一种晶圆装卸挂具设备制造技术

本实用新型专利技术提供一种晶圆装卸挂具设备，包括主支架、后盖卸装单元、挂具夹持单元、晶圆顶出单元、密封圈吹扫机构和视觉检测机构，密封圈吹扫机构用于在挂具上晶圆被顶出后，对挂具上密封圈产生吹扫气流；视觉检测机构用于在挂具上晶圆被顶出后，采集挂具上密封圈图像并判定密封圈上是否有异物残留。采用本实用新型专利技术技术方案，在上一片晶圆电镀完成后、下一片晶圆安装前，能够及时清理挂具密封圈异物，确保晶圆与密封圈保持良好的密封性能，防止晶圆碎片发生和电镀液的渗漏，提升晶圆电镀镀层的均一性，提高挂具使用寿命。提高挂具使用寿命。提高挂具使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种晶圆装卸挂具设备


[0001]本技术涉及晶圆封装湿制程
，具体是一种晶圆装卸挂具设备。

技术介绍

[0002]在晶圆封装湿制程中，需要将晶圆先装载至挂具上，再将挂具移至电镀液池内进行电镀，在电镀完成后需要将电镀好的晶圆卸下，再装载新的晶圆。在电镀过程中会有镀层外扩的现象，特别是在电镀锡之后，锡会蔓延到挂具密封圈上，如果不及时发现清理的话，会造成晶圆电镀均一性不合格。目前的挂具清理方式是完成一定数量晶圆后集中清理，会造成外扩镀层的堆积，清理难度加大，易造成晶圆碎片、电镀效果差、挂具使用寿命短。

技术实现思路

[0003]为了克服上述现有技术的不足，本技术的目的是提供了一种晶圆装卸挂具设备。
[0004]为达到上述目的，本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种晶圆装卸挂具设备，包括：
[0005]主支架；
[0006]后盖卸装单元，其用于拆装挂具后盖的锁付件并将后盖移动；
[0007]挂具夹持单元，其用于放置和定位挂具；
[0008]晶圆顶出单元，其用于托持和顶出挂具上晶圆；
[0009]密封圈吹扫机构，其用于在挂具上晶圆被顶出后，对挂具上密封圈产生吹扫气流；
[0010]视觉检测机构，其用于在挂具上晶圆被顶出后，检测密封圈上是否有异物残留。
[0011]采用本技术技术方案，在上一片晶圆电镀完成后、下一片晶圆安装前，能够及时清理挂具密封圈异物，确保晶圆与密封圈保持良好的密封性能，防止晶圆碎片发生和电镀液的渗漏，提升晶圆电镀镀层的均一性，提高挂具使用寿命。
[0012]进一步地，主支架包括多根支撑柱、位于顶部的横梁、位于中间位置的桌板和位于底部的底板；后盖卸装单元设置在所述主支架的顶部横梁上；挂具夹持单元设置在所述桌板上；晶圆顶出单元设置在底板上，其包括顶升架、第一升降驱动机构和旋转驱动机构，所述第一升降驱动机构用于带动所述顶升架作升降移动，所述旋转驱动机构用于带动所述顶升架转动；密封圈吹扫机构包括吹扫喷头、通气管路和气流发生装置,所述吹扫喷头经通气管路连接到所述气流发生装置的出气口，所述吹扫喷头安装在所述顶升架上；视觉检测机构包括图像采集摄像头和图像分析主机，所述图像采集摄像头安装在所述顶升架上，在挂具上晶圆被顶出后，采集挂具上密封圈图像并判定密封圈上是否有异物残留。
[0013]在晶圆安装前，先通过旋转驱动机构带动密封圈吹扫机构转动对挂具的密封圈进行全周吹扫，以除去残留异物或镀层，再通过视觉检测机构对密封圈图像进行采集并判定是否有异物残留；在确认密封圈无异物残留之后，再通过机械手将晶圆传送至晶圆顶出单元的顶升架顶端，第一升降驱动机构下移，晶圆落入挂具内密封圈上，第一升降驱动机构继
续带动顶升架下移与晶圆脱离；后盖卸装单元下移，将挂具后盖装载到挂具上并锁付，完成晶圆安装；最后将挂具从挂具夹持单元上移至电镀池进行电镀。在晶圆电镀完成后，再移回挂具夹持单元上，通过后盖卸装单元拆下挂具后盖，通过晶圆顶出单元将电镀完的晶圆顶出，并通过机械手移走晶圆，再重复上述晶圆安装前步骤，对挂具密封圈进行吹扫和视觉检查。
[0014]进一步地，所述后盖卸装单元包括上支撑板、电批固定板、吸盘、导向机构、第二升降驱动机构和多个电批，多个所述电批成圆周分布安装在所述电批固定板上，所述吸盘安装于所述电批固定板下方，所述电批固定板经导向机构可升降地安装于所述上支撑板下方，所述第二升降驱动机构带动所述电批固定板沿导向机构作升降移动。
[0015]采用上述优选的方案，通过多个电批快速同步松开或锁紧挂具后盖锁付件，并通过吸盘吸附后盖经第二升降驱动机构升降，完成后盖自动卸装。
[0016]进一步地，包括多组所述后盖卸装单元，各组所述后盖卸装单元用于卸装不同尺寸晶圆的挂具，所述横梁上还设置有第一平移驱动机构，所述第一平移驱动机构带动多组所述后盖卸装单元沿横梁平移。
[0017]采用上述优选的方案，根据晶圆尺寸，通过第一平移驱动机构完成相对应后盖卸装单元的换位，使得设备能同时适用多种尺寸晶圆的挂具。
[0018]进一步地，所述视觉检测机构包括多个图像采集摄像头，各个图像采集摄像头的朝向与水平线所成夹角不同。
[0019]采用上述优选的方案，通过多个图像采集摄像头匹配不同晶圆尺寸挂具密封圈的最佳图像采集角度，提升设备的通用性；还可以将多个图像采集摄像头同步应用，对挂具密封圈进行不同角度图像采集，提高异物检查能力。
[0020]进一步地，所述桌板上设置有挂具装载工位和晶圆装载工位，所述挂具夹持单元包括第二平移驱动机构、滑板、转向机构、旋转板、限位块和托持块，所述限位块安装于旋转板的两侧，所述托持块安装于旋转板的一端，所述限位块与挂具的两侧相匹配，所述托持块与挂具的下端匹配，所述旋转板经转向机构安装于所述滑板上，所述第二平移驱动机构带动所述滑板在挂具装载工位和晶圆装载工位之间平移。
[0021]采用上述优选的方案，方便挂具在挂具装载工位采用竖直状态进行装载，通过转向机构将挂具转至水平状态，再通过第二平移驱动机构移至晶圆装载工位，方便晶圆的取放。结构更为紧凑，节约空间配置。
[0022]进一步地，还包括位于3个成圆周阵列分布且处于同一水平的红外测距传感器。
[0023]采用上述优选的方案，通过检测晶圆上3点位置的水平高度，来判定晶圆是否放平，以防止装配后盖时压碎晶圆。
[0024]进一步地，所述挂具包括主板体和后盖，所述主板体上设有开口，在所述主板体上设有包围所述开口的第一密封圈，晶圆的待电镀面的边部与所述第一密封圈相贴靠，在所述后盖与主板体之间还设有第二密封圈；所述主板体内设有进气通道，所述进气通道的进气口位于挂具上部不接触电镀液的区域，所述进气通道的出气口连通至所述第一密封圈和第二密封圈所形成的封闭空间。
[0025]采用上述优选的方案，在挂具上设置连通到第一密封圈和第二密封圈所形成的封闭空间的进气通道，在晶圆安装到挂具上之后，可借助于气密性检测设备，对晶圆与第一密
封圈之间的密封性进行检测，以确保密封可靠性，确保电镀效果，提升挂具使用安全性。
[0026]进一步地，还包括由弹性材质制成的气嘴，所述气嘴安装在所述进气通道的进气口。
[0027]采用上述优选的方案，气密性检测设备与挂具的弹性气嘴对接充气和测试，能防止漏气，提高测试准确性。
[0028]进一步地，所述气嘴内包括相连通的第一气道和第二气道，所述第一气道与主板体内进气通道同轴设置，所述第二气道与主板体表面垂直设置。
[0029]采用上述优选的方案，方便气密性检测设备从正面挂具的方向与挂具对接，提高测试便利性。
[0030]进一步地，在所述挂具的主板体上设有包围所述开口的导电片单元，所述导电片单元包括至少4个弧形导电片，各个弧形导电片之间相隔离，每个弧形导电片上设置有多个触片，待电镀晶圆的圆周边部与各个触片导电接触；所述主板体的上部不接触电镀液的区域设置有数量与所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶圆装卸挂具设备，其特征在于，包括：主支架；后盖卸装单元，其用于拆装挂具后盖的锁付件并将后盖移动；挂具夹持单元，其用于放置和定位挂具；晶圆顶出单元，其用于托持和顶出挂具上晶圆；密封圈吹扫机构，其用于在挂具上晶圆被顶出后，对挂具上密封圈产生吹扫气流；视觉检测机构，其用于在挂具上晶圆被顶出后，检测密封圈上是否有异物残留。2.根据权利要求1所述的晶圆装卸挂具设备，其特征在于，所述后盖卸装单元包括上支撑板、电批固定板、吸盘、导向机构、第二升降驱动机构和多个电批，多个所述电批成圆周分布安装在所述电批固定板上，所述吸盘安装于所述电批固定板下方，所述电批固定板经导向机构可升降地安装于所述上支撑板下方，所述第二升降驱动机构带动所述电批固定板沿导向机构作升降移动。3.根据权利要求2所述的晶圆装卸挂具设备，其特征在于，包括多组所述后盖卸装单元，各组所述后盖卸装单元用于卸装不同尺寸晶圆的挂具，还包括第一平移驱动机构，所述第一平移驱动机构带动多组所述后盖卸装单元换位平移。4.根据权利要求1所述的晶圆装卸挂具设备，其特征在于，所述视觉检测机构包括多个图像采集摄像头，各个图像采集摄像头的朝向与水平线所成夹角不同。5.根据权利要求1所述的晶圆装卸挂具设备，其特征在于，所述挂具夹持单元包括第二平移驱动机构、滑板、转向机构、旋转板、限位块和托持块，所述限位块安装于旋转板的两侧，所述托持块安装于旋转板的一端，所述限位块与挂具的两侧相匹配，所述托持块与挂具的下...

【专利技术属性】
技术研发人员：何志刚，薛宽宽，刘建新，
申请(专利权)人：上海戴丰科技有限公司，
类型：新型
国别省市：