鍵合設(shè)備上的雙路拾片翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的鍵合設(shè)備上的雙路拾片翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，包括：固定座，固定于鍵合設(shè)備上；用于拾取并運(yùn)載芯片的第一拾取機(jī)構(gòu)，安裝于固定座上；用于拾取并運(yùn)載芯片的第二拾取機(jī)構(gòu)，安裝于固定座上；用于帶動第一拾取機(jī)構(gòu)和第二拾取機(jī)構(gòu)運(yùn)動的換位機(jī)構(gòu)，使位于拾片位置或交片位置的第一拾取機(jī)構(gòu)和位于交片位置或拾片位置的第二拾取機(jī)構(gòu)交換位置。本發(fā)明的鍵合設(shè)備上的雙路拾片翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)主要是通過換位機(jī)構(gòu)使兩個拾取機(jī)構(gòu)分別在拾片位置和交片位置往復(fù)運(yùn)動，并行工作。本發(fā)明的鍵合設(shè)備上的雙路拾片翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)生產(chǎn)效率高，同時結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，設(shè)備的可靠性高，方便電、氣連接，且利于視覺識別機(jī)構(gòu)布局。
【專利說明】鍵合設(shè)備上的雙路拾片翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種專門適用于制造或處理半導(dǎo)體的設(shè)備，特別是涉及一種鍵合設(shè)備上的雙路拾片翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]倒裝芯片鍵合(FCB)是將芯片與基板直接安裝互連的一種方法，其之所以被稱為“倒裝”，是相對于傳統(tǒng)的引線鍵合(wire bonding)連接方式而言的，傳統(tǒng)的互連法通常都是芯片面朝上安裝互連，而倒裝芯片的電氣面朝下，芯片上的焊區(qū)直接與基板上的焊區(qū)互連，相當(dāng)于將前者翻轉(zhuǎn)過來，故稱其為“倒裝”。用于完成倒裝芯片鍵合的鍵合設(shè)備通常包括拾片翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，拾片翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是鍵合設(shè)備中的關(guān)鍵機(jī)構(gòu)，它的作用在于從在拾片位置上將芯片拾起，并將芯片傳遞到交片位置，在交片位置，鍵合頭機(jī)構(gòu)中的鍵合頭將芯片拾起，并將芯片粘貼在基板晶圓上，完成鍵合工藝。
[0003]拾片翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)關(guān)系到鍵合設(shè)備的工作效率。目前生產(chǎn)線上的拾片翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的拾片翻轉(zhuǎn)頭都是單頭機(jī)構(gòu)或三頭、多頭。單拾片頭的拾片翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)生產(chǎn)效率低，三頭或多頭機(jī)構(gòu)的拾片翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)要連續(xù)向一個方向旋轉(zhuǎn)，電、氣連接要經(jīng)過中間轉(zhuǎn)換裝置才能安裝，且視覺識別機(jī)構(gòu)不好布局，機(jī)構(gòu)復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種既可解決困擾客戶的效率問題又方便電、氣連接，且利于視覺識別機(jī)構(gòu)布局，結(jié)構(gòu)較為簡單的鍵合設(shè)備上的雙路拾片翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
[0005]本發(fā)明的鍵合設(shè)備上的雙路拾片翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，包括:
[0006]固定座，固定于所述鍵合設(shè)備上；
[0007]用于拾取并運(yùn)載芯片的第一拾取機(jī)構(gòu)，安裝于所述固定座上；
[0008]用于拾取并運(yùn)載芯片的第二拾取機(jī)構(gòu)，安裝于所述固定座上；
[0009]用于帶動所述第一拾取機(jī)構(gòu)和所述第二拾取機(jī)構(gòu)運(yùn)動的換位機(jī)構(gòu)，使位于拾片位置或交片位置的第一拾取機(jī)構(gòu)和位于交片位置或拾片位置的所述第二拾取機(jī)構(gòu)交換位置。
[0010]本發(fā)明的鍵合設(shè)備上的雙路拾片翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其中，所述換位機(jī)構(gòu)包括:
[0011]連接部件，可相對旋轉(zhuǎn)的設(shè)置于所述固定座上，所述第一拾取機(jī)構(gòu)、所述第二拾取機(jī)構(gòu)分別通過連接部件安裝于所述固定座上，所述第一拾取機(jī)構(gòu)、所述第二拾取機(jī)構(gòu)分別固定于所述連接部件上，通過所述連接部件的旋轉(zhuǎn)，位于拾片位置或交片位置的第一拾取機(jī)構(gòu)和位于交片位置或拾片位置的所述第二拾取機(jī)構(gòu)交換位置。
[0012]本發(fā)明的鍵合設(shè)備上的雙路拾片翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其中，所述連接部件的旋轉(zhuǎn)軸線垂直于所述固定座的面向所述連接部件的面。
[0013]本發(fā)明的鍵合設(shè)備上的雙路拾片翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其中，所述連接部件為菱形的翻轉(zhuǎn)板，所述第一拾取機(jī)構(gòu)、所述第二拾取機(jī)構(gòu)分別安裝于所述翻轉(zhuǎn)板的兩端，所述翻轉(zhuǎn)板的中部可旋轉(zhuǎn)的安裝于所述固定座上。[0014]本發(fā)明的鍵合設(shè)備上的雙路拾片翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其中，所述第一拾取機(jī)構(gòu)包括:
[0015]第一 Z向驅(qū)動裝置，固定于所述翻轉(zhuǎn)板的一端；
[0016]第一吸頭組件，安裝于所述第一 Z向驅(qū)動裝置上，通過第一 Z向驅(qū)動裝置的驅(qū)動，所述第一吸頭組件可以相對所述翻轉(zhuǎn)板Z向移動；
[0017]用于吸取所述芯片的第一吸頭，安裝于所述第一吸頭組件上。
[0018]本發(fā)明的鍵合設(shè)備上的雙路拾片翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其中，所述第二拾取機(jī)構(gòu)包括:
[0019]第二 Z向驅(qū)動裝置，固定于所述翻轉(zhuǎn)板的另一端；
[0020]第二吸頭組件，安裝于所述第二 Z向驅(qū)動裝置上，通過所述第二 Z向驅(qū)動裝置的驅(qū)動，所述第二吸頭組件可以相對所述翻轉(zhuǎn)板Z向移動；
[0021]用于吸取所述芯片的第二吸頭，安裝于所述第二吸頭組件上。
[0022]本發(fā)明的鍵合設(shè)備上的雙路拾片翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)主要是通過安裝在固定座上的換位機(jī)構(gòu)使兩個拾取機(jī)構(gòu)分別在拾片位置和交片位置往復(fù)運(yùn)動，并行工作。本發(fā)明的鍵合設(shè)備上的雙路拾片翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)生產(chǎn)效率高，同時結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，設(shè)備的可靠性高。本發(fā)明的鍵合設(shè)備上的雙路拾片翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)方便電、氣連接，且利于視覺識別機(jī)構(gòu)布局。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為安裝有本發(fā)明的雙路拾片翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的鍵合設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為本發(fā)明的鍵合設(shè)備上的雙路拾片翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)與雙路鍵合機(jī)構(gòu)的配合結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3為本發(fā)明的鍵合設(shè)備上的雙路拾片翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖的立體圖。
【具體實施方式】
[0026]本發(fā)明的鍵合設(shè)備上的雙路拾片翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的功能是將芯片從藍(lán)膜或料盒拾起，將芯片翻轉(zhuǎn)180度然后等待鍵合設(shè)備上的鍵合頭機(jī)構(gòu)將芯片拾起，完成芯片鍵合工藝，該機(jī)構(gòu)是是半導(dǎo)體封裝工序中的關(guān)鍵設(shè)備——倒裝芯片鍵合設(shè)備上的關(guān)鍵部件。
[0027]如圖1、圖2、圖3所示，安裝有本發(fā)明的雙路拾片翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6的鍵合設(shè)備包括工作臺上下料機(jī)構(gòu)1、工作臺機(jī)構(gòu)2、晶片臺機(jī)構(gòu)4、底盤10以及雙路鍵合機(jī)構(gòu)5。其中圖1、圖2中所示的Z向為垂直于底盤10的方向。
[0028]本發(fā)明的鍵合設(shè)備上的雙路拾片翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6包括:
[0029]固定座61，固定于鍵合設(shè)備的底盤10上；
[0030]用于拾取并運(yùn)載芯片的第一拾取機(jī)構(gòu)70,安裝于固定座61上；
[0031]用于拾取并運(yùn)載芯片的第二拾取機(jī)構(gòu)80,安裝于固定座61上；
[0032]用于帶動第一拾取機(jī)構(gòu)70和第二拾取機(jī)構(gòu)80運(yùn)動的換位機(jī)構(gòu)90，使位于拾片位置或交片位置的第一拾取機(jī)構(gòu)70和位于交片位置或拾片位置的第二拾取機(jī)構(gòu)80交換位置。
[0033]本發(fā)明的鍵合設(shè)備上的雙路拾片翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6，其中，換位機(jī)構(gòu)90包括:
[0034]連接部件，可相對旋轉(zhuǎn)的設(shè)置于固定座61。第一拾取機(jī)構(gòu)70、第二拾取機(jī)構(gòu)80分別通過上述連接部件安裝于固定座61上，第一拾取機(jī)構(gòu)70、第二拾取機(jī)構(gòu)80分別固定于上述連接部件上，通過上述連接部件的旋轉(zhuǎn)，位于拾片位置或交片位置的第一拾取機(jī)構(gòu)70和位于交片位置或拾片位置的第二拾取機(jī)構(gòu)80交換位置。
[0035]本發(fā)明的鍵合設(shè)備上的雙路拾片翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6，其中，上述連接部件的旋轉(zhuǎn)軸線垂直于固定座61的面向上述連接部件的面。
[0036]本發(fā)明的鍵合設(shè)備上的雙路拾片翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6，其中，上述連接部件為菱形的翻轉(zhuǎn)板
62。翻轉(zhuǎn)板62可相對旋轉(zhuǎn)的設(shè)置于固定座61上。翻轉(zhuǎn)板62可以在電機(jī)的帶動下旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。第一拾取機(jī)構(gòu)70、第二拾取機(jī)構(gòu)80分別安裝于翻轉(zhuǎn)板62的兩端。翻轉(zhuǎn)板62的中部可旋轉(zhuǎn)的安裝于固定座61上。這樣設(shè)計使視覺系統(tǒng)的上看鏡頭7與下看鏡頭9可以很方便安裝于第一拾取機(jī)構(gòu)70與第二拾取機(jī)構(gòu)80之間，同時上看鏡頭7與下看鏡頭9可以很方便的識別第一拾取機(jī)構(gòu)70與第二拾取機(jī)構(gòu)80上的芯片。整個鍵合設(shè)備的布局更為合理、簡潔。
[0037]本發(fā)明的鍵合設(shè)備上的雙路拾片翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6，其中，第一拾取機(jī)構(gòu)70包括:
[0038]第一 Z向驅(qū)動裝置71，由音圈電機(jī)和直線導(dǎo)軌組成，可帶動安裝在其上的零件做Z向的直線運(yùn)動，其固定于翻轉(zhuǎn)板62的一端；
[0039]第一吸頭組件72，安裝于第一 Z向驅(qū)動裝置71上，通過第一 Z向驅(qū)動裝置71的驅(qū)動，第一吸頭組件72可以相對翻轉(zhuǎn)板62做Z向移動；
[0040]用于吸取芯片的第一吸頭73，安裝于第一吸頭組件72上。
[0041]本發(fā)明的鍵合設(shè)備上的雙路拾片翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6，其中，第二拾取機(jī)構(gòu)80包括:
[0042]第二 Z向驅(qū)動裝置81，由音圈電機(jī)和直線導(dǎo)軌組成，可帶動安裝在其上的零件做Z向的直線運(yùn)動，其固定于翻轉(zhuǎn)板62的另一端；
[0043]第二吸頭組件82，安裝于第二 Z向驅(qū)動裝置81上，通過第二 Z向驅(qū)動裝置81的驅(qū)動，第二吸頭組件82可以相對翻轉(zhuǎn)板62做Z向移動；
[0044]用于吸取芯片的第二吸頭83，安裝于第二吸頭組件82上。
[0045]第二Z向驅(qū)動裝置81的結(jié)構(gòu)、功能與第一Z向驅(qū)動裝置71的結(jié)構(gòu)、功能完全相同。
[0046]當(dāng)本發(fā)明涉及的鍵合設(shè)備開始工作時，晶片臺上下料機(jī)構(gòu)(圖中未示出)將芯片送到晶片臺機(jī)構(gòu)4中；工作臺上下料機(jī)構(gòu)I將晶圓送到工作臺機(jī)構(gòu)2中；晶片臺機(jī)構(gòu)4中的粘貼在藍(lán)膜8上的芯片在下看鏡頭9的識別下運(yùn)行到下看鏡頭9中心。
[0047]本發(fā)明的鍵合設(shè)備上的雙路拾片翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6的第一拾取機(jī)構(gòu)70位于拾片位置(拾片位置位于交片位置下方)。在第一 Z向驅(qū)動裝置71的驅(qū)動下，第一吸頭73向下移動，通過控制第一吸頭組件72上真空氣路的通和斷，第一吸頭73將芯片拾起后向上移動；接著翻轉(zhuǎn)板62轉(zhuǎn)動180度，攜帶有芯片的第一拾取機(jī)構(gòu)70運(yùn)動至交片位置；與此同時，隨著翻轉(zhuǎn)板62的轉(zhuǎn)動，第二拾取機(jī)構(gòu)80運(yùn)動至拾片位置。在第一 Z向驅(qū)動裝置71的驅(qū)動下，第一吸頭73向上移動將芯片交給鍵合機(jī)構(gòu)5。鍵合機(jī)構(gòu)5中的鍵合頭51將第一吸頭73上的芯片拾起，通過上看鏡頭7對芯片外觀進(jìn)行檢測后，鍵合機(jī)構(gòu)5運(yùn)動將芯片粘貼在工作臺機(jī)構(gòu)2的晶圓上，完成鍵合工藝。交片完成后，第一吸頭73向下移動。在第一拾取機(jī)構(gòu)70進(jìn)行交片時，第二拾取機(jī)構(gòu)80在拾片位置進(jìn)行上述拾片工作。待第一拾取機(jī)構(gòu)70完成交片工作，第二拾取機(jī)構(gòu)80完成拾取工作，翻轉(zhuǎn)板62再次轉(zhuǎn)動180度，第一拾取機(jī)構(gòu)70旋轉(zhuǎn)到拾片位置，第二拾取機(jī)構(gòu)80旋轉(zhuǎn)到交片位置，第二拾取機(jī)構(gòu)80進(jìn)行交片工作，第一拾取機(jī)構(gòu)70進(jìn)行拾片工作。如此第一拾取機(jī)構(gòu)70、第二拾取機(jī)構(gòu)80循環(huán)往復(fù)工作，從而保證拾片和交片連續(xù)不斷的進(jìn)行。[0048]整個過程通過時序控制，兩個拾取機(jī)構(gòu)并行工作，同時完成拾片和交片，使設(shè)備效率優(yōu)于單頭系統(tǒng)。
[0049]本發(fā)明的鍵合設(shè)備上的雙路拾片翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)主要是通過安裝在固定座上的由電機(jī)驅(qū)動的翻轉(zhuǎn)板做往復(fù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，兩個拾取機(jī)構(gòu)分別在拾片位置和交片位置往復(fù)運(yùn)動，并行工作。本發(fā)明的鍵合設(shè)備上的雙路拾片翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊、效率高，便于視覺系統(tǒng)的布局和識別，設(shè)備的可靠性高。
[0050]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種鍵合設(shè)備上的雙路拾片翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其特征在于，包括: 固定座，固定于所述鍵合設(shè)備上； 用于拾取并運(yùn)載芯片的第一拾取機(jī)構(gòu)，安裝于所述固定座上； 用于拾取并運(yùn)載芯片的第二拾取機(jī)構(gòu)，安裝于所述固定座上； 用于帶動所述第一拾取機(jī)構(gòu)和所述第二拾取機(jī)構(gòu)運(yùn)動的換位機(jī)構(gòu)，使位于拾片位置或交片位置的第一拾取機(jī)構(gòu)和位于交片位置或拾片位置的所述第二拾取機(jī)構(gòu)交換位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍵合設(shè)備上的雙路拾片翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述換位機(jī)構(gòu)包括: 連接部件，可相對旋轉(zhuǎn)的設(shè)置于所述固定座上，所述第一拾取機(jī)構(gòu)、所述第二拾取機(jī)構(gòu)分別通過連接部件安裝于所述固定座上，所述第一拾取機(jī)構(gòu)、所述第二拾取機(jī)構(gòu)分別固定于所述連接部件上，通過所述連接部件的旋轉(zhuǎn)，位于拾片位置或交片位置的第一拾取機(jī)構(gòu)和位于交片位置或拾片位置的所述第二拾取機(jī)構(gòu)交換位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鍵合設(shè)備上的雙路拾片翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述連接部件的旋轉(zhuǎn)軸線垂直于所述固定座的面向所述連接部件的面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鍵合設(shè)備上的雙路拾片翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述連接部件為菱形的翻轉(zhuǎn)板，所述第一拾取機(jī)構(gòu)、所述第二拾取機(jī)構(gòu)分別安裝于所述翻轉(zhuǎn)板的兩端，所述翻轉(zhuǎn)板的中部可旋轉(zhuǎn)的安裝于所述固定座上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鍵合設(shè)備上的雙路拾片翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述第一拾取機(jī)構(gòu)包括: 第一 Z向驅(qū)動裝置，固定于所述翻轉(zhuǎn)板的一端； 第一吸頭組件，安裝于所述第一 Z向驅(qū)動裝置上，通過第一 Z向驅(qū)動裝置的驅(qū)動，所述第一吸頭組件可以相對所述翻轉(zhuǎn)板Z向移動； 用于吸取所述芯片的第一吸頭，安裝于所述第一吸頭組件上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鍵合設(shè)備上的雙路拾片翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述第二拾取機(jī)構(gòu)包括: 第二 Z向驅(qū)動裝置，固定于所述翻轉(zhuǎn)板的另一端； 第二吸頭組件，安裝于所述第二 Z向驅(qū)動裝置上，通過第二 Z向驅(qū)動裝置的驅(qū)動，所述第二吸頭組件可以相對所述翻轉(zhuǎn)板Z向移動； 用于吸取所述芯片的第二吸頭，安裝于所述第二吸頭組件上。
【文檔編號】H01L21/67GK103489811SQ201210191026
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年6月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月11日
【發(fā)明者】郭 東, 唐亮, 周啟舟, 郎平, 徐品烈 申請人:北京中電科電子裝備有限公司