用于分配粘性粘合剂的装置和方法制造方法及图纸

提供了一种用于分配粘性粘合剂以用于将半导体芯片附着到衬底上的装置和方法，其中该方法包括以下步骤：将一定体积的粘性粘合剂从喷嘴分配到衬底上并使喷嘴移离衬底，使得在喷嘴和一定体积的粘性粘合剂之间形成粘合剂尾部。该方法还包括以下步骤：随着喷嘴与成像设备一起移离衬底，利用成像设备捕获粘合剂尾部的多个图像；然后，利用成像设备检测粘合剂尾部从一定体积的粘性粘合剂断裂时的瞬间。

Devices and methods for distributing viscous adhesives

【技术实现步骤摘要】
用于分配粘性粘合剂的装置和方法
本专利技术涉及一种用于分配粘性粘合剂的装置和方法。特别地，可以分配这种粘合剂以将半导体芯片附着到衬底上。
技术介绍
将半导体芯片附着到衬底载体上的工艺包括用真空工具从包括半导体芯片矩阵的单个晶片拾取半导体芯片，然后用粘合剂（例如环氧树脂）将所述半导体芯片附着到衬底上。在使用环氧树脂的这种半导体芯片附着应用中，将一滴环氧树脂高速分配到衬底上，之后将半导体芯片放置在分配的环氧树脂滴之上。此后，衬底和半导体芯片被加热到升高的温度以固化环氧树脂，从而牢固地将半导体芯片附着到衬底。因此，优化分配环氧树脂的步骤是实现有效的芯片附着工艺的关键因素之一。因此，应优化影响所分配环氧树脂质量的参数。这些参数包括“上拉速度”（分配器被向上拉的速度），“上拉距离”（分配器被向上拉的距离）和“延迟”（在向上拉之后分配器处于静止状态的时间段）。操作者通常经历漫长的反复试验过程来优化上述参数和其他参数，这不仅效率低下而且造成浪费。此外，环氧树脂分配步骤的优化由于需要以高速分配环氧树脂来增加生产量这一事实而变得复杂。目前，操作者无法实时直观地监控高速环氧树脂分配过程，而高速环氧树脂分配过程可能会以每秒钟分配超过10滴环氧树脂的速度进行。因此，检查过程本质上是主观的，仅仅是依靠操作者一方的判断。因此，寻求提供一种分配粘合剂以将半导体芯片附着到衬底上的方法是有益的，这改善了现有技术的至少一些上述缺点。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是寻求提供一种分配粘合剂以将半导体芯片附着到衬底上的装置和方法，这允许改善对分配过程的控制。根据本专利技术的第一方面，提供了一种分配粘性粘合剂以将半导体芯片附着到衬底上的方法，所述方法包括以下步骤：将一定体积的粘性粘合剂从喷嘴分配到衬底上；将喷嘴移离衬底，使得在喷嘴和一定体积的粘性粘合剂之间形成粘合剂尾部；随着喷嘴与成像设备一起从衬底移开，利用成像设备捕获粘合剂尾部的多个图像；随后用成像设备检测粘合剂尾部从一定体积的粘性粘合剂中断裂的瞬间。根据本专利技术的第二方面，提供了一种用于分配粘性粘合剂以将半导体芯片附着到衬底上的粘合剂分配器模块，所述粘合剂分配器模块包括能够位于衬底上方用于将一定体积的粘性粘合剂分配到衬底的喷嘴；以及成像设备，所述成像设备相对于所述喷嘴以固定关系安装，使得所述成像设备能够与所述喷嘴一起移动，所述成像设备可操作以随着喷嘴在分配一定体积的粘性粘合剂之后从衬底移开而捕获在所述喷嘴与所述一定体积的粘性粘合剂之间形成的粘合剂尾部的多个图像。参考具体实施方式部分、所附权利要求和附图，将更好地理解这些和其他特征、方面和优点。附图说明现在将仅通过示例的方式参考附图描述本专利技术的实施例，其中：图1示出了根据本专利技术优选实施例的粘合剂分配器模块的侧视图；图2示出了突出其控制方面的粘合剂分配器的侧视图；图3A和3B分别示出了分别在粘合剂尾部断裂之前和之后的分配喷嘴的侧视图；图4是展示使用图1的粘合剂分配器模块分配粘合剂的示例性过程中涉及的步骤的流程图；以及图5A-5E示出了在图4所示的过程的不同阶段由照相机捕获的各个侧视图像；在附图中，相同的部件用相同的附图标记表示。具体实施方式图1示出了根据本专利技术优选实施例的粘合剂分配器模块10的侧视图。粘合剂分配器模块10包括附着到XYZ定位支架14上的粘合剂分配器12，XYZ定位支架14能够沿X，Y和Z轴中的每一个轴移动。因此，当XYZ定位支架14移动时，粘合剂分配器12与其一起移动。照相机30以相对于粘合剂分配器12的固定关系安装到粘合剂分配器12上，从而允许其与粘合剂分配器12一起移动。图2示出了突出其控制方面的粘合剂分配器12的侧视图。粘合剂分配器12包括经由管24连接到分配喷嘴22的粘合剂腔室20。粘合剂腔室20相对于水平面以倾斜角度倾斜，并且其被配置成容纳粘合剂或环氧树脂的供应。也相对于水平面以倾斜角度倾斜的管24将粘合剂腔室20流体连接到分配喷嘴22。因此，粘合剂能够从粘合剂腔室20通过管24流到分配喷嘴22。分配喷嘴22的终端处的分配尖端26被垂直向下引导，使得粘合剂从分配尖端26向下喷射或分配。照相机30利用安装板32以这样的方式刚性地固定到粘合剂分配器12，使得分配喷嘴22以及分配尖端26位于照相机30的视场28内。照相机30被定位成捕获从分配尖端26分配的粘合剂的侧视图像并检测粘合剂尾部断裂的发生。因此，即使在分配喷嘴22移动时，分配尖端26也总是在照相机30的视场28内。换句话说，照相机30以及粘合剂分配器12在由XYZ定位支架14驱动的同时一起移动。被配置为实时检测在高速粘合剂分配过程期间粘合剂尾部断裂的发生的照相机30可以是能够以高达每秒几千帧（例如每秒1500帧）记录的高速照相机。照相机30还可以包括处理器34和存储器36，它们都可以嵌入照相机30本身中，以便更快地处理所拍摄的图像。这避免了需要将图像信号从照相机30传送到用于处理图像信号的单独的计算机，因此极大地减少了图像处理和响应时间。图3A和3B分别示出了分别在粘合剂尾部断裂之前和之后的分配喷嘴22的侧视图。图3A示出了从分配尖端26分配到衬底42上以形成珠的一滴粘合剂40。此后，分配喷嘴22向上移动预定距离，于是在分配尖端26和粘合剂珠之间形成连接到粘合剂珠的粘合剂尾部。如图3B所示，粘合剂尾部将逐渐变薄直至其断裂。照相机30邻近分配喷嘴22定位以便捕获分配尖端26的侧视图。因此，照相机30可操作用于不仅检测或捕获粘合剂尾部的断裂，而且还可以确定它发生的确切时间。一滴粘合剂40可能足以用于小的接合焊盘，但通常需要更大量的粘合剂40来覆盖大的接合焊盘。在那种情况下，分配喷嘴22可能需要在分配粘合剂40的同时在大的接合焊盘的整个表面区域上移动。图4是阐述用于使用图1的粘合剂分配器模块10分配粘合剂的示例性过程100中涉及的步骤的流程图，图5A-5E示出了在过程100的不同阶段由照相机30捕获的各个侧视图图像。首先，在过程100的步骤102中，分配喷嘴22移动到略高于衬底42上的附着位置44的位置。当分配喷嘴22的分配尖端26定位在附着位置44上方时，如图5A所示，粘合剂滴40从分配尖端26分配。分配的粘合剂滴40在衬底42上形成珠，如图5B所示。一旦已经分配了粘合剂滴40，就在步骤104启动计时器，然后照相机30从步骤106开始检查粘合剂尾部的断裂。在已经从分配尖端26分配了正确量的粘合剂40之后，分配喷嘴22向上移动，将分配的粘合剂40的珠的一部分与其一起向上拉动。随着分配喷嘴22向上移动，如图5C所示，粘合剂40的珠的一部分被向上拉并且从增加的距离上拉伸的粘合剂拉长。分配喷嘴22向上移动诸如“上拉距离”的预定距离，该预定距离在用户可定义的参数下存储在存储器36中的配方中指定。在将预定距离移动到静止位置之后，分配喷嘴22停止并且在静止位置等待预定时间段，诸如“延迟”，该预定时间段在另一用户可定义的参数下存储在存储器36中的配方中指定。随着分配喷嘴22移动到静止位置时，通过重力拉动使得越来越大比例的粘合剂尾部被引向衬底42，并且尾部或颈部50开始形成，如图5D所示。如图5E所示，颈部50继续变薄，同时越来越多的粘合剂40向下沉，直到颈部50断裂并发生尾部断本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分配粘性粘合剂以将半导体芯片附着到衬底上的方法，该方法包括以下步骤：将一定体积的粘性粘合剂从喷嘴分配到所述衬底上；移动所述喷嘴远离衬底，使得在所述喷嘴和一定体积的粘性粘合剂之间形成粘合剂尾部；随着所述喷嘴与成像设备移离所述衬底，利用成像设备捕获所述粘合剂尾部的多个图像；并且之后利用所述成像设备检测所述粘合剂尾部从所述一定体积的粘性粘合剂断裂的瞬间。

【技术特征摘要】
2018.03.13 US 15/919,3641.一种分配粘性粘合剂以将半导体芯片附着到衬底上的方法，该方法包括以下步骤：将一定体积的粘性粘合剂从喷嘴分配到所述衬底上；移动所述喷嘴远离衬底，使得在所述喷嘴和一定体积的粘性粘合剂之间形成粘合剂尾部；随着所述喷嘴与成像设备移离所述衬底，利用成像设备捕获所述粘合剂尾部的多个图像；并且之后利用所述成像设备检测所述粘合剂尾部从所述一定体积的粘性粘合剂断裂的瞬间。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述成像设备以与所述喷嘴固定的关系安装，使得所述成像设备能够与所述喷嘴一起移动。3.根据权利要求1所述的方法，还包括记录所述喷嘴开始移离所述衬底的瞬间和所述粘合剂尾部断裂的瞬间之间的时间段的步骤。4.根据权利要求3所述的方法，其中，响应于所记录的时间段，还包括改变所述喷嘴用于分配所述粘性粘合剂的参数的步骤。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述参数选自由以下构成的组：所述喷嘴移离所述衬底的速度，所述喷嘴移离所述衬底的距离，以及在所述喷嘴从所述衬底移开之后所述喷嘴处于静止状态的时间段。6.根据权利要求3所述的方法，还包括以下步骤：当分配每一定体积的粘性粘合剂时记录所述粘合剂尾部断裂的瞬间的相应时间段；将多个这样的时间段输入数据集；统计分析所述数据集；以及基于对所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑志华，丘允贤，
申请(专利权)人：先进科技新加坡有限公司，
类型：发明
国别省市：新加坡,SG