本實用新型涉及芯片倒裝設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種晶圓級芯片倒裝定位平臺。

背景技術(shù)：

在晶圓級芯片倒裝領(lǐng)域和IC(集成電路)封裝行業(yè)，針對晶圓的定位十分關(guān)鍵。

在現(xiàn)有的定位平臺中，主要采用單自由度或者XY兩自由度兩種復(fù)合方式，如此設(shè)置的晶圓級芯片倒裝定位平臺難以滿足晶圓檢測領(lǐng)域以及IC封裝行業(yè)對于角位移定位精準(zhǔn)的問題。與此同時，現(xiàn)有的高精度傳感器如激光位移傳感器、光纖位移傳感器、激光干涉儀、光柵尺等的使用均存在集成安裝困難、成本高的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種晶圓級芯片倒裝定位平臺，該晶圓級芯片倒裝定位平臺實現(xiàn)了帶角位移補(bǔ)償?shù)钠矫嫒杂啥鹊暮晡?fù)合。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種晶圓級芯片倒裝定位平臺，包括用以承載晶圓、且能夠進(jìn)行較大幅度運動的X軸移動平臺與Y軸移動平臺，還包括用以供所述晶圓在XY平面內(nèi)進(jìn)行較大幅度旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)平臺，所述旋轉(zhuǎn)平臺上設(shè)有用以供所述晶圓在XY平面內(nèi)進(jìn)行較小幅度旋轉(zhuǎn)、且能夠沿X軸與Y軸進(jìn)行較小幅度運動的角位移補(bǔ)償裝置，所述角位移補(bǔ)償裝置的上方設(shè)有用以檢測所述晶圓位置的視覺反饋系統(tǒng)。

相對于上述背景技術(shù)，本實用新型提供的晶圓級芯片倒裝定位平臺，利用X軸移動平臺、Y軸移動平臺以及旋轉(zhuǎn)平臺可以確保晶圓在所需軌跡上移動，除此之外，旋轉(zhuǎn)平臺上設(shè)有角位移補(bǔ)償裝置，用以供晶圓在XY平面內(nèi)進(jìn)行較小幅度旋轉(zhuǎn)，并且角位移補(bǔ)償裝置還能夠相對于旋轉(zhuǎn)平臺在X軸與Y軸上進(jìn)行較小幅度的運動；也就是說，針對晶圓在XY平面內(nèi)的旋轉(zhuǎn)，且能夠沿X軸與Y軸小幅度運動，利用旋轉(zhuǎn)平臺和角位移補(bǔ)償裝置共同作用，實現(xiàn)晶圓的位移，并且旋轉(zhuǎn)平臺旋轉(zhuǎn)幅度較大，角位移補(bǔ)償裝置旋轉(zhuǎn)幅度較小，如此設(shè)置，在旋轉(zhuǎn)平臺與角位移補(bǔ)償裝置的共同作用下，實現(xiàn)晶圓的角位移定位精準(zhǔn)；利用視覺反饋系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確知曉晶圓的位置，有利于對其進(jìn)行表面質(zhì)量的檢測。

優(yōu)選地，所述X軸移動平臺位于所述Y軸移動平臺之上，且所述旋轉(zhuǎn)平臺位于所述X軸移動平臺之上。

優(yōu)選地，所述角位移補(bǔ)償裝置的上表面設(shè)有用以固定所述晶圓的圓形夾持工作面。

優(yōu)選地，還包括用以控制所述X軸移動平臺、所述Y軸移動平臺、所述旋轉(zhuǎn)平臺與所述角位移補(bǔ)償裝置協(xié)同運動的控制裝置，且所述控制裝置與所述視覺反饋系統(tǒng)連接。

優(yōu)選地，所述視覺反饋系統(tǒng)具體為能夠利用亞像素模板匹配方法進(jìn)行檢測的視覺反饋系統(tǒng)。

優(yōu)選地，所述X軸移動平臺與所述Y軸移動平臺分別由直線電機(jī)驅(qū)動，所述旋轉(zhuǎn)平臺由力矩電機(jī)驅(qū)動，所述角位移補(bǔ)償裝置由壓電陶瓷驅(qū)動器驅(qū)動。

優(yōu)選地，所述角位移補(bǔ)償裝置的定位精度為0.2arcsec～0.8arcsec。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例所提供的晶圓級芯片倒裝定位平臺的示意圖；

圖2為圖1中角位移補(bǔ)償裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1中視覺反饋系統(tǒng)的工作原理圖。

其中：

1-X軸移動平臺、2-Y軸移動平臺、3-旋轉(zhuǎn)平臺、4-角位移補(bǔ)償裝置、5-視覺反饋系統(tǒng)、9-待檢測晶圓。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本實用新型方案，下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

請參考圖1、圖2和圖3，圖1為本實用新型實施例所提供的晶圓級芯片倒裝定位平臺的示意圖；圖2為圖1中角位移補(bǔ)償裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖1中視覺反饋系統(tǒng)的工作原理圖。

本實用新型提供的一種晶圓級芯片倒裝定位平臺，主要包括X軸移動平臺1、Y軸移動平臺2、旋轉(zhuǎn)平臺3、角位移補(bǔ)償裝置4和視覺反饋系統(tǒng)5，如說明書附圖1所示。

待檢測晶圓9位于角位移補(bǔ)償裝置4上，由角位移補(bǔ)償裝置4固定；X軸移動平臺1可以沿X軸方向進(jìn)行較大幅度的移動，Y軸移動平臺2可以沿Y軸方向進(jìn)行較大幅度的移動，旋轉(zhuǎn)平臺3可以在XY平面內(nèi)進(jìn)行較大幅度旋轉(zhuǎn)，角位移補(bǔ)償裝置4可以在XY平面內(nèi)進(jìn)行較小幅度旋轉(zhuǎn)，并且角位移補(bǔ)償裝置4相對于旋轉(zhuǎn)平臺3在X軸與Y軸方向上可以進(jìn)行較小幅度的移動。

其中，旋轉(zhuǎn)平臺3的旋轉(zhuǎn)精度低于角位移補(bǔ)償裝置4的旋轉(zhuǎn)精度，X軸移動平臺1的平移精度與Y軸移動平臺2的平移精度均低于角位移補(bǔ)償裝置4的平移精度。顯而易見地，X軸移動平臺1的平移范圍與Y軸移動平臺2的平移范圍均大于角位移補(bǔ)償裝置4的平移范圍，且旋轉(zhuǎn)平臺3的旋轉(zhuǎn)范圍大于角位移補(bǔ)償裝置4的旋轉(zhuǎn)范圍；具備如此特征的角位移補(bǔ)償裝置4，其能夠相對于旋轉(zhuǎn)平臺3在XY平面內(nèi)進(jìn)行較小幅度旋轉(zhuǎn)，并且能夠沿X軸方向與Y軸方向進(jìn)行較小幅度的移動。

X軸移動平臺1、Y軸移動平臺2和旋轉(zhuǎn)平臺3的運動范圍較大，且精度小于角位移補(bǔ)償裝置4的精度；可以將X軸移動平臺1、Y軸移動平臺2和旋轉(zhuǎn)平臺3稱之為宏動部件，而角位移補(bǔ)償裝置4稱之為微動部件；本實用新型的晶圓級芯片倒裝定位平臺即實現(xiàn)了宏微復(fù)合，提高待檢測晶圓9的移動效率。

在利用晶圓級芯片倒裝定位平臺對待檢測晶圓9進(jìn)行檢測時，首先將待檢測晶圓9放置于角位移補(bǔ)償裝置4上，通過角位移補(bǔ)償裝置4固定待檢測晶圓9，然后X軸移動平臺1、Y軸移動平臺2和旋轉(zhuǎn)平臺3進(jìn)行大范圍的移動，當(dāng)移動的一定位置后，由角位移補(bǔ)償裝置4進(jìn)行小范圍的運動，并通過視覺反饋系統(tǒng)5實時檢測待檢測晶圓9的位置，并根據(jù)實際需要調(diào)節(jié)宏動部件與微動部件，實現(xiàn)位于角位移補(bǔ)償裝置4上的待檢測晶圓9的位置準(zhǔn)確。

針對角位移補(bǔ)償裝置4，如說明書附圖2所示；可以利用現(xiàn)有技術(shù)中柔性鉸鏈導(dǎo)向的Xyθ三自由度精度補(bǔ)償器的設(shè)置方式，角位移補(bǔ)償裝置4的具體形狀構(gòu)造可以參考現(xiàn)有技術(shù)，本文不再贅述。

如此設(shè)置，可以最大限度的提高檢測效率，利用宏動部件與微動部件的共同運動調(diào)節(jié)待檢測晶圓9的位置，確保待檢測晶圓9始終處于所需位置范圍內(nèi)，提高了待檢測晶圓9的定位精度，能夠滿足目前晶圓檢測領(lǐng)域以及IC封裝行業(yè)對于待檢測晶圓9的定位精準(zhǔn)的要求。

針對X軸移動平臺1、Y軸移動平臺2、旋轉(zhuǎn)平臺3和角位移補(bǔ)償裝置4的設(shè)置方式，本實用新型將X軸移動平臺1位于Y軸移動平臺2之上，且旋轉(zhuǎn)平臺3位于X軸移動平臺1之上，如說明書附圖1所示。

X軸移動平臺1、Y軸移動平臺2、旋轉(zhuǎn)平臺3和角位移補(bǔ)償裝置4的驅(qū)動部件相互獨立，各自互不干涉，能夠同時移動，進(jìn)而快速確定待檢測晶圓9的位置。

角位移補(bǔ)償裝置4的上表面設(shè)有用以固定待檢測晶圓9的圓形夾持工作面，如說明書附圖2所示。

眾所周知，針對晶圓的生產(chǎn)加工，往往切割后的晶圓呈圓形，本實用新型的晶圓級芯片倒裝定位平臺，其角位移補(bǔ)償裝置4的上表面設(shè)有圓形夾持工作面，用以對待檢測晶圓9進(jìn)行固定夾持，確保對圓形的待檢測晶圓9的施力均勻，降低因夾持造成的損壞的概率。當(dāng)然，圓形夾持工作面的具體形狀構(gòu)造還可以參考現(xiàn)有技術(shù)。

為了進(jìn)一步提高晶圓級芯片倒裝定位平臺的檢測效率，還可以設(shè)置控制裝置，控制裝置與X軸移動平臺1、Y軸移動平臺2、旋轉(zhuǎn)平臺3、角位移補(bǔ)償裝置4和視覺反饋系統(tǒng)5連接，可以控制X軸移動平臺1、Y軸移動平臺2、旋轉(zhuǎn)平臺3與角位移補(bǔ)償裝置4的協(xié)同運動。

當(dāng)視覺反饋系統(tǒng)5監(jiān)測到待檢測晶圓9與所需位置相距一定距離時，能夠控制X軸移動平臺1、Y軸移動平臺2、旋轉(zhuǎn)平臺3與角位移補(bǔ)償裝置4以最優(yōu)選的方式進(jìn)行移動，實現(xiàn)待檢測晶圓9快速到達(dá)所需位置。

本實用新型的視覺反饋系統(tǒng)5可以具體為能夠利用亞像素模板匹配方法進(jìn)行檢測的視覺反饋系統(tǒng)；說明書附圖3給出了視覺反饋系統(tǒng)5的工作原理；其通過光源、CCD、鏡頭、USD接口等部件實現(xiàn)對待檢測晶圓9的位置檢測，具體檢測過程以及亞像素模板匹配方法可以參考現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型不再贅述。

X軸移動平臺1與Y軸移動平臺2分別由直線電機(jī)驅(qū)動，旋轉(zhuǎn)平臺3由力矩電機(jī)驅(qū)動，角位移補(bǔ)償裝置4由壓電陶瓷驅(qū)動器驅(qū)動。

兩臺直線電機(jī)分別驅(qū)動X軸移動平臺1和Y軸移動平臺2，力矩電機(jī)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)平臺3，利用兩臺直線電機(jī)與力矩電機(jī)實現(xiàn)宏動調(diào)節(jié)；角位移補(bǔ)償裝置4由壓電陶瓷驅(qū)動器驅(qū)動，利用壓電陶瓷驅(qū)動器實現(xiàn)微動調(diào)節(jié)；如此設(shè)置，可以更好地實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)平臺3在XY平面內(nèi)進(jìn)行較大幅度旋轉(zhuǎn)，角位移補(bǔ)償裝置4在XY平面內(nèi)進(jìn)行較小幅度旋轉(zhuǎn)的目的。

本實用新型中，X軸移動平臺1的行程范圍為200mm～300mm，X軸移動平臺1的定位精度范圍為0.0002mm～0.0008mm；Y軸移動平臺2的行程范圍為200mm～300mm，Y軸移動平臺2的定位精度范圍為0.0002mm～0.0008mm。與此同時，角位移補(bǔ)償裝置4的定位精度為0.2arcsec～0.8arcsec。其中，arcsec是指角秒，一度的三千六百分之一。顯然可以看出，角位移補(bǔ)償裝置4的定位精度較高，有利于針對待檢測晶圓9的精準(zhǔn)定位。

需要說明的是，在本說明書中，諸如第一和第二之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體與另外幾個實體區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。

以上對本實用新型所提供的晶圓級芯片倒裝定位平臺進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進(jìn)行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想。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，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本實用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。