键合头装置、键合方法及键合机台制造方法及图纸

本发明专利技术提出的键合头装置、键合方法及键合机台，第一动力组件与键合组件相互独立，实现了整个键合头装置的轻量化，增加了键合头装置在键合过程中的移动速度，同时减小了在键合芯片时产生的第一作用力，增加了键合的产率；进一步的，通过键合组件中的气浮轴套单元精密调压以缓冲第一作用力，无需使用传统的压力传感器，降低了键合头进行芯片贴合时的控制过程的复杂度，同时无需减少键合头装置的刚度，避免了芯片键合时发生贴合翘曲以及第一作用力不均匀等问题；更进一步的，本发明专利技术提出的键合机台使用第一动力组件与键合组件相互独立的键合头装置，可同时对多个工作台上的芯片进行键合，极大提高了键合产率。

【技术实现步骤摘要】
键合头装置、键合方法及键合机台
本专利技术涉及半导体领域，尤其涉及一种键合头装置。
技术介绍
随着半导体制程技术的发展，芯片的尺寸越来越小，同时要求封装的尺寸也尽可能的小。倒装芯片工艺中键合头的设计直接影响到芯片封装的可靠性以及精度，键合头在键合的过程中需要具有调整芯片角度的功能，以便使芯片与基准对齐和定位。随着封装尺寸的减小，封装密度的增加，芯片上凸点数量增加，凸点间距减小，需要更高精度的键合设备，根据不同的贴合工艺，控制键合力的大小，其中键合头为键合设备的关键器件，为了提高键合产率，键合头需要轻量化。目前通用的键合头包含有垂向运动导轨、驱动电机、丝杆组件，通过驱动电机驱动丝杆组件做垂向运动。但是，专利技术人发现，为了控制键合力，常规方式是在键合头上增加压力传感器来检测和控制，精度不高，操作复杂；整个键合头尺寸一般较大，重量较重，影响键合头移动速度，进而影响机台的产率。另外，通过电机驱动键合头做直线运动，芯片贴合过程中，存在冲击力，容易造成芯片的碎裂。如果贴片过程中，实现键合头的软着陆可以避免冲击芯片，但是控制过程较为复杂。在公开号为CN1956144A的专利中，公开了一种重量轻的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种键合头装置，其特征在于，包括第一动力组件、导向组件以及键合组件；所述第一动力组件用于驱动所述键合组件对一芯片进行键合；所述键合组件包括气浮轴套单元、受力单元以及吸附单元，所述导向组件包括一导轨；所述气浮轴套单元沿所述导轨的方向运动，用于控制所述第一动力组件驱动所述受力单元对所述芯片进行键合时产生的第一作用力，以及，控制所述吸附单元对所述芯片进行吸附或释放。

【技术特征摘要】
1.一种键合头装置，其特征在于，包括第一动力组件、导向组件以及键合组件；所述第一动力组件用于驱动所述键合组件对一芯片进行键合；所述键合组件包括气浮轴套单元、受力单元以及吸附单元，所述导向组件包括一导轨；所述气浮轴套单元沿所述导轨的方向运动，用于控制所述第一动力组件驱动所述受力单元对所述芯片进行键合时产生的第一作用力，以及，控制所述吸附单元对所述芯片进行吸附或释放。2.如权利要求1所述的键合头装置，其特征在于，所述气浮轴套单元包括气浮轴、第一接口、第二接口、第三接口以及调压阀；所述调压阀与所述第一接口连接，用于调节输入所述第一接口的气体的压力为第一压力值，以控制所述第一作用力；所述第二接口与一机台的真空装置连接，与所述第三接口形成一真空回路，所述第三接口与所述吸附单元连接，以控制所述吸附单元对所述芯片进行吸附或释放。3.如权利要求2所述的键合头装置，其特征在于，所述气浮轴包括轴体、第一气浮垫、第二气浮垫、轴体套以及气浮轴座；所述轴体与所述导轨的方向一致；所述轴体套与所述轴体形成一腔体，结合所述调压阀控制所述第一作用力；所述第一气浮垫及第二气浮垫所在的平面与所述轴体的方向平行，且相对所述轴体的中心线对称；所述气浮轴座用于支撑所述轴体、第一气浮垫、第二气浮垫以及轴体套。4.如权利要求1所述的键合头装置，其特征在于，所述导向组件还包括第一转接板以及滑块，所述气浮轴套单元通过所述第一转接板与所述滑块连接，所述滑块沿所述导轨的方向运动。5.如权利要求4所述的键合头装置，其特征在于，所述受力单元包括压头以及支杆；所述压头与所述支杆的一端连接，又一端与所述第一转接板连接。6.如权利要求5所述的键合头装置，其特征在于，所述受力单元还包括缓冲垫、限位块及至少一个弹性模块，所述弹性模块的一端与所述压头连接，另一端与所述限位块连接，用于对所述键合结束后使所述压头回复至初始位置；所述缓冲垫位于所述限位块与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：程海林，赵丽丽，夏海，陈飞彪，
申请(专利权)人：上海微电子装备集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31