一種取晶、固晶裝置及其採用它的固晶機的製作方法

2023-11-03 20:30:32 3

本發明涉及固晶機領域，具體涉及一種取晶、固晶裝置及其採用它的固晶機。

背景技術：

在半導體器件如ic等的封裝過程中，固晶是極其重要的環節。固晶的過程是：首先由點膠機構(也稱點膠模塊)在基板的固晶工位上點膠，而後由固晶機構的固晶擺臂將半導體晶片從晶圓上取出，進而轉移到已點好膠的固晶工位上。在相同固晶良品率(質量)條件下，固晶機的固晶效率是評價固晶機性能的重要指標。

對於背部貼設有daf膜的晶片，封裝尺寸與晶片大小相同，在封裝時需要進行加熱，且加熱時的溫度公差在±3度，目前基板的輸送料道較長，對整條料道進行溫度控制技術難度較大，而且能耗高，溫度控制不均勻，導致晶片封裝時容易產生空洞現象。

另一方面，由於很難保證焊頭和整個基板的水平，因此很難滿足對貼裝平整度要求較高的產品。

技術實現要素：

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供了一種取晶、固晶裝置。

為達到上述目的，本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：

一種取晶、固晶裝置，其特徵在於，包括：

固晶臺，所述固晶臺沿x、y方向運動，所述固晶臺上嵌設有平面治具座，所述平面治具座與所述固晶臺平齊，所述平面治具座連接有加熱裝置；

轉臂，所述轉臂設有沿平行於所述轉臂的旋轉軸線來回運動的焊頭，所述焊頭用於取晶和固晶；

基板，所述基板位於所述固晶臺上方且相對於所述固晶臺沿x方向作進給運動。

第一驅動裝置，所述第一驅動裝置與所述轉臂連接，用於驅動所述轉臂圓周轉動；

晶圓臺和晶圓臺驅動裝置，所述晶圓臺用於固定晶圓，所述晶圓臺驅動裝置用於驅動所述晶圓臺沿x、y方向運動以及驅動所述晶圓臺繞其旋轉軸線旋轉。

採用上述技術方案的有益效果是：通過在固晶臺上設置平面治具座，平面治具座與固晶臺平齊，加熱裝置，可以實現對平面治具座的加熱，便於固晶時溫度的控制，可以使基板在一定的範圍內加熱，溫度控制較為穩定，裝片不易產生空洞現象；在固晶時，焊頭與基板之間的力集中於平面治具座上，大大降低了對固晶臺整體平整度的要求，提高了焊頭與處於裝片位基板的平行度，更易確保半導體器件的貼裝平整度，提高固晶的良品率。轉臂和視覺定位裝置固定不動，通過驅動固晶臺沿y方向運動，可以實現對基板y方向的封裝，通過固晶臺上的x方向基板驅動機構，可以實現對基板y方向的封裝。通過使晶圓臺移動，帶動晶圓移動，提高取晶效率，通過驅動晶圓臺旋轉，可以實現晶片多角度的固晶作業。

進一步地，還包括第一視覺定位裝置和第二視覺定位裝置，所述第一視覺定位裝置固定於所述晶圓臺上方，所述第二視覺定位裝置固定於所述平面治具座上方。採用上述技術方案的有益效果是：第一視覺定位裝置在取晶時進行定位，第二視覺定位裝置在固晶時進行定位，定位精度高。

進一步地，所述平面治具座的四個角附近設有階梯孔，所述階梯孔內安裝有調平螺絲和彈簧，所述彈簧套設於所述調平螺絲上。

採用上述技術方案的有益效果是：通過螺絲上彈簧的彈性作用，可以快速安裝和調平平面治具座，保證焊頭與平面治具座之間的水平，易於加工和調整。

進一步地，所述焊頭為一伸縮式結構，焊頭包括第一連接杆、套筒、第二連接杆和壓簧，第一連接杆與套筒滑動連接，第二連接杆穿設於套筒內且與套筒固定連接，壓簧一端與第一連接杆連接，壓簧的另一端與第二連接杆的一端連接，第一連接杆的周向設有凹槽，套筒內壁設有導向凸起，凹槽與導向凸起配合，氣管插入第一連接杆和第二連接杆中並與吸嘴連接，氣管連接有真空發生器。

本發明還公開了固晶機，包括基板上料裝置、點膠裝置，其特徵在於，還包括上述的一種取晶、固晶裝置。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖做簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明的結構示意圖。

圖2是本發明平面治具座安裝的結構示意圖

圖3是本發明焊頭的結構示意圖

圖中數字和字母所表示的相應部件的名稱：

1-晶圓臺；11-晶片；2-固晶臺；3-基板；4-平面治具座；5-轉臂；6-第一驅動裝置；8-加熱裝置；21-第一視覺定位裝置；22-第二視覺定位裝置；31-吸嘴；32-第一連接杆；33-套筒；34-壓簧；35-第二連接杆；36-氣管；321-凹槽；331-導向凸起；41-階梯孔；42-調平螺絲；43-彈簧；100-夾爪。

具體實施方式

下面結合具體實施例，對本發明的內容做進一步的詳細說明：

為了達到本發明的目的，如圖所示，在本發明的一種實施方式為：一種取晶、固晶裝置，包括：

固晶臺2，固晶臺2沿x、y方向運動，固晶臺2上嵌設有平面治具座4，平面治具座4與固晶臺2平齊，平面治具座4連接有加熱裝置8；

轉臂5，轉臂5設有沿平行於轉臂5的旋轉軸線來回運動的焊頭，焊頭用於取晶和固晶；

基板3，基板3位於固晶臺1上方且相對於固晶臺1沿x方向作進給運動，基板3通過夾爪100固定，步進電機驅動夾爪作進給運動。

第一驅動裝置6，第一驅動裝置6與轉臂5連接，用於驅動轉臂5圓周轉動；

晶圓臺4和晶圓臺驅動裝置，晶圓臺1用於固定晶圓，晶圓臺驅動裝置用於驅動晶圓臺1沿x、y方向運動以及驅動晶圓臺1繞其旋轉軸線旋轉。

採用上述技術方案的有益效果是：通過在固晶臺上設置平面治具座，平面治具座與固晶臺平齊，加熱裝置，可以實現對平面治具座的加熱，便於固晶時溫度的控制，可以使基板在一定的範圍內加熱，溫度控制較為穩定，封裝不易產生空洞現象；在固晶時，焊頭與基板之間的力集中於平面治具座上，基板不容易產生局部變形，使得固晶後基板的平整度較高，大大降低了固晶的廢品率，降低企業生產成本，通過驅動固晶臺沿xy方向運動，轉臂和視覺定位裝置固定不動，可以實現對基板xy方向的封裝，通過使晶圓臺移動，帶動晶圓移動，提高取晶效率，通過驅動晶圓臺旋轉，可以實現晶片多角度的固晶作業。

在本發明的另一些實施方式中，還包括第一視覺定位裝置21和第二視覺定位裝置22，第一視覺定位裝置21固定於晶圓臺上方，第二視覺定位裝置22固定於平面治具座上方。採用上述技術方案的有益效果是：第一視覺定位裝置在取晶時進行定位，第二視覺定位裝置在固晶時進行定位，定位精度高。

在本發明的另一些實施方式中，平面治具座的四個角附近設有階梯孔，階梯孔內安裝有調平螺絲和彈簧，彈簧套設於調平螺絲上。採用上述技術方案的有益效果是：通過螺絲上彈簧的彈性作用，可以快速安裝和調平平面治具座，保證焊頭與平面治具座之間的水平，易於加工和調整。

在本發明的另一些實施方式中，焊頭為一伸縮式結構，焊頭包括第一連接杆32、套筒33、第二連接杆35和壓簧34，第一連接杆32與套筒33滑動連接，第二連接杆35穿設於套筒33內且與套筒33固定連接，壓簧34一端與第一連接杆32連接，壓簧34的另一端與第二連接杆35的一端連接，第一連接杆32的周向設有凹槽321，套筒33內壁設有導向凸起331，凹槽321與導向凸起331配合，氣管36插入第一連接杆32和第二連接杆35中並與吸嘴31連接，氣管36連接有真空發生器，套筒33可以採用彈性材料製成，凹槽321既可以使導向凸起331上下滑動，又可以起到滑動限位的作用。採用上述技術方案的有益效果是：防止取晶時焊頭與晶圓之間的硬衝撞。

本發明還公開了固晶機，包括基板上料裝置、點膠裝置，其特徵在於，還包括上述的一種取晶、固晶裝置。

上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在於讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發明的內容並加以實施，並不能以此限制本發明的保護範圍，凡根據本發明精神實質所做的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護範圍內。