一种芯片贴装装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种芯片贴装装置及方法，该装置包括：晶圆台，晶圆台能够在其所在的平面内移动；与晶圆台平行相对设置且能在其所在平面内移动的基料台；设于晶圆台与基料台间的旋转拾放机构，旋转拾放机构设有可活动键合部，键合部能从晶圆台拾取芯片并将其贴装在贴装位置；设于晶圆台与基料台间的视觉机构与旋转拾放机构配合能识别芯片位置和贴装位置。标定芯片贴装装置相应零部件位置；将芯片置于贴装装置的相应位置，获取芯片位置数据并校准；拾取芯片并获取拾取后芯片的位置和角度数据；获取芯片在基料上待贴装位置和角度数据，结合拾取后芯片的位置和角度数据计算芯片偏差并校正，将芯片贴装在贴装位置。该装置及方法贴装效率和精确度高。

【技术实现步骤摘要】
一种芯片贴装装置及方法
本专利技术涉及半导体封装领域，特别涉及一种芯片贴装装置及方法。
技术介绍
随着集成电路先进封装技术的飞速发展，高速高精密装片工艺对封装设备要求越来越高。先进封装技术把半导体封装和组装技术融为一体以降低产品价格、改进性能、提高密度以及减小产品尺寸，这使得高速高精密芯片半导体封装的市场需求正迅速增长。芯片键合工艺主要包含芯片到芯片，芯片到基板以及芯片到面板的封装技术，在进行芯片到面板的芯片贴装工艺时，为保证贴装质量与精度，面板需上升至贴装要求的温度后再进行贴装工艺。芯片键合机决定着芯片键合工艺的精度、效率和可靠性，是先进封装工艺的关键设备，芯片键合机是一种高速高精度设备，随着半导体生产效率进一步提高，为降低生产成本，晶圆尺寸及键合基料正朝更大尺寸的方向发展，从晶圆上拾取芯片到基材键合位的距离不断增加，且一般基材对准相机安装在运动的键合头上，很大程度上降低了键合效率和精度，难以满足芯片封装的高效率高精度要求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种芯片贴装装置。本专利技术还提供一种芯片贴装方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：根据本专利技术实施例的芯片贴装装置，包括：晶圆台，所述晶圆台能够在其所在的平面内移动；基料台，所述基料台与所述晶圆台平行相对设置，所述基料台能够在其所在的平面内移动；旋转拾放机构，所述旋转拾放机构设置于所述晶圆台与所述基料台之间，所述旋转拾放机构上设有可活动的键合部，所述键合部能够从所述晶圆台上拾取芯片并将所述芯片贴装在所述基料台上的基料贴装位置；视觉机构，所述视觉机构设置于所述晶圆台与所述基料台之间，所述视觉机构与所述旋转拾放机构配合，能够识别所述芯片的位置和所述基料台上的所述基料贴装位置。进一步地，所述基料台包括：真空吸附板，所述真空吸附板上设有与吸附真空系统相连通的真空孔以吸附所述基料台上的所述基料；加热板，所述加热板与所述真空吸附板相连且位于所述真空吸附板下侧，所述加热板上设有加热管以能够为所述基料加热。进一步地，所述基料台还包括：隔热板，所述隔热板与所述加热板相连且位于所述加热板下侧；散热板，所述散热板与所述隔热板相连且位于所述隔热板下侧，所述散热板上设有用于通入高压风的通风孔；隔热垫，所述隔热垫与所述散热板相连且位于所述散热板下侧。进一步地，所述旋转拾放机构包括：旋转盘，所述旋转盘与驱动机构相连且在所述驱动机构的带动下能够沿其轴向转动，所述键合部形成为至少两对且沿所述旋转盘的周向对称分布的可活动的键合机构，所述键合机构形成有沿所述旋转盘的径向延伸的孔道，所述孔道能够与真空系统相连；当旋转所述旋转盘时，所述键合机构能够运动到所述晶圆台上的所述芯片位置并通过所述键合机构的活动拾取所述芯片，当所述键合机构带着所述芯片运动到所述基料台上的所述基料贴装位置所述键合机构能够释放所述芯片并将其贴装。进一步地，所述旋转拾放机构还包括：旋转轴，所述旋转轴一端与所述旋转盘相连；轴承和轴承座，所述轴承座与所述装置机架相连，所述轴承安装在所述轴承座上，所述旋转轴的另一端穿过所述轴承与所述驱动机构相连。进一步地，所述芯片贴装装置还包括：水平相机，所述水平相机与所述轴承座相连，转动所述旋转盘时，所述键合机构转到与所述水平相机相应位置时所述水平相机能够得到所述键合机构上的芯片位置图像。进一步地，所述视觉机构包括：芯片调整相机，所述芯片调整相机设在所述旋转盘的一侧与所述旋转盘相配合，所述芯片调整相机能够得到所述晶圆台的位置信息，当所述键合机构拾取所述芯片时所述芯片调整相机能够得到所述芯片的位置信息；基料相机，所述基料相机设在所述芯片调整相机正下方，所述基料相机能够得到所述芯片在所述基料台上的所述基料贴装位置。进一步地，所述芯片调整相机包括：芯片反射镜和芯片镜头，所述芯片反射镜安装在芯片反射镜底座上，所述芯片镜头与所述芯片反射镜底座相连，所述芯片反射镜能够将所述晶圆台及所述键合机构上拾取的所述芯片的位置信息反射至所述芯片镜头；所述基料相机包括：基料反射镜和基料镜头，所述基料反射镜安装在基料反射镜底座上，所述基料镜头与所述基料反射镜底座相连，所述基料反射镜能够将所述芯片在所述基料台上的所述基料贴装位置反射至所述基料镜头。进一步地，所述视觉机构还包括：平移台，所述平移台设在所述装置机架上，所述芯片调整相机和所述基料相机分别设在所述平移台上。进一步地，所述视觉机构还包括：两个相机夹持座和两个相机固定座，所述相机固定座与所述平移台相连，所述相机夹持座分别与相应的所述相机固定座相连，所述芯片调整相机和所述基料相机分别夹持在相应的所述相机夹持座上。进一步地，所述芯片贴装装置还包括：顶起机构，所述顶起机构设在所述晶圆台的上方且能够活动以顶起所述晶圆台上的所述芯片。进一步地，所述芯片贴装装置还包括：视觉检测机构，所述视觉检测机构包括两个对准相机，两个所述对准相机分别设置在所述顶起机构与所述旋转拾放机构之间与所述晶圆台平行的平面上，转动所述旋转盘时所述键合机构的轴线能够与两个所述对准相机镜头的轴线互相垂直。进一步地，所述芯片贴装装置还包括：点胶机构，所述点胶机构包括至少两个能够活动的点胶头，所述点胶头分别设置在所述基料台的两端以能够向所述基料台上的所述基料贴装位置点胶。根据本专利技术实施例的芯片贴装方法，包括以下步骤：S1、标定芯片贴装装置相应零部件的位置；S2、将所述芯片放置于所述贴装装置的相应位置，获取所述芯片的位置数据并对所述芯片的位置进行校准；S3、拾取所述芯片并获取拾取后所述芯片的位置和角度数据；S4、获取所述芯片在基料上待贴装的位置和角度数据，根据拾取后所述芯片和所述芯片在基料上待贴装的位置和角度数据计算所述芯片和所述芯片在基料上待贴装的位置和角度的差值，根据所述差值校正所述芯片在基料上待贴装的位置和角度数据，获取所述芯片在基料上待贴装位置的精确坐标数据，将所述芯片贴装在所述基料上的待贴装位置。进一步地，在所述步骤S4中，所述芯片贴装前对所述基料加热并在所述基料上的待贴装位置点胶。本专利技术的上述技术方案的有益效果如下：根据本专利技术实施例的芯片贴装装置，能够实现芯片的高速高精度贴装，缩短芯片传输行程，提高芯片贴装效率和芯片贴装精度，可适应多种尺寸基材的芯片贴装，扩大了装置对芯片贴装基料的适应范围，可实现点胶、视觉对准以及基料预加热，可靠性高，且该装置结构简单，易于实现。根据本专利技术实施例的芯片贴装方法，能够高效高精度地贴装芯片，提高芯片贴装的效率和精度。附图说明图1为本专利技术一个实施例的芯片贴装装置的主视图；图2为本专利技术一个实施例的芯片贴装装置的左视图；图3为本专利技术一个实施例的芯片贴装装置的视觉机构位置校正示意图；图4为本专利技术一个实施例的芯片贴装装置的水平相机的安装示意图；图5为本专利技术一个实施例的芯片贴装装置的视觉机构的结构示意图图；图6为本专利技术一个实施例的芯片贴装装置的结构示意图；图7为本专利技术一个实施例的芯片贴装装置的基料台的结构示意图；图8为本专利技术一个实施例的芯片贴装方法的流程示意图。附图标记：芯片贴装装置100；基料200；晶圆台10；基料台20；真空吸附板21；真空孔22；加热板23；隔热板24；散热板25；隔热垫26；旋转拾放机构30；旋转盘31；键合机构32；旋转轴33；轴承座34本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种芯片贴装装置，其特征在于，包括：晶圆台，所述晶圆台能够在其所在的平面内移动；基料台，所述基料台与所述晶圆台平行相对设置，所述基料台能够在其所在的平面内移动；旋转拾放机构，所述旋转拾放机构设置于所述晶圆台与所述基料台之间，所述旋转拾放机构上设有可活动的键合部，所述键合部能够从所述晶圆台上拾取芯片并将所述芯片贴装在所述基料台上的基料贴装位置；视觉机构，所述视觉机构设置于所述晶圆台与所述基料台之间，所述视觉机构与所述旋转拾放机构配合，能够识别所述芯片的位置和所述基料台上的所述基料贴装位置。

【技术特征摘要】
1.一种芯片贴装装置，其特征在于，包括：晶圆台，所述晶圆台能够在其所在的平面内移动；基料台，所述基料台与所述晶圆台平行相对设置，所述基料台能够在其所在的平面内移动；旋转拾放机构，所述旋转拾放机构设置于所述晶圆台与所述基料台之间，所述旋转拾放机构上设有可活动的键合部，所述键合部能够从所述晶圆台上拾取芯片并将所述芯片贴装在所述基料台上的基料贴装位置；视觉机构，所述视觉机构设置于所述晶圆台与所述基料台之间，所述视觉机构与所述旋转拾放机构配合，能够识别所述芯片的位置和所述基料台上的所述基料贴装位置。2.根据权利要求1所述的芯片贴装装置，其特征在于，所述基料台包括：真空吸附板，所述真空吸附板上设有与吸附真空系统相连通的真空孔以吸附所述基料台上的所述基料；加热板，所述加热板与所述真空吸附板相连且位于所述真空吸附板下侧，所述加热板上设有加热管以能够为所述基料加热。3.根据权利要求2所述的芯片贴装装置，其特征在于，所述基料台还包括：隔热板，所述隔热板与所述加热板相连且位于所述加热板下侧；散热板，所述散热板与所述隔热板相连且位于所述隔热板下侧，所述散热板上设有用于通入高压风的通风孔；隔热垫，所述隔热垫与所述散热板相连且位于所述散热板下侧。4.根据权利要求1所述的芯片贴装装置，其特征在于，所述旋转拾放机构包括：旋转盘，所述旋转盘与驱动机构相连且在所述驱动机构的带动下能够沿其轴向转动，所述键合部形成为至少两对且沿所述旋转盘的周向对称分布的可活动的键合机构，所述键合机构形成有沿所述旋转盘的径向延伸的孔道，所述孔道能够与真空系统相连；当旋转所述旋转盘时，所述键合机构能够运动到所述晶圆台上的所述芯片位置并通过所述键合机构的活动拾取所述芯片，当所述键合机构带着所述芯片运动到所述基料台上的所述基料贴装位置所述键合机构能够释放所述芯片并将其贴装。5.根据权利要求4所述的芯片贴装装置，其特征在于，所述旋转拾放机构还包括：旋转轴，所述旋转轴一端与所述旋转盘相连；轴承和轴承座，所述轴承座与所述装置机架相连，所述轴承安装在所述轴承座上，所述旋转轴的另一端穿过所述轴承与所述驱动机构相连。6.根据权利要求5所述的芯片贴装装置，其特征在于，还包括：水平相机，所述水平相机与所述轴承座相连，转动所述旋转盘时，所述键合机构转到与所述水平相机相应位置时所述水平相机能够得到所述键合机构上的芯片位置图像。7.根据权利要求4所述的芯片贴装装置，其特征在于，所述视觉机构包括：芯片调整相机，所述芯片调整相机设在所述旋转盘的一侧与所述旋转盘相配合，所述芯片调整相机能够得到所述晶圆台的位置信息，当所述键合机构拾取所述芯片时所述芯片调整相机能够得到所述芯片的位置信息；基料相机，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶乐志，王军帅，郎平，徐品烈，崔洁，霍杰，周启舟，
申请(专利权)人：北京中电科电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11