和n个键合工位60，所述n个拾取工位40、n个对准工位50和n个键合工位60按顺序依次对应排列于所述3n个拾取机构的下方，其中，n为正整数。换句话说，所述固定支架10上固定3n个形状结构完全相同的拾取机构，而与每个拾取机构对应的下方分别依次设有拾取工位40、对准工位50和键合工位60，具体地，本实施例中n＝1，即拾取机构的数量为3个，拾取工位40、对准工位50和键合工位60均为1个，请重点参考图2和图4，3个拾取机构的工作流程为：初始状态时，第一拾取机构30a对应拾取工位40，第二拾取机构30b对应对准工位50，第三拾取机构30c对应键合工位60，第一拾取机构30a在拾取工位40实现第一个芯片的拾取；完成后，旋转电机20带动所述固定支架10旋转，此时，第一拾取机构30a对应对准工位50，第二拾取机构30b对应键合工位60，第三拾取机构30c对应拾取工位40，第一拾取机构30a在对准工位50实现第一个芯片的对准，第三拾取机构30c在拾取工位40实现第二个芯片的拾取；完成后，旋转电机20带动所述固定支架10旋转，此时，第一拾取机构30a对应键合工位60，第二拾取机构30b对应拾取工位40，第三拾取机构30c对应对准工位50，第一拾取机构30a在键合工位60实现第一个芯片的键合，第二拾取机构30b在拾取工位40实现第三个芯片的拾取，第三拾取机构30c在对准工位50实现第二个芯片的对准，以此类推，实现旋转电机20每次旋转可完成至少3个芯片的不同步骤，从而大大的提高了生产效率，且本专利技术结构简单，成本低、可靠性高。较佳地，所述旋转电机20每次带动所述固定支架10旋转的角度为360°/3n，同样的，本实施例中，n＝1，即每次旋转的角度为120°，当然，固定支架10的旋转方向与拾取工位40、对准工位50和键合工位60的排列方向一致，即拾取工位40、对准工位50和键合工位60按照顺时针顺序排列时，固定支架10顺时针旋转；拾取工位40、对准工位50和键合工位60按照逆时针顺序排列时，固定支架10逆时针旋转。较佳地，每个所述拾取机构分别包括垂向电机、导轨以及拾取头，所述导轨沿竖向固定于所述固定支架10上，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动键合设备，其特征在于，包括：一固定支架；安装于所述固定支架上的旋转电机，所述旋转电机驱动所述固定支架绕竖向中心轴旋转；固定于所述固定支架上的3n个拾取机构，所述3n个拾取机构以所述竖向中心轴为中心点对称分布于固定支架的底面上；以及n个拾取工位、n个对准工位和n个键合工位，所述n个拾取工位、n个对准工位和n个键合工位按顺序依次对应排列于所述3n个拾取机构的下方，其中，n为正整数。

【技术特征摘要】
1.一种自动键合设备，其特征在于，包括：一固定支架；安装于所述固定支架上的旋转电机，所述旋转电机驱动所述固定支架绕竖向中心轴旋转；固定于所述固定支架上的3n个拾取机构，所述3n个拾取机构以所述竖向中心轴为中心点对称分布于固定支架的底面上；以及n个拾取工位、n个对准工位和n个键合工位，所述n个拾取工位、n个对准工位和n个键合工位按顺序依次对应排列于所述3n个拾取机构的下方，其中，n为正整数。2.如权利要求1所述的自动键合设备，其特征在于，所述旋转电机每次带动所述固定支架旋转的角度为360°/3n。3.如权利要求1所述的自动键合设备，其特征在于，每个所述拾取机构分别包括垂向电机、导轨以及拾取头，所述导轨沿竖向固定于所述固定支架上，所述垂向电机安装于所述导轨上，所述拾取头固定于所述垂向电机上，所述垂向电机能够带动所述拾取头沿所述导轨滑动。4.如权利要求3所述的自动键合设备，其特征在于，每个...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩春燕，
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