CN110299312A - 一种转塔式固晶机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种转塔式固晶机，涉及芯片制造领域，包括校正补偿系统、取晶系统、点胶系统、固晶系统、转塔系统和检测系统；其中，校正补偿系统，用于微调芯片在装载芯片的晶圆盘上的位置；取晶系统，用于拾取晶圆盘上的芯片；点胶系统，用于对引线框架进行点胶操作；固晶系统，用于对芯片和引线框架进行固晶操作；转塔系统，进行芯片位置的转移，依次经过取晶系统、点胶系统和固晶系统；检测系统，进行芯片取晶前和固晶前位置参数补偿校正，本发明采用一套转塔式多摆臂吸嘴系统，与三套音圈电机下压机构的组合，以及配合高速的计算机运算控制与高速的工业相机视像处理系统，实现从晶圆盘中连续取晶、点胶、固晶等工艺要求。

Description

一种转塔式固晶机
技术领域
本发明涉及芯片制造领域，具体涉及一种转塔式固晶机。
背景技术
伴随半导体芯片类的发展，以及国家对半导体产业的大力支持，因此市场对 半导体芯片类封装类设备的需求日益增长，同时芯片(LED)外型越来越小型化或 超小型化，这就对设备的精度、速度、可靠性要求越来越高。然而，国外进口的 设备价格昂贵，国产固晶机设备不仅在固晶速度需要提高，而且在重复定位料度 与可靠性方面需有待提高。对中小企业前期投资大，严重的制约了中小企业的发 展。
发明内容
根据以上现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提出一种转塔式固 晶机，采用一套转塔式多摆臂吸嘴系统，与三套音圈电机下压机构的组合，以及 配合高速的计算机运算控制与高速的工业相机视像处理系统，实现从晶圆盘中连 续取晶、点胶、固晶等工艺要求。
一种转塔式固晶机，包括校正补偿系统、取晶系统、点胶系统、固晶系统、 转塔系统和检测系统；
其中，所述校正补偿系统，用于微调芯片在装载所述芯片的晶圆盘上的位置；
所述取晶系统，用于拾取晶圆盘上的芯片；
所述点胶系统，用于对取晶后芯片所放置的引线框架进行点胶操作；
所述固晶系统，用于对点胶后的所述引线框架，将芯片在其上面进行固晶操 作；
所述转塔系统，进行芯片位置的转移，依次经过取晶系统、点胶系统和固晶 系统；
所述检测系统，进行芯片取晶前和固晶前位置参数补偿校正。
可选的，所述校正补偿系统包括晶圆工作台装置和自校正顶针装置，其中；
所述晶圆工作台装置包括X轴运动模组、Y轴运动模组和晶圆环，所述X轴 运动模组带动所述Y轴运动模组在X轴方向上进行位移，Y轴运动模组带动所述 晶圆环在Y轴方向上进行位移，晶圆环用于装载晶圆盘，晶圆环上设有用于调节 晶圆环松紧程度的晶圆环快拆装置；
所述自校正顶针装置包括X轴自校正模组、Y轴自校正模组、Z轴自校正模 组和顶针运动模组，所述X轴自校正模组带动所述Y轴自校正模组在X轴方向上 进行位移，Y轴自校正模组带动所述Z轴自校正模组在Y轴方向上进行位移，Z 轴自校正模组带动所述顶针运动模组在Z轴方向上进行位移，顶针运动模组包括 第七驱动电机、第七偏心轮传动机构、顶针和顶针防撞装置，所述第七驱动电机 的输出轴传动连接所述第七偏心轮传动机构，第七偏心轮传动机构带动所述顶针 在Z轴方向上做往复运动，所述顶针处设有所述顶针防撞装置。
可选的，所述顶针包括顶针帽、顶针帽安装座、顶针导杆、紧固螺帽、顶针 夹爪和针头，所述顶针帽与所述顶针帽安装座相固定，所述顶针导杆在顶针帽内 上下滑动，顶针导杆的顶端通过所述紧固螺帽和所述顶针夹爪固定有所述针头， 顶针帽处设有供针头伸出或者回缩的孔眼；
所述顶针防撞装置包括防撞外壳、外导电环、内导电环、绝缘环和真空管接 头，在顶针帽与顶针帽安装座的外围设有所述防撞外壳，顶针帽安装座与防撞外 壳的上下两端均具有一定间隙，在顶针帽安装座的外壁贴覆有所述内导电环.内 导电环位于顶针帽安装座与防撞外壳上端部分的间隙处，防撞外壳的内壁贴覆有 所述外导电环，顶针帽安装座与防撞外壳的下端部分通过所述绝缘环进行连接， 且还在顶针帽安装座的外壁设置了弹簧柱，所述真空管接头贯穿进入防撞外壳内。
可选的，所述取晶系统包括第一电机下压装置，其中；
所述第一电机下压装置包括第一音圈电机和与所述第一音圈电机输出轴固 定连接的第一推杆压头。
可选的，所述点胶系统包括第二电机下压装置和胶体供给装置，其中；
所述第二电机下压装置包括第二音圈电机和与所述第二音圈电机输出轴固 定连接的第二推杆压头；
所述胶体供给装置包括胶液载盘、胶液刮刀、刮刀安装架和胶液传动模组， 所述胶液传动模组包括第八电机、第八同步带和第八同步带轮，所述第一电机通 过所述第八同步带传动所述第八同步带轮，第八同步带轮通过载盘连接件与所述 胶液载盘固定，第八同步带轮的侧部设有所述刮刀安装架，刮刀安装架的下端固 定有所述胶液刮刀，刮刀安装架处设有对胶液刮刀高度进行调节的高度调节座和 高度微调千分尺，所述第二推杆压头和胶液刮刀位于胶液载盘上方。
可选的，所述固晶系统包括第七电机下压装置和框架工作台装置，其中；
所述第三电机下压装置包括第三音圈电机和与所述第三音圈电机输出轴固 定连接的第三推杆压头；
所述框架工作台装置包括X轴传动模组、Y轴传动模组和引线框架定位装置， 所述X轴传动模组带动所述Y轴传动模组在X轴方向上进行位移，Y轴传动模组 带动所述引线框架定位装置在Y轴方向上进行位移，引线框架定位装置用于装载 引线框架。
可选的，所述转塔系统包括主塔旋转系统，其中；
所述主塔旋转系统包括摆臂驱动电机、芯片取放转盘、吸嘴和真空分配装置， 所述摆臂驱动电机的输出轴连接所述芯片取放转盘，芯片取放转盘包括圆周分布 的多个摆臂，每个所述摆臂的前端通过吸嘴支架连接有设有所述吸嘴，摆臂内嵌 设有轴承，所述轴承内套设有轴承导杆，所述轴承导杆的两端均延伸出摆臂外， 轴承导杆的一端设有弹簧限位块，所述弹簧限位块通过弹簧与摆臂的外壁连接， 轴承导杆的另一端嵌套于吸嘴支架内，吸嘴支架与摆臂之间存在间隙，所述间隙 处设有缓冲胶垫，所述真空分配装置与吸嘴连通，并为吸嘴提供吸附力。
可选的，所述摆臂驱动电机为DDR直驱电机。
可选的，所述检测系统包括晶圆视像检测装置和框架视像检测装置，所述晶 圆视像检测装置和框架视像检测装置的核心元器件为工业级CCD相机。
可选的，还包括回收系统，所述回收系统包括清料回收装置，其中：
所述清料回收装置包括料盒、料盒支撑板、料盒导管和入料检测传感器，所 述料盒支撑板上设有用于安装所述料盒的上限位块和侧限位板，料盒通过设置在 料盒支撑板上的磁性吸块安装在料盒支撑板上，所述料盒导管设置在所述上限位 块上，料盒导管的输出口与料盒连通，料盒导管的输入口处设有所述入料检测传 感器。
本发明的优点在于：采用一套转塔式多摆臂吸嘴系统，与三套音圈电机下压 机构的组合，以及配合高速的计算机运算控制与高速的工业相机视像处理系统， 以及合理的机构设计，且具备良好人机界面，先进行取晶前的位置补偿校正，然 后自动提取芯片，经工业相机CCD视像位置比对，精准的将芯片放置固晶的引线 框架中，从而实现从晶圆盘中连续取晶、点胶、固晶等工艺要求,实现芯片高速 空间转移的，其结果能够满足半导体芯片高速度、高精度、高可靠性的固晶产品 生产制造工艺要求。同时，生产制造成本相对国外设备较低，能够适用于中小型 制造企业的资金承受范围，有利于中小企业的发展拓产需求。
附图说明
图1和图2分别为本发明具体实施例的两个视角的结构示意图；
图3为本发明具体实施例的俯视图；
图4和图5为本发明具体实施例中晶圆工作台装置两个视角的结构示意图；
图6为本发明具体实施例中自校正顶针装置的结构示意图；
图7为本发明具体实施例中自校正顶针装置的爆炸示意图；
图8为本发明具体实施例中顶针防撞装置的剖面图
图9为本发明具体实施例中胶体供给装置的结构示意图；
图10为本发明具体实施例中框架工作台装置的结构示意图；
图11为本发明具体实施例中主塔旋转系统的结构示意图；
图12为本发明具体实施例中主塔旋转系统的正视图；
图13为本发明具体实施例中主塔旋转系统的剖面图；
图14为本发明具体实施例中清料回收装置的结构示意图；
图15为本发明具体实施例的工作原理示意图；
图16为本发明具体实施例的工作流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下 面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
作为一个实施例，本发明提出一种转塔式固晶机，包括校正补偿系统、取晶 系统、点胶系统、固晶系统、转塔系统和检测系统；
其中，所述校正补偿系统，用于微调芯片在装载所述芯片的晶圆盘上的位置；
所述取晶系统，用于拾取晶圆盘上的芯片；
所述点胶系统，用于对取晶后芯片所放置的引线框架进行点胶操作；
所述固晶系统，用于对点胶后的所述引线框架，将芯片在其上面进行固晶操 作；
所述转塔系统，进行芯片位置的转移，依次经过取晶系统、点胶系统和固晶 系统；
所述检测系统，进行芯片取晶前和固晶前位置参数补偿校正。
通过该转塔式固晶机的设计，采用一套转塔式多摆臂吸嘴系统，与三套音圈 电机下压机构的组合，以及配合高速的计算机运算控制与高速的工业相机视像处 理系统，以及合理的机构设计，且具备良好人机界面，先进行取晶前的位置补偿 校正，然后自动提取芯片，经工业相机CCD视像位置比对，精准的将芯片放置固 晶的引线框架中，从而实现从晶圆盘中连续取晶、点胶、固晶等工艺要求,实现 芯片高速空间转移的，其结果能够满足半导体芯片高速度、高精度、高可靠性的 固晶产品生产制造工艺要求。同时，生产制造成本相对国外设备较低，能够适用 于中小型制造企业的资金承受范围，有利于中小企业的发展拓产需求。
下面对本发明较佳实现方式进行详细说明。
传统的固晶机设备通常采用两套伺服电机带动一套摆臂结构，需要用皮带、 滑轨、花键等传动部件，速度较低、维护成本高、使用寿命短；较新一代的固晶 机设备采用一套直驱电机与一套音圈电机带动一套摆臂结构，由于摆臂作往复运 动时加速度较高，设备速度虽然有所提高，但重复定位精度不高。伴随半导体芯 片类的发展，以及国家对半导体产业的大力支持，因此市场对半导体芯片类封装 类设备的需求日益增长，同时芯外型越来越小型化或超小型化，这就对设备的精 度、速度、可靠性要求越来越高。国外进口的设备价格昂贵，对中小企业前期投 资大，严重的制约了中小企业的发展。然而，国产固晶机设备不仅在固晶速度需 要提高，而且在重复定位料度与可靠性方面需有待提高。
请参阅图1、图2和图3，该转塔式固晶机包括设置在机架1上的校正补偿 系统、取晶系统、点胶系统、固晶系统、转塔系统和检测系统，可以显而易见地 理解，机架1内设有负责控制上校正补偿系统、取晶系统、点胶系统、固晶系统、 转塔系统和检测系统的电控系统；
其中，校正补偿系统包括晶圆工作台装置2和自校正顶针装置3，用于微调 芯片在装载芯片的晶圆盘上的位置；
取晶系统包括第一电机下压装置4，用于拾取晶圆盘上的芯片；
点胶系统包括第二电机下压装置5和胶体供给装置6，用于对取晶后的芯片 进行点胶操作；
固晶系统包括第七电机下压装置7和框架工作台装置8，用于对点胶后的芯 片进行固晶操作；
转塔系统包括主塔旋转系统9，进行芯片位置的转移，依次经过取晶系统、 点胶系统和固晶系统；
检测系统，进行芯片取晶前和固晶前位置参数补偿校正；
回收系统包括清料回收装置12，用于进行清理回收芯片避免混料。
请参阅4和图5，校正补偿系统包括晶圆工作台装置2和自校正顶针装置3， 其中；
晶圆工作台装置2包括X轴运动模组21、Y轴运动模组22和晶圆环23，X 轴运动模组21带动Y轴运动模组22在X轴方向上进行位移，Y轴运动模组22 带动晶圆环33在Y轴方向上进行位移，晶圆环23用于装载晶圆盘，晶圆环23 上设有用于调节晶圆环23松紧程度的晶圆环快拆装置24；
在本实施例中，X轴运动模组21和Y轴运动模组22结构类似，X轴运动模 组21由第二驱动电机211、第二丝杆、第二丝杆螺母和X轴移动板212构成，Y 轴运动模组22由第七驱动电机221、第七丝杆、第七丝杆螺母和Y轴移动板222 构成，X轴运动模组21和Y轴运动模组22通过电机丝杆结构分别带动Y轴运动 模组22和晶圆环23进行位移。为了保证运动过程的稳定性，可以在X轴移动板 212下端设置第一滑块和与第一滑块相配合的第一滑轨213，在Y轴移动板222 下端设置第二滑块和与第二滑块相配合的第二滑轨223。
通过晶圆环快拆装置24来调节晶圆环23的松紧程度，进而装载或者拆除晶 圆盘，在X轴运动模组21和Y轴运动模组22的作用下，进行X轴和Y轴位置的 微调，实现取晶前晶圆盘位置的补偿校正。
晶圆工作台装置2中X轴运动模组21和Y轴运动模组22都会设置相应的光 电传感器，对各自运动的范围进行限位。
请参阅图6和图7，自校正顶针装置3包括X轴自校正模组31、Y轴自校正 模组32、Z轴自校正模组33和顶针运动模组34，X轴自校正模组31带动Y轴自 校正模组32在X轴方向上进行位移，Y轴自校正模组32带动Z轴自校正模组33 在Y轴方向上进行位移，Z轴自校正模组33带动顶针运动模组34在Z轴方向上 进行位移，顶针运动模组34包括第七驱动电机341、第七偏心轮传动机构342、 顶针343和顶针防撞装置344，第七驱动电机341的输出轴传动连接第七偏心轮 传动机构342，第七偏心轮传动机构342带动顶针343在Z轴方向上做往复运动，顶针343处设有顶针防撞装置344。
在本实施例中，X轴自校正模组31、Y轴自校正模组32结构类似，X轴自校 正模组31由第三驱动电机311、第三偏心轮传动机构、第三交叉滚柱轴承312 和X轴活动板313构成，Y轴自校正模组32由第四驱动电机321、第四偏心轮传 动机构322、第四交叉滚柱轴承323和Y轴活动板324构成，X轴自校正模组31 和Y轴自校正模组32通过偏心轮结构以及交叉滚柱轴承分别带动Y轴自校正模 组32和Z轴运动模组33进行位移。
Z轴自校正模组33由第六驱动电机331、第六传动块332和第六滑轨333 构成，顶针运动模组34包括第七驱动电机341、第七偏心轮传动机构342、顶针 343和顶针防撞装置344，第七驱动电机341的输出轴传动连接第七偏心轮传动 机构342，通过第六滑轨333和第七偏心轮传动机构342的配合带动顶针343在 Z轴方向上做往复运动，顶针33处还设置了与第六滑轨333进行滑动配合的第 六滑块345，实现顶针33在做往复运动时的稳定运动，相应地，在第六滑轨333 的一侧设置了对顶针33往复运动进行限位的位置传感器，顶针343处设有顶针 防撞装置344。
请参阅图8，顶针343包括顶针帽3431、顶针帽安装座3432、顶针导杆3433、 紧固螺帽3434、顶针夹爪3435和针头3436，顶针帽安装座3432安装在第六滑 块345的顶端，顶针帽3431与顶针帽安装座3432相固定，顶针导杆3433在顶 针帽3431内上下滑动，顶针导杆3433的顶端通过紧固螺帽3434和顶针夹爪3435 固定有针头3436，顶针帽3431处设有供针头3436在第七驱动电机341的驱动 下伸出或者回缩的孔眼。
顶针防撞装置344包括防撞外壳3441、外导电环3442、内导电环3443、绝 缘环3444和真空管接头3445，在顶针帽3431与顶针帽安装座3432的外围设有 防撞外壳3441，顶针帽安装座3432与防撞外壳3441的上下两端均具有一定间 隙，在两者的上端部分的间隙内，顶针帽安装座3432的外壁贴覆有内导电环3443. 防撞外壳3441的内壁贴覆有外导电环3432，两者的下端部分通过绝缘环3444 进行连接，且还在顶针帽安装座3432的外壁设置了弹簧柱3446，正常状态下， 弹簧柱3446与防撞外壳3441并不接触。顶针帽安装座3432和防撞外壳3441 都分别接上引线，正常状态下，在绝缘环3445的作用下是一条断路，防撞外壳 3441起到了对顶针343的保护作用，而当顶针343受到外力冲击时，顶针帽343 发生位移，外导电环3442和内导电环3443便会接触，两者连通形成一条闭环回 路，通过与报警装置电性连接，进行报警提示，弹簧柱3446起到了缓冲外力的 作用。真空嘴接头3445在工作状态始终是通真空，吸附芯片确保紧贴顶针帽3431， 当针头3436顶出时可以顺利顶出芯片。
当第六驱动电机331和第七驱动电机341开始工作时，可以带动顶针343 相对于第六滑轨333进行往复运动，即相对于Z轴做往复运动，顶针343用于顶 起芯片，便于后续吸嘴93吸取芯片。X轴自校正模组31、Y轴自校正模组32根 据转塔系统中各个吸嘴94的位置，进行芯片的X轴和Y轴位置的自校正。
请参阅图9，胶体供给装置6包括胶液载盘61、胶液刮刀62、刮刀安装架 63和胶液传动模组64，胶液传动模组64包括第八电机641、第八同步带642和 第八同步带轮643，第一电机641通过第八同步带642传动第八同步带轮643， 第八同步带轮643通过载盘连接件65与胶液载盘61固定，第八同步带轮643 的侧部设有刮刀安装架63，刮刀安装架63的下端固定有胶液刮刀62，刮刀安装 架63处设有对胶液刮刀62高度进行调节的高度调节座66和高度微调千分尺67， 第二推杆压头和胶液刮刀62位于胶液载盘61上方。
通过第八电机641带动第八同步带642转动进而驱动第八同步带轮643转动， 第八同步带轮643转动时也会带动胶液载盘61转动，胶液刮刀62用于刮平和整 理胶液。
请参阅图10，框架工作台装置8包括X轴传动模组81、Y轴传动模组82和 引线框架定位装置83，X轴传动模组21带动Y轴传动模组22在X轴方向上进行 位移，Y轴传动模组22带动引线框架定位装置83在Y轴方向上进行位移，引线 框架定位装置83用于装载引线框架。
在本实施例中，X轴传动模组81和Y轴传动模组82结构类似，X轴传动模 组21由第九驱动电机811、第九丝杆、第九丝杆螺母和X轴传动板812构成，Y 轴传动模组92由第十驱动电机821、第十丝杆、第十丝杆螺母和Y轴传动板822 构成，X轴传动模组81和Y轴传动模组82通过电机丝杆结构分别带动Y轴传动 模组22和引线框架定位装置83进行位移。为了保证传动过程的稳定性，可以在 X轴传动板812下端设置第九滑块和与第九滑块相配合的第九滑轨813，在Y轴 传动板922下端设置第十滑块和与第十滑块相配合的第十滑轨823。
通过引线框架定位装置83装载引线框架，在X轴传动模组81和Y轴传动模 组82的作用下，进行X轴和Y轴位置的微调，实现固晶前引线框架位置的补偿 校正。
框架工作台装置8中X轴传动模组81和Y轴传动模组82都会设置相应的光 电传感器，对各自运动的范围进行限位。
请参阅图11和图12，主塔旋转系统9包括摆臂驱动电机91、芯片取放转盘 92、吸嘴93和真空分配装置94，摆臂驱动电机91为DDR直驱电机，摆臂驱动 电机91的输出轴连接芯片取放转盘92，芯片取放转盘92包括圆周分布的多个 摆臂，每个摆臂的前端通过吸嘴支架95连接有设有吸嘴93，摆臂内嵌设有轴承， 轴承内套设有轴承导杆96，轴承导杆96的两端均延伸出摆臂外，轴承导杆96 的一端设有弹簧限位块97，弹簧限位块97通过弹簧98与摆臂的外壁连接，轴 承导杆96的另一端嵌套于吸嘴支架95内，吸嘴支架95与摆臂之间存在间隙， 间隙处设有缓冲胶垫99，真空分配装置94与吸嘴93连通，抽真空为吸嘴93提 供吸附力，吸嘴93便可以真空吸附芯片，实现拾取芯片。
第一电机下压装置4包括第一音圈电机41和与第一音圈电机41输出轴固定 连接的第一推杆压头42。
第二电机下压装置5包括第二音圈电机和与第二音圈电机输出轴固定连接 的第二推杆压头。
第三电机下压装置7包括第三音圈电机和与第三音圈电机输出轴固定连接 的第三推杆压头。
第一电机下压装置4、第二电机下压装置5和第三电机下压装置7的结构类 似，核心驱动元件都是音圈电机。第一电机下压装置4、第二电机下压装置5和 第三电机下压装置7环绕着主塔旋转系统9的芯片取放转盘92设置。
由DDR系列直驱电机与芯片取放转盘92上多套摆臂及吸嘴93组成的主塔旋 转系统9，成卫星状分布，DDR系列直驱电机带动吸嘴64以360/n°(n为摆臂 的数量)旋转运行，环绕着主塔旋转系统9的芯片取放转盘92设置的第一电机 下压装置4、第二电机下压装置5和第三电机下压装置7，依次进行从晶圆盘中 拾取芯片、芯片点胶和芯片固晶。每个摆臂的最前端设有吸嘴93，真空分配装 置94与吸嘴93连通，并为吸嘴93提供吸附力，在摆臂驱动电机61的侧部设置 了晶圆视像检测装置8、编带视像检测装置9，在晶圆视像检测装置8、编带视 像检测装置9的旁侧还分别设置了检测系统，检测系统包括晶圆视像检测装置 10和框架视像检测装置11，晶圆视像检测装置10和框架视像检测装置11的核 心元器件为工业级CCD相机。
晶圆视像检测装置10、框架视像检测装置11分别与晶圆工作台装置2、框 架工作台装置8电性连接，并分别控制晶圆工作台装置2、框架工作台装置8。
请参阅图13，这里以第一电机下压装置4举例，驱动第一音圈电机41工作， 带动第一推杆压头42下压，第一推杆压头42下压摆臂进而带动吸嘴支架95下 压，吸嘴93即完成下压工作，可以完成相应的拾取芯片、芯片点胶和芯片固晶 操作。而当第一音圈电机41复位之后，吸嘴93失去下压的动力，在弹簧98的 作用下吸嘴93又可以进行复位，弹簧98和缓冲胶垫99还起到了对吸嘴93下压 和复位运动过程中的缓冲作用，使得运动过程稳定。
请参阅图14，清料回收装置12包括料盒121、料盒支撑板122、料盒导管 123和入料检测传感器124，料盒支撑板122上设有用于安装料盒121的上限位 块125和侧限位板126，料盒121通过设置在料盒支撑板122上的磁性吸块127 安装在料盒支撑板122上，料盒导管123设置在上限位块125上，料盒导管123 的输出口与料盒121连通，料盒导管123的输入口处设有入料检测传感器124。
当吸嘴93的旋转过程中，经过了框架工作台装置8时，将芯片精准的放入 引线框架进行芯片的固晶，在摆臂驱动电机91进行复位、中途停机再开机时等， 吸嘴93可能还会吸附了芯片，这些芯片可能是良品，也可能不是良品，但是这 样当吸嘴93旋转至正常的芯片取晶位时，无法吸附新的芯片，因此当移动至清 料回收装置12时，真空分配装置94对吸嘴93通气形成正压，使得不良品从吸 嘴93处吹下脱落，入料检测传感器124用于感知有芯片需要进行回收，芯片顺 着料盒导管123进入到料盒121内，当需要清理或者更换料盒121时从料盒支撑 板122上取下料盒121即可，料盒121上可以设置把手，清料回收装置12的作用在于回收这些芯片。
请参阅图15和图16，该转塔式固晶机的工作流程为：
S1)将装有芯片的晶圆盘放入晶圆工作台装置2中，等待在晶圆盘中取晶； 将引线框架放入框架工作台装置8中，等待在引线框架上固晶；
S2)晶圆工作台装置2上设置了相应的光电传感器，当检测到晶圆盘时，根 据晶圆视像检测系统9提供的位置参数信息，晶圆补偿装置进行取晶前位置补偿 校正；
S3)自校正顶针装置3，根据各个摆臂以及吸嘴93的位置，进行X轴和Y 轴位置的校正，以及顶针443运行至等待位置；
S4)主塔旋转系统9上的吸嘴分别芯片吸嘴和点胶吸嘴，当芯片吸嘴经过取 晶位，成为取晶吸嘴，第一电机下压装置4进行下压动作，吸嘴93接触至芯片 位置时，在顶针343的作用下，刺穿蓝膜顶起芯片，使取晶吸嘴拾取芯片，当是 点胶吸嘴经取晶位时，第一电机下压装置4不进行下压动作；
S6)当点胶吸嘴经过点胶位时，第二电机下压装置5进行下压动作，使点胶 吸嘴从点胶位的胶体供给装置6中粘取胶液，当是芯片吸嘴经过点胶位时，第二 电机下压装置5不进行下压动作；
S7)当芯片吸嘴吸附的芯片传送至固晶系统时，框架视像检测装置11提前 对所需编带的位置参数捕捉，与主塔旋转系统9的摆臂以及吸嘴93位置参数整 合，对框架工作台装置8的引线框架位置提前补偿校正，当是点胶吸嘴经过固晶 位时，第三电机下压装置7进行下压动作，使得胶液附着在引线框架上，当是芯 片吸嘴经过固晶位时，第三电机下压装置7进行下压动作，使芯片吸嘴上的芯片 粘附在引线框架中，实现固晶的动作；
S8)每一颗芯片依次类推，依次从蓝膜取芯片，放于引线框架中，当芯片吸 嘴运行至清料回收装置12，清料回收装置12功能是当设备中途停机或设备复位 时，将芯片吸嘴上所带的芯片进行清理回收避免混料。
综上，本发明的优点在于：采用一套转塔式多摆臂吸嘴系统，与三套音圈电 机下压机构的组合，以及配合高速的计算机运算控制与高速的工业相机视像处理 系统，以及合理的机构设计，且具备良好人机界面，先进行取晶前的位置补偿校 正，然后自动提取芯片，经工业相机CCD视像位置比对，精准的将芯片放置固晶 的引线框架中，从而实现从晶圆盘中连续取晶、点胶、固晶等工艺要求,实现芯 片高速空间转移的，其结果能够满足半导体芯片高速度、高精度、高可靠性的固 晶产品生产制造工艺要求。同时，生产制造成本相对国外设备较低，能够适用于 中小型制造企业的资金承受范围，有利于中小企业的发展拓产需求。
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实 施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明， 并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发 明包含。

Claims (10)

1.一种转塔式固晶机，其特征在于：包括校正补偿系统、取晶系统、点胶系统、固晶系统、转塔系统和检测系统；
其中，所述校正补偿系统，用于微调芯片在装载所述芯片的晶圆盘上的位置；
所述取晶系统，用于拾取晶圆盘上的芯片；
所述点胶系统，用于对取晶后芯片所放置的引线框架进行点胶操作；
所述固晶系统，用于对点胶后的所述引线框架，将芯片在其上面进行固晶操作；
所述转塔系统，进行芯片位置的转移，依次经过取晶系统、点胶系统和固晶系统；
所述检测系统，进行芯片取晶前和固晶前位置参数补偿校正。
2.根据权利要求1所述的一种转塔式固晶机，其特征在于：所述校正补偿系统包括晶圆工作台装置(2)和自校正顶针装置(3)，其中；
所述晶圆工作台装置(2)包括X轴运动模组(21)、Y轴运动模组(22)和晶圆环(23)，所述X轴运动模组(21)带动所述Y轴运动模组(22)在X轴方向上进行位移，Y轴运动模组(22)带动所述晶圆环(33)在Y轴方向上进行位移，晶圆环(23)用于装载晶圆盘，晶圆环(23)上设有用于调节晶圆环(23)松紧程度的晶圆环快拆装置(24)；
所述自校正顶针装置(3)包括X轴自校正模组(31)、Y轴自校正模组(32)、Z轴自校正模组(33)和顶针运动模组(34)，所述X轴自校正模组(31)带动所述Y轴自校正模组(32)在X轴方向上进行位移，Y轴自校正模组(32)带动所述Z轴自校正模组(33)在Y轴方向上进行位移，Z轴自校正模组(33)带动所述顶针运动模组(34)在Z轴方向上进行位移，顶针运动模组(34)包括第七驱动电机(341)、第七偏心轮传动机构(342)、顶针(343)和顶针防撞装置(344)，所述第七驱动电机(341)的输出轴传动连接所述第七偏心轮传动机构(342)，第七偏心轮传动机构(342)带动所述顶针(343)在Z轴方向上做往复运动，所述顶针(343)处设有所述顶针防撞装置(344)。
3.根据权利要求2所述的一种转塔式固晶机，其特征在于：所述顶针(343)包括顶针帽(3431)、顶针帽安装座(3432)、顶针导杆(3433)、紧固螺帽(3434)、顶针夹爪(3435)和针头(3436)，所述顶针帽(3431)与所述顶针帽安装座(3431)相固定，所述顶针导杆(3433)在顶针帽(3431)内上下滑动，顶针导杆(3433)的顶端通过所述紧固螺帽(3434)和所述顶针夹爪(3435)固定有所述针头(3436)，顶针帽(3431)处设有供针头(3436)伸出或者回缩的孔眼；
所述顶针防撞装置(344)包括防撞外壳(3441)、外导电环(3442)、内导电环(3443)、绝缘环(3444)和真空管接头(3445)，在顶针帽(3431)与顶针帽安装座(3432)的外围设有所述防撞外壳(3441)，顶针帽安装座(3432)与防撞外壳(3441)的上下两端均具有一定间隙，在顶针帽安装座(3432)的外壁贴覆有所述内导电环(3443).内导电环(3443)位于顶针帽安装座(3432)与防撞外壳(3441)上端部分的间隙处，防撞外壳(3441)的内壁贴覆有所述外导电环(3432)，顶针帽安装座(3432)与防撞外壳(3441)的下端部分通过所述绝缘环(3444)进行连接，且还在顶针帽安装座(3432)的外壁设置了弹簧柱(3446)，所述真空管接头(3445)贯穿进入防撞外壳(3441)内。
4.根据权利要求1所述的一种转塔式固晶机，其特征在于：所述取晶系统包括第一电机下压装置(4)，其中；
所述第一电机下压装置(4)包括第一音圈电机(41)和与所述第一音圈电机(41)输出轴固定连接的第一推杆压头(42)。
5.根据权利要求1所述的一种转塔式固晶机，其特征在于：所述点胶系统包括第二电机下压装置(5)和胶体供给装置(6)，其中；
所述第二电机下压装置(5)包括第二音圈电机和与所述第二音圈电机输出轴固定连接的第二推杆压头；
所述胶体供给装置(6)包括胶液载盘(61)、胶液刮刀(62)、刮刀安装架(63)和胶液传动模组(64)，所述胶液传动模组(64)包括第八电机(641)、第八同步带(642)和第八同步带轮(643)，所述第一电机(641)通过所述第八同步带(642)传动所述第八同步带轮(643)，第八同步带轮(643)通过载盘连接件(65)与所述胶液载盘(61)固定，第八同步带轮(643)的侧部设有所述刮刀安装架(63)，刮刀安装架(63)的下端固定有所述胶液刮刀(62)，刮刀安装架(63)处设有对胶液刮刀(62)高度进行调节的高度调节座(66)和高度微调千分尺(67)，所述第二推杆压头和胶液刮刀(62)位于胶液载盘(61)上方。
6.根据权利要求1所述的一种转塔式固晶机，其特征在于：所述固晶系统包括第三电机下压装置(7)和框架工作台装置(8)，其中；
所述第三电机下压装置(7)包括第三音圈电机和与所述第三音圈电机输出轴固定连接的第三推杆压头；
所述框架工作台装置(8)包括X轴传动模组(81)、Y轴传动模组(82)和引线框架定位装置(83)，所述X轴传动模组(21)带动所述Y轴传动模组(22)在X轴方向上进行位移，Y轴传动模组(22)带动所述引线框架定位装置(83)在Y轴方向上进行位移，引线框架定位装置(83)用于装载引线框架。
7.根据权利要求1所述的一种转塔式固晶机，其特征在于：所述转塔系统包括主塔旋转系统(9)，其中；
所述主塔旋转系统(9)包括摆臂驱动电机(91)、芯片取放转盘(92)、吸嘴(93)和真空分配装置(94)，所述摆臂驱动电机(91)的输出轴连接所述芯片取放转盘(92)，芯片取放转盘(92)包括圆周分布的多个摆臂，每个所述摆臂的前端通过吸嘴支架(95)连接有设有所述吸嘴(93)，摆臂内嵌设有轴承，所述轴承内套设有轴承导杆(96)，所述轴承导杆(96)的两端均延伸出摆臂外，轴承导杆(96)的一端设有弹簧限位块(97)，所述弹簧限位块(97)通过弹簧(98)与摆臂的外壁连接，轴承导杆(96)的另一端嵌套于吸嘴支架(95)内，吸嘴支架(95)与摆臂之间存在间隙，所述间隙处设有缓冲胶垫(99)，所述真空分配装置(94)与吸嘴(93)连通，并为吸嘴(93)提供吸附力。
8.根据权利要求7所述的一种转塔式固晶机，其特征在于：所述摆臂驱动电机(91)为DDR直驱电机。
9.根据权利要求1所述的一种转塔式固晶机，其特征在于：所述检测系统包括晶圆视像检测装置(10)和框架视像检测装置(11)，所述晶圆视像检测装置(10)和框架视像检测装置(11)的核心元器件为工业级CCD相机。
10.根据权利要求1所述的一种转塔式固晶机，其特征在于：还包括回收系统，所述回收系统包括清料回收装置(12)，其中：
所述清料回收装置(12)包括料盒(121)、料盒支撑板(122)、料盒导管(123)和入料检测传感器(124)，所述料盒支撑板(122)上设有用于安装所述料盒(121)的上限位块(125)和侧限位板(126)，料盒(121)通过设置在料盒支撑板(122)上的磁性吸块(127)安装在料盒支撑板(122)上，所述料盒导管(123)设置在所述上限位块(125)上，料盒导管(123)的输出口与料盒(121)连通，料盒导管(123)的输入口处设有所述入料检测传感器(124)。
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