一种芯片与安装衬底的对位装置和对位安装方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种芯片与安装衬底的对位装置和对位安装方法，该对位装置包括具有空置芯片的底板，该底板具有容置芯片的凹槽；多个第一升降顶针，驱动第一升降顶针的第一驱动装置；设置在底板外围的框体，用于容置所述芯片的安装衬底；用于支撑框体的多个第二升降顶针，驱动第一升降顶针的第二驱动装置；并利用对位装置进行对位安装的方法，包括：在芯片的安装衬底的安装面上设置多个对位标记；以及在安装衬底上设置与芯片上对位标记多个对位标记数量相同的通孔，通过对位装置反复调整芯片和安装衬底的相对位置进行对位，并通过固定完成安装。

Aligning device for chip and mounting substrate and aligning installation method

The invention relates to a counterposition device and a counterposition installation method of a chip and an installation substrate, which includes a bottom plate with an empty chip, which has a groove of a capacitive chip, a number of first lifting pins, a first driving device that drives the first lifting top needle, and a frame on the periphery of the floor to accommodate the description. An installation substrate for a chip; a plurality of second lifting pins for supporting a frame and a second driving device that drives the first lifting top needle; and a counterposition installation using a counterposition device, including a plurality of counterposition marks on the installation surface of the installation substrate of the chip, and the setting of a counterposition on the substrate and on the chip on the installation substrate. Many holes are recorded with the same number of counterposition markers, and the opposite positions of the chip and the installation of the substrate are repeatedly adjusted by the counterposition device, and the installation is completed by fixed.

【技术实现步骤摘要】
一种芯片与安装衬底的对位装置和对位安装方法
本专利技术涉及芯片安装领域，属于分类号H01L21/67下，具体涉及一种倒装芯片的对位装置和对位安装方法。
技术介绍
通常，对于III族氮化物半导体材料及其他半导体材料芯片形成在导热性差的基板上，通过倒装的方式安装在外部的安装衬底上，以提高芯片的散热性能。芯片的电极形成在芯片原生基板的相对侧，并通过安装衬底将电极结构通过安装衬底引出，并通过导热性优良的安装衬底将芯片工作时产生的热量及时排出，以提高芯片性能，并延长芯片的寿命，附着芯片尺寸的减小，如微LED芯片等，其电极结构图案的尺寸变小，在进行与安装衬底相应的电极图案进行对位时，对对位的精度要求变得更高，同时要求减少对安装衬底的损伤，实现自运化操作，提高生产效率，减少人为误操作。
技术实现思路
基于解决上述问题，本专利技术提供了一种倒装芯片对位装置，其特征在于，包括：底板，其中所述底板上具有凹槽，用于容置芯片，并且所述凹槽的形状与所述芯片的形状相同，并且所述芯片容置在所述凹槽中时，所述芯片的周缘与所述凹槽之间具有间隙；在所述凹槽的内部具有多个通孔，多个第一升降顶针穿过所述多个通孔，用于支撑芯片；以及，驱动第一升降顶针升降的第一驱动装置；设置在底板外围的框体，用于容置所述芯片的安装衬底，所述框体内部的容置槽的形状与所述安装衬底的形状相同，在所述底板的边缘外围设置多个第二升降顶针，用于支撑所述框体；其中，每个第二升降顶针的顶部具有多个气嘴，所述多个气嘴通过升降顶针内部的气路与气源组件和直空组件相连；所述安装衬底上具有多个第二通孔，芯片的安装面上具有多个对位标记，其中所述对位标记的数量与安装衬底上的第二通孔的个数相同，并与所述通孔的截面具有相同的形状；所述第二升降顶针的每一个设置在多个移动平台上，所述多个移动平台带动多个第二升降顶针二维运动。本专利技术还提供了一种一种倒装芯片与安装衬底的对位安装方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在芯片的安装衬底的安装面上设置多个对位标记；2)在安装衬底上设置与芯片上对位标记多个对位标记数量相同的通孔，并且，所述通孔的截面与所述对位标记具有相同的形状；3)通过安装在机械臂上的吸嘴吸取芯片，通过视觉相机定位，容置在底板的凹槽中，其中，所述凹槽的形状与所述芯片的形状相同，并且所述芯片容置在所述凹槽中时，所述芯片的周缘与所述凹槽之间具有间隙；4)通过安装在机械臂上的吸嘴吸取所述安装衬底，通过视觉相机定位，容置在所述框的容置槽内；5)所述控制装置控制第二升降顶针的顶部的多个气嘴中的几个吸气，多个气嘴中的几个吹气，调整安装衬底的位置；6)视觉相机通过设置在安装衬底的通孔观测多个对准标记是否与所述多个通孔的截面重合；7)反复执行步骤5)和6)，直到多个对准标记是否与所述多个通孔的截面重合。根据本专利技术的实施例，倒装芯片对位装置，还包括：设置在框体上方的视觉相机，用于倒装芯片与安衬底的对位。根据本专利技术的实施例，倒装芯片对位装置，还包括，设置在框体上方的吸嘴，所述吸嘴通过气路与真空组件连接，并且，该吸嘴设置在机械臂上，用于吸取倒装芯片，并通过所述视觉相机辅助，将所述芯片容置在所述凹槽的内部。根据本专利技术的实施例，所述气嘴由半圆球形的凹槽，所述凹槽的底部中心具有连接气路的开口，以及设置在凹槽中的圆球，其中半圆形凹槽具有第一直径d1，圆球具有第二直径d2，气路开口具有第三直径d3，其中d1>d2>3d3，并且d2>0.6*d1。。根据本专利技术的实施例，所述倒装芯片对位装置，还包括控制组件，所述控制组件包括：吸嘴控制模块，用于控制机械臂的位置移动和吸嘴的吸取和停止吸取；升降顶针驱动组件控制模块，分别控制第一和第二升降顶针的升降；气路控制模块，分别控制吸嘴的吸取和第二升降顶针的顶部气嘴的吸气和吹气。根据本专利技术的实施例，所述倒装芯片对位装置，还包括测量组件，所述测量组件包括：视觉相机，用于所述芯片与安装衬底的对位；气压测量组件，分别用于测量吸嘴的压强和第二升降顶针气嘴处的压强。本专利技术的优点如下：(1)提高芯片电极与安装衬底的对位精度，芯片电极与安装衬底的电极高精度对准，提高封装良率；(2)防止对对安装衬底的损伤；(3)实现自运化操作，提高生产效率，减少人为误操作。图说明图1为对位装置剖面图；图2为对位装置俯视图；图3为第二升降顶针结构图；图4为对位装置结构框图。具体实施方式第一实施例一种倒装芯片对位装置，如图1和图2所示，包括：底板1，其中所述底板1上具有凹槽，用于容置芯片，并且所述凹槽的形状与所述芯片2的形状相同，并且所述芯片容置在所述凹槽中时，所述芯片的周缘与所述凹槽之间具有间隙(未示出)；在所述凹槽的内部具有4个通孔3(包括3-1、3-2、3-3、3-4)，4个第一升降顶针5(包括5-1、5-2、5-3、5-4)穿过每个通孔3，用于支撑芯片2；以及，驱动4个第一升降顶针5升降的第一驱动装置10；设置在底板外围的框体4，用于容置所述芯片的安装衬底7，所述框体4内部的容置槽的形状与所述安装衬底7的形状相同，在所述底板的边缘外围设置4个第二升降顶针6(包括6-1、6-2、6-3、6-4)，用于支撑所述框体4；其中，每个第二升降顶针的顶部具有气嘴16，所述多个气嘴16通过升降顶针内部的气路18与气源组件和直空组件相连；所述安装衬底上具有3个第二通孔9，芯片的安装面上具有3个对位标记8(包括8-1、8-2、8-3)，其中对位标记8与第二通孔的截面具有相同的形状；所述第二升降顶针6的每一个分别设置在4个移动平台上，所述4个移动平台带动4个第二升降顶针在平面内进行二维运动。所述对位装置还包括：设置在框体4上方的视觉相机15，用于倒装芯片与安衬底的对位。设置在框体上方的吸嘴13，所述吸嘴13通过气路与真空组件连接，并且，该吸嘴设置在机械臂14上，用于吸取倒装芯片，并通过所述视觉相机15的辅助，将所述芯片容置在所述凹槽的内部。如图3所示，所述气嘴由半圆球形的凹槽16，所述凹槽16的底部中心具有连接气路的开口，以及设置在凹槽中的圆球17，其中半圆形凹槽16具有第一直径d1，圆球17具有第二直径d2，气路开口具有第三直径d3。气路18吹气时，气流推动圆球17浮起，气路18通过真空组件抽真空时，圆球17被吸住，静止不动，为使圆球17达到良好的浮起和静止效果，其中d1>d2>3d3，并且d2>0.6*d1，圆球可以达到良好的浮起和静止效果。如图4所示，所述对位装置还包括：控制组件、测量组件和气路组件。其中控制组件包括：吸嘴/气嘴控制组件，分别用于控制吸嘴进行芯片或安装衬底的吸取和释放；以及控制气嘴进行吹气和吸气。控制组件还包括顶针驱动组件控制模块，用于控制第一升降顶针5和第二升降顶针6的升降。控制组件还包括移动平台平移控制模块，用于控制平移台使第二升降顶针的在平面内进行二维移动。通过改变4个第二升降顶针6中的不同顶针处于不同的吸气和/或吹气状态，调整框4的状态，通过视觉相机，使3个对准标记8(包括8-1、8-2、8-3)中的每一个分别与其具有相同形状截面的第二通孔9(包括9-1、9-2、9-3)的每一个完成芯片与安装衬底的对位。其中测量组件包括：视觉相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种倒装芯片对位装置，其特征在于，包括：底板，其中所述底板上具有凹槽，用于容置芯片，并且所述凹槽的形状与所述芯片的形状相同，并且所述芯片容置在所述凹槽中时，所述芯片的周缘与所述凹槽之间具有间隙；在所述凹槽的内部具有多个通孔，多个第一升降顶针穿过所述多个通孔，用于支撑芯片；以及，驱动第一升降顶针升降的第一驱动装置；设置在底板外围的框体，用于容置所述芯片的安装衬底，所述框体内部的容置槽的形状与所述安装衬底的形状相同，在所述底板的边缘外围设置多个第二升降顶针，用于支撑所述框体；其中，每个第二升降顶针的顶部具有多个气嘴，所述多个气嘴通过升降顶针内部的气路与气源组件和直空组件相连；所述安装衬底上具有多个第二通孔，芯片的安装面上具有多个对位标记，其中所述对位标记的数量与安装衬底上的第二通孔的个数相同，并与所述通孔的截面具有相同的形状；所述第二升降顶针的每一个设置在多个移动平台上，所述多个移动平台带动多个第二升降顶针二维运动。

【技术特征摘要】
1.一种倒装芯片对位装置，其特征在于，包括：底板，其中所述底板上具有凹槽，用于容置芯片，并且所述凹槽的形状与所述芯片的形状相同，并且所述芯片容置在所述凹槽中时，所述芯片的周缘与所述凹槽之间具有间隙；在所述凹槽的内部具有多个通孔，多个第一升降顶针穿过所述多个通孔，用于支撑芯片；以及，驱动第一升降顶针升降的第一驱动装置；设置在底板外围的框体，用于容置所述芯片的安装衬底，所述框体内部的容置槽的形状与所述安装衬底的形状相同，在所述底板的边缘外围设置多个第二升降顶针，用于支撑所述框体；其中，每个第二升降顶针的顶部具有多个气嘴，所述多个气嘴通过升降顶针内部的气路与气源组件和直空组件相连；所述安装衬底上具有多个第二通孔，芯片的安装面上具有多个对位标记，其中所述对位标记的数量与安装衬底上的第二通孔的个数相同，并与所述通孔的截面具有相同的形状；所述第二升降顶针的每一个设置在多个移动平台上，所述多个移动平台带动多个第二升降顶针二维运动。2.根据权利要求1所述的倒装芯片对位装置，还包括：设置在框体上方的视觉相机，用于倒装芯片与安衬底的对位。3.根据权利要求1或2所述的倒装芯片对位装置，还包括，设置在框体上方的吸嘴，所述吸嘴通过气路与真空组件连接，并且，该吸嘴设置在机械臂上，用于吸取倒装芯片，并通过所述视觉相机辅助，将所述芯片容置在所述凹槽的内部。4.根据要得要求1所述的倒装芯片对位装置，其中，所述气嘴由半圆球形的凹槽，所述凹槽的底部中心具有连接气路的开口，以及设置在凹槽中的圆球，其中半圆形凹槽具有第一直径d1，圆球具有第二直径d2，气路开口具有第三直径d3，其中d1>d2>3d3，并且d2>0.6*d1。5.根据权利要求1所述的倒装芯片对位装置，还包括控制组件，所述控制组件包括：吸嘴控制模块，用于控制机械臂的位置移动和吸嘴的吸取和停止吸取；升降顶针驱动组件控制模块，分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：董秀玲，
申请(专利权)人：董秀玲，
类型：发明
国别省市：山东,37