芯片键合设备及方法技术

本发明专利技术公开了一种芯片键合设备及方法，该芯片键合设备包括：进料区，用于取放承载有芯片的蓝膜片；分离对准区，用于分离和拾取所述蓝膜片上的芯片；键合区，包括一号键合台和二号键合台，所述一号键合台和所述二号键合台交替地从所述分离对准区接收芯片并进行键合；出料区，用于取放键合所用基底。本发明专利技术通过设置分离对准区进行测量、调整，判断和收集废品芯片，同时利用一号、二号键合台交替工作，解决了现有键合设备拾取、传送效率低且无法批量键合的问题。

【技术实现步骤摘要】
芯片键合设备及方法
本专利技术涉及集成电路制造领域，特别涉及一种芯片键合设备及方法。
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，典型的键合技术分为载带自动键合技术(TAB)、引线键合技术(WB)和倒装键合技术(FCB)等。其中，引线键合技术又分为：热压键合、超声键合和热超声键合。目前芯片键合设备多采用单片键合的方法，即由芯片拾取机构拾取芯片经传送部分移送至键合台进行键合。倒装键合技术的键合速度快，但是容易出现键合等待芯片传送现象；而引线键合技术的键合速度相对较慢，容易出现传送等待键合的现象。也即是说，目前的键合设备在产率方面受限，主要表现在：芯片传送、位置调整与键合过程顺序执行，无法批量键合；芯片拾取、传送往复进行，效率低；需要较长的交接和等待时间。随着芯片键合对产率要求的不断提高及基底尺寸的增大，键合设备制造商致力于不断提高键合设备的键合效率。
技术实现思路
本专利技术提供一种芯片键合设备及方法，以解决现有技术中芯片键合设备拾取、传送效率低且无法批量键合的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种芯片键合设备，包括：进料区，用于取放承载有芯片的蓝膜片；分离对准区，用于分离和拾取所述蓝膜片上的芯片；键合区，包括一号键合台和二号键合台，所述一号键合台和所述二号键合台交替地从所述分离对准区接收芯片并进行键合；出料区，用于取放键合所用基底。作为优选，所述进料区包括进料片库和进料机械手，所述出料区包括出料片库和出料机械手。作为优选，所述分离对准区包括：设置在所述进料区一侧的芯片分离工件台和取放手，所述芯片分离工件台上设有顶针，所述取放手用于拾取被所述顶针顶起的芯片，并往复运动于所述芯片分离工件台与所述键合区之间。作为优选，所述分离对准区还包括与所述芯片分离工件台对应的环形轨道，所述取放手设有多个，等间距地安装在所述环形轨道上，所述取放手沿着所述环形轨道往复运动于所述芯片分离工件台与键合区之间。作为优选，所述环形轨道下方还设有探测器，用于读取所述芯片的位置信息，进一步的，所述探测器采用CCD相机。作为优选，所述环形轨道下方还设有废品收集装置，用于收集经所述探测器判断为不合格的芯片。作为优选，所述取放手包括：设置在所述环形轨道上的Z向运动导轨、安装在所述Z向运动导轨中的支撑杆以及位于所述支撑杆下端的真空吸嘴，所述支撑杆可在所述Z向运动导轨内沿Z向运动。作为优选，所述支撑杆可通过绕Z轴旋转来实现在所述Z向运动导轨内沿Z向运动。一种芯片键合方法，包括：步骤1：上片，对芯片进行分离和检测后传送至芯片交接位；步骤2：位于所述芯片交接位的键合台上的基底与所述芯片对准后，承接所述芯片；步骤3：判断所述基底上的一个键合场是否放满芯片，若否，则重复步骤2；若是，则将位于所述芯片交接位的键合台与位于键合位的键合台换位，换位到所述芯片交接位的键合台继续执行步骤2，换位到所述键合位的键合台则同时执行步骤4；步骤4：位于所述键合位的键合台执行键合作业，将所述键合场上的芯片批量键合，再判断所述基底上的所有键合场是否都键合完毕，若否，则位于所述键合位的键合台继续在键合位等待换位；若是，则将键合完毕的基底送入出料片库，并换上新的基底在所述键合位等候。作为优选，所述步骤1包括：步骤11：进料机械手从进料片库中将承载有芯片的蓝膜片取出并放置于芯片分离工件台上；步骤12：所述芯片分离工件台上的顶针将所述芯片顶起，间隔分布于环形轨道上的取放手运动至拾取位，将所述芯片拾取后沿着环形轨道运动至所述芯片交接位；步骤13：判断所述蓝膜片上的芯片是否拾取完毕，若是，则执行步骤11；若否，则继续执行步骤12。作为优选，所述拾取位与所述芯片交接位之间还包括探测位，所述取放手运动至所述探测位时，位于所述环形轨道下方的探测器测量所述芯片的位置信息。作为优选，所述探测位与所述芯片交接位之间还包括废品收集位，所述取放手运动至所述废品收集位时，位于所述环形轨道下方的废品收集装置收集经所述探测器判断为不合格的芯片。作为优选，所述步骤2包括：步骤21：所述取放手运动至所述芯片交接位时，位于所述芯片交接位的键合台根据所述芯片的位置信息对所述键合台的水平位置进行调整，使所述芯片与所述键合台上的基底的一个键合场对准；步骤22：所述取放手根据所述芯片的位置信息，对所述芯片进行Z向调整，将所述芯片放置于调整后的键合场上。作为优选，所述取放手通过旋转的方式对所述芯片进行Z向调整。作为优选，步骤4中所述的键合作业采用引线键合。本专利技术还提供一种芯片键合方法，包括：步骤10：上片，对芯片进行分离和检测后传送至芯片交接位；步骤20：位于所述芯片交接位的键合台上的基底与所述芯片对准后，承接所述芯片，并进行键合作业；步骤30：判断所述基底上是否布满键合完的芯片，若否，则重复步骤20；若是，则将位于所述芯片交接位的键合台与位于键合位的键合台换位，换位到所述芯片交接位的键合台继续执行步骤20，换位到所述键合位的键合台则同时执行步骤40；步骤40：将键合完毕的基底送入出料片库，并换上新的基底在键合台上，并在键合位等候。作为优选，所述步骤10包括：步骤101：进料机械手从进料片库中将承载有芯片的蓝膜片取出并放置于芯片分离工件台上；步骤102：所述芯片分离工件台上的顶针将所述芯片顶起，间隔分布于环形轨道上的取放手运动至拾取位，将所述芯片拾取后沿着环形轨道运动至所述芯片交接位；步骤103：判断所述蓝膜片上的芯片是否拾取完毕，若是，则执行步骤101；若否，则继续执行步骤102。作为优选，所述拾取位与所述芯片交接位之间还包括探测位，所述取放手运动至所述探测位时，位于所述环形轨道下方的探测器测量所述芯片的位置信息。作为优选，所述探测位与所述芯片交接位之间还包括废品收集位，所述取放手运动至所述废品收集位时，位于所述环形轨道下方的废品收集装置收集经所述探测器判断为不合格的芯片。作为优选，所述步骤20包括：步骤201：所述取放手运动至所述芯片交接位时，位于所述芯片交接位的键合台根据所述芯片的位置信息对所述键合台的水平位置进行调整，使所述芯片与所述键合台上的基底对准；步骤202：所述取放手根据所述芯片的位置信息，对所述芯片进行Z向调整，将所述芯片放置于调整后的基底上后进行键合作业。作为优选，所述取放手通过旋转的方式对所述芯片进行Z向调整。作为优选，所述的键合作业采用引线键合。与现有技术相比，本专利技术通过设置分离对准区进行测量、调整，判断和收集废品芯片，同时利用一号、二号键合台交替工作，解决了现有键合设备拾取、传送效率低且无法批量键合的问题。附图说明图1为本专利技术实施例1中芯片键合设备的结构示意图；图2为本专利技术实施例1中取放手结构示意图；图3为本专利技术实施例1中键合场划分示意图；图4为本专利技术实施例1中芯片键合方法流程图；图5为本专利技术实施例2中芯片键合方法中两键合台的工作流程图。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。实施例1本实施例提出一种环形回路传送芯片的双台循环批量键合的设备和方法，具体通过一种环形回路拾取传送芯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种芯片键合设备，包括：进料区，用于取放承载有芯片的蓝膜片；分离对准区，用于分离和拾取所述蓝膜片上的芯片；键合区，包括一号键合台和二号键合台，所述一号键合台和所述二号键合台交替地从所述分离对准区接收芯片并进行键合；出料区，用于取放键合所用基底。

【技术特征摘要】
1.一种芯片键合设备，包括：进料区，用于取放承载有芯片的蓝膜片；分离对准区，用于分离和拾取所述蓝膜片上的芯片；键合区，包括一号键合台和二号键合台，所述一号键合台和所述二号键合台交替地从所述分离对准区接收芯片并进行键合；出料区，用于取放键合所用基底。2.如权利要求1所述的芯片键合设备，其特征在于，所述进料区包括进料片库和进料机械手，所述出料区包括出料片库和出料机械手。3.如权利要求1所述的芯片键合设备，其特征在于，所述分离对准区包括：设置在所述进料区一侧的芯片分离工件台和取放手，所述芯片分离工件台上设有顶针，所述取放手用于拾取被所述顶针顶起的芯片，并往复运动于所述芯片分离工件台与所述键合区之间。4.如权利要求3所述的芯片键合设备，其特征在于，所述分离对准区还包括与所述芯片分离工件台对应的环形轨道，所述取放手设有多个，等间距地安装在所述环形轨道上，所述取放手沿着所述环形轨道往复运动于所述芯片分离工件台与键合区之间。5.如权利要求4所述的芯片键合设备，其特征在于，所述环形轨道下方还设有探测器，用于读取所述芯片的位置信息。6.如权利要求5所述的芯片键合设备，其特征在于，所述环形轨道下方还设有废品收集装置，用于收集经所述探测器判断为不合格的芯片。7.如权利要求4所述的芯片键合设备，其特征在于，所述取放手包括：设置在所述环形轨道上的Z向运动导轨、安装在所述Z向运动导轨中的支撑杆以及位于所述支撑杆下端的真空吸嘴，所述支撑杆可在所述Z向运动导轨内沿Z向运动。8.如权利要求7所述的芯片键合设备，其特征在于，所述支撑杆可通过绕Z轴旋转来实现在所述Z向运动导轨内沿Z向运动。9.一种芯片键合方法，其特征在于，包括：步骤1：上片，对芯片进行分离和检测后传送至芯片交接位；步骤2：位于所述芯片交接位的键合台上的基底与所述芯片对准后，承接所述芯片；步骤3：判断所述基底上的一个键合场是否放满芯片，若否，则重复步骤2；若是，则将位于所述芯片交接位的键合台与位于键合位的键合台换位，换位到所述芯片交接位的键合台继续执行步骤2，换位到所述键合位的键合台则同时执行步骤4；步骤4：位于所述键合位的键合台执行键合作业，将所述键合场上的芯片批量键合，再判断所述基底上的所有键合场是否都键合完毕，若否，则位于所述键合位的键合台继续在键合位等待换位；若是，则将键合完毕的基底送入出料片库，并换上新的基底在所述键合位等候。10.如权利要求9所述的芯片键合方法，其特征在于，所述步骤1包括：步骤11：进料机械手从进料片库中将承载有芯片的蓝膜片取出并放置于芯片分离工件台上；步骤12：所述芯片分离工件台上的顶针将所述芯片顶起，间隔分布于环形轨道上的取放手运动至拾取位，将所述芯片拾取后沿着环形轨道运动至所述芯片交接位；步骤13：判断所述蓝膜片上的芯片是否拾取完毕，若是，则执行步骤11；若否，则继续执行步骤12。11.如权利要求10所述的芯片键合方法，其特征在于，所述拾取位与所述芯片交接位之间还包括探测位，所述取放手运动至所述探测位时，位于所述环形轨道下方的探测器测量所述芯片的位...

【专利技术属性】
技术研发人员：王冲冲，唐彩红，
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