CN110970322A - 一种芯片贴片设备及芯片贴片方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种芯片贴片设备和芯片贴片方法，其中该芯片贴片设备包括：供料单元、芯片传输单元和芯片贴合单元；供料单元包括物料组件和至少两个取片手，物料组件用于承载芯片，至少两个取片手用于从物料组件上交替拾取芯片；芯片传输单元包括一个可旋转转台，可旋转转台上设置有多个芯片吸附区，芯片吸附区用于吸附至少两个取片手提供的芯片；芯片贴合单元包括贴片台和至少两个贴片手，至少两个贴片手用于交替从芯片吸附区获取芯片并将芯片贴合至位于所述贴片台上的衬底上。本发明提供的芯片贴片设备及芯片贴片方法，实现了至少两个取片手和至少两个贴片手的并行运行方式，提高了贴片效率，有助于促进芯片封装的进程和提高芯片的产率。

Description

一种芯片贴片设备及芯片贴片方法

技术领域

本发明实施例涉及芯片封装技术，尤其涉及一种芯片贴片设备及芯片贴片方法。

背景技术

集成电路(integrated circuit，IC)工业是当前全球经济发展的高速增长点，其中，半导体制造工艺的进步和市场对芯片需求的快速增长，对芯片的生产效率提出了很高的要求，其中，芯片封装的效率直接影响了芯片的生产速度。

为了改善芯片封装效率，一般通过设计和改善封装结构和封装方法或者优化封装设备，其中包括芯片贴片设备。现有的芯片贴片设备中可包括直线式传输和转盘式传输方式。其中，直线式传输方式通过传送带将待贴合芯片进行传送，并由机械手进行拾取和贴片操作，该直线式传输方式的贴片设备机构空间尺寸大，传输距离远，贴片效率较低；而转盘式传输方式通常是将机械手设置在转盘上，由机械手转动拾取、传输和贴合芯片，该贴片方式一次只能贴合一个芯片，贴片效率低，且不利于机械手拾取芯片时调整姿态，同时转盘结构复杂、体积大，对运动轴的要求也较高。

发明内容

本发明提供一种芯片贴片设备及芯片贴片方法，以实现高效率地贴片，促进芯片封装效率和生产效率。

第一方面，本发明实施例提供了一种芯片贴片设备，包括：供料单元、芯片传输单元和芯片贴合单元；

所述供料单元包括物料组件和至少两个取片手，所述物料组件用于承载芯片，至少两个所述取片手用于从所述物料组件上交替拾取所述芯片；

所述芯片传输单元包括一个可旋转转台，所述可旋转转台上设置有多个芯片吸附区，所述芯片吸附区用于吸附所述至少两个取片手提供的所述芯片；

所述芯片贴合单元包括贴片台和至少两个贴片手，至少两个所述贴片手用于交替从所述芯片吸附区获取所述芯片并将所述芯片贴合位于所述贴片台上的衬底上。

可选地，至少两个所述取片手包括第一取片手和第二取片手，至少两个贴片手包括第一贴片手和第二贴片手；

所述芯片贴片设备还包括芯片对位单元，所述芯片对位单元包括取料对位相机、第一取片对位相机、第二取片对位相机、第一贴片对位相机和第二贴片对位相机；

其中，所述取料对位相机位于所述物料组件上方，用于确定所述物料组件上的所述芯片的位置；

所述第一取片对位相机和所述第二取片对位相机分别用于确定所述可旋转转台上待取的所述芯片的位置；

所述第一贴片对位相机和所述第二贴片对位相机分别用于确定所述第一贴片手和所述第二贴片获取的所述芯片在所述贴片台上的待贴片位置。

可选地，所述可旋转转台包括分别对应所述第一取片手、所述第二取片手、所述第一贴片手和所述第二贴片手的第一放片位、第二放片位、第一取片位和第二取片位；其中，所述第一取片位和所述第二取片位位于所述第一取片对位相机和所述第二取片对位相机的下方；

所述可旋转转台用于转动多个所述芯片吸附区依次移动至所述第一放片位、所述第二放片位、所述第一取片位和所述第二取片位；所述第一取片手和所述第二取片手还用于将所述芯片交替放置于所述第一放片位和所述第二放片位对应的所述芯片吸附区上；

所述第一贴片手和所述第二贴片手用于交替从所述第一取片位和所述第二取片位对应的所述芯片吸附区上拾取所述芯片，并交替将所述芯片贴片于所述贴片台上的衬底上。

可选地，所述多个芯片吸附区围绕所述可旋转转台的中心呈等间距圆周排布，所述第一取片位和所述第二放片位、所述第一放片位和所述第二取片位分别关于所述可旋转转台的中心对称。

可选地，所述可旋转转台包括承片台和与所述承片台的中轴连接的旋转电机，所述旋转电机用于驱动所述承片台转动；

所述承片台包括载台和位于所述载台内部的气路滑环，所述载台上设置有多个芯片吸附区，所述气路滑环用于为所述多个芯片吸附区供应真空和正压气体。

可选地，所述载台的各所述芯片吸附区上设置有至少一个吸附孔，所述载台内部设置有分别与所述吸附孔导通的多个吸附通道，所述多个吸附通道与所述气路滑环导通。

可选地，所述物料组件位于所述承片台下方；

所述供料单元还包括第三取片手和第四取片手，所述第三取片手和所述第四取片手为翻转取片手，所述第一取片手和所述第二取片手为平移取片手，所述第三取片手和所述第四取片手用于交替拾取所述物料组件上的所述芯片并进行翻转，所述第一取片手和所述第二取片手用于分别拾取所述第三取片手和所述第四取片手上的所述芯片并交替平移放置于所述第一放片位和所述第二放片位对应的所述芯片吸附区上。

可选地，所述芯片贴合单元还包括一龙门架，所述第一贴片手和所述第二贴片手设置在所述龙门架上，所述龙门架用于根据所述第一取片位、所述第二取片位和所述待贴片位置驱动所述第一贴片手和所述第二贴片手进行水平移动和/或纵向移动。

可选地，相邻两个所述芯片吸附区之间设有贴片避让区，所述贴片台位于所述可旋转转台的下方；

所述芯片贴合单元还包括一龙门架，所述第一贴片手和所述第二贴片手设置在所述龙门架上，所述龙门架用于根据所述第一取片位、所述第二取片位和所述待贴片位置驱动所述第一贴片手和所述第二贴片手进行纵向移动，所述第一贴片手和所述第二贴片手交替通过所述贴片避让区将所述芯片贴片于所述贴片台上的衬底上。

可选地，所述第一取片对位相机和所述第二取片对位相机还用于分别确定所述第一取片位和所述第二取片位上所述芯片的偏向角，所述龙门架还用于根据所述偏向角驱动所述第一贴片手和所述第二贴片手进行旋转。

可选地，所述载台包括悬挂部和承载部，所述承载部的厚度小于等于5mm。

可选地，所述第一取片对位相机、所述第二取片对位相机、所述第一贴片对位相机和所述第二贴片对位相机固定安装于同一基板上。

可选地，所述贴片台包括依次堆叠设置的支撑台、第一运动台和第一吸附台；

所述支撑台用于承载所述第一运动台、所述第一吸附台以及所述衬底；

所述第一运动台用于移动所述衬底使所述衬底上的待贴片区域对准待贴片位置；

所述第一吸附台用于吸附所述衬底。

可选地，所述物料组件包括依次堆叠设置的第二运动台、第二吸附台和顶针单元；

所述第二运动台用于将待取芯片移动至取料位置；

所述第二吸附台用于吸附所述待取芯片；

所述顶针单元用于使所述取料位置上的所述待取芯片脱离所述第二吸附台。

第二方面，本发明实施例还提供了一种芯片贴片方法，采用如第一方面任一所述的芯片贴片设备，包括：

至少两个取片手交替从物料组件上拾取芯片并将所述芯片放置于可旋转转台的多个芯片吸附区上；

所述可旋转转台旋转，带动所述可旋转转台上的所述多个芯片吸附区移动；

至少两个贴片手交替从所述多个芯片吸附区上拾取所述芯片并将所述芯片贴片于所述贴片台上的衬底上。

可选地，至少两个所述取片手包括第一取片手和第二取片手，至少两个贴片手包括第一贴片手和第二贴片手；所述可旋转转台包括分别对应所述第一取片手、所述第二取片手、所述第一贴片手和所述第二贴片手的第一放片位、第二放片位、第一取片位和第二取片位；

所述芯片贴片方法包括：

在第一时间内，所述第一取片手从所述物料组件上拾取所述芯片，所述第二取片手将从所述物料组件上拾取的芯片放置于与所述第二放片位对应的所述芯片吸附区，所述第一贴片手从与所述第一取片位对应的所述芯片吸附区上拾取所述芯片，所述第二贴片手将从与所述第二取片位对应的所述芯片吸附区上拾取的所述芯片贴片于所述贴片台上的衬底上；

在第二时间内，所述第一取片手将从所述物料组件上拾取的所述芯片放置于与所述第一放片位对应的所述芯片吸附区，所述第二取片手从所述物料组件上拾取芯片，所述第一贴片手将从与所述第一取片位对应的所述芯片吸附区上拾取的所述芯片贴片于所述贴片台上的衬底上，所述第二贴片手从与所述第二取片位对应的所述芯片吸附区上拾取所述芯片。

本发明通过在供料单元设置至少两个取片手，在芯片贴合单元设置至少两个贴片手，由至少两个取片手交替从物料组件上拾取芯片，并放置在芯片传输单元的可旋转转台的芯片吸附区上，并由至少两个贴片手交替从旋转之后的芯片吸附区上获取芯片并贴合至贴片台上的衬底上，解决了单个取片手和单个贴片手取放和贴片的串行运行方式贴片效率较低的问题，实现了至少两个取片手和至少两个贴片手的并行运行方式，可以使贴片速度翻倍，提高贴片效率，促进芯片封装的进程，有助于提高芯片的产率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种芯片贴片设备的结构示意图；

图2是图1所示的芯片贴片设备中可旋转转台的俯视图；

图3是图1所示的芯片贴片设备的右视图；

图4是图1所示的芯片贴片设备的俯视示意图；

图5是本发明实施例提供的另一种芯片贴片设备的局部结构示意图；

图6是本发明实施例提供的贴片的时序控制图；

图7是本发明实施例提供的取片对位相机和贴片对位相机的仰视图；

图8是本发明实施例提供的一种可旋转转台的结构示意图；

图9是本发明实施例提供的一种载台的剖面结构示意图；

图10是本发明实施例提供的又一种芯片贴片设备的结构示意图；

图11是图10所示芯片贴片设备的右视图；

图12是本发明实施例提供的一种载台的结构示意图；

图13是本发明实施例提供的一种芯片贴片方法的流程图；

图14是本发明实施例提供的另一种芯片贴片方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1为本发明实施例提供的一种芯片贴片设备的结构示意图，图2是图1所示的芯片贴片设备中可旋转转台的俯视图，图3是图1所示的芯片贴片设备的右视图，参考图1-3，该芯片贴片设备包括：供料单元10、芯片传输单元20和芯片贴合单元30；供料单元10包括物料组件11和至少两个取片手12，物料组件11用于承载芯片100，至少两个取片手12用于从物料组件11上交替拾取芯片100；芯片传输单元20包括一个可旋转转台21，可旋转转台21上设置有多个芯片吸附区211，芯片吸附区211用于吸附至少两个取片手12提供的芯片100；芯片贴合单元30包括贴片台31和至少两个贴片手32，至少两个贴片手32用于交替从芯片吸附区211获取芯片100并将芯片100贴合至位于贴片台31上的衬底200上。

下面参考图1，对该贴片设备的贴片方法进行简单介绍，该贴片方法包括：至少两个取片手12交替从物料组件11上拾取芯片100并将芯片100放置于可旋转转台21的多个芯片吸附区211上；可旋转转台21旋转，带动可旋转转台21上的多个芯片吸附区211移动；至少两个贴片手32交替从多个芯片吸附区211上拾取芯片100并将芯片100贴片于贴片台31上的衬底200上。需要说明的是，在每个取片手进行取放的步骤和每个贴片手进行取放的步骤中，对应每一个动作后，可旋转转台21则以预设角度进行一次旋转，以将可旋转转台21上已通过取片手放置了芯片的位置移走，并且将已经放置了芯片的位置移至贴片手的取片位置，以图2所示的可旋转转台包括12个吸附区211为例，可旋转转台21每次旋转的角度为30°。

其中，取片手12和贴片手32在取放芯片和贴片时，其移动过程包括水平和纵向运动，水平运动可包括X和Y两个维度的调节，取片手12和贴片手32可设置为吸片方式的吸附手，利用是否通真空来实现芯片100的拾取和释放操作。取片手12和贴片手32的数量应均不少于两个，以进行交替的取放动作，当然，也可以增加取片手12和贴片手32为3个或4个等，通过3个或4个取片手和贴片手32交替地进行取放，可以进一步地减少两个取片手或两个贴片手交替动作之间的间隔，增加贴片速度。另外，可以根据取片手取片速度和贴片手贴片速度比，来设置取片手和贴片手的数量选择相同或选择为不同。

本发明实施例提供的芯片贴片设备，通过在供料单元设置至少两个取片手，在芯片贴合单元设置至少两个贴片手，由至少两个取片手交替从物料组件上拾取芯片，并放置在芯片传输单元的可旋转转台的芯片吸附区上，并由至少两个贴片手交替从旋转之后的芯片吸附区上获取芯片并贴合至贴片台上的衬底上，使得至少两个取片手可同时进行交替地取放芯片操作，至少两个贴片手也同时交替进行贴片操作，解决了单个取片手和单个贴片手取放和贴片的串行运行方式贴片效率较低的问题，实现了至少两个取片手和至少两个贴片手的并行运行方式，使贴片速度翻倍，提高了贴片效率，促进了芯片封装的进程，有助于提高芯片的产率。除此之外，将贴片手和芯片传输单元分别单独设置，便于贴片手拾取芯片时调整姿态，抓取芯片中心，有助于精确贴片。

继续参考图1，可选地，贴片台31包括依次堆叠设置的支撑台311、第一运动台312和第一吸附台313；支撑台311用于承载第一运动台312、第一吸附台313以及衬底200；第一运动台312用于移动衬底使其上的待贴片区域对准待贴片位置；第一吸附台313用于吸附衬底200。可选地，物料组件11包括依次堆叠设置的第二运动台111、第二吸附台112和顶针单元113，第二运动台111用于将待取芯片移动至取料位置，第二吸附台112用于吸附待取芯片100；顶针单元113用于使取料位置上的待取芯片脱离第二吸附台112。

物料组件11和贴片台31本身可具备位置移动功能，具体地，在取片手从物料组件11上取片时，需要提前将物料组件11上的待取芯片移动至待取片位置，以便取片手进行取片，其中，第一运动台111可进行水平以及纵向的移动。对于贴片手将芯片贴片于贴片台31上的衬底时，第二运动台312则进行水平移动，以将待贴片位置移动到目标贴片位置。

图4是图1所示的芯片贴片设备的俯视示意图，参考图1和图4，至少两个取片手包括第一取片121和第二取片手122，至少两个贴片手包括第一贴片手321和第二贴片手322；芯片贴片设备还包括芯片对位单元40，芯片对位单元40包括取料对位相机41、第一取片对位相机421、第二取片对位相机422、第一贴片对位相机431和第二贴片对位相机432；其中，取料对位相机41位于物料组件11上方，用于确定物料组件11上的芯片100的位置；第一取片对位相机421和第二取片对位相机422分别用于确定可旋转转台21上待取的芯片100的位置；第一贴片对位相机431和第二贴片对位相机432分别用于确定第一贴片手321和第二贴片322获取的芯片100在贴片台31上的待贴片位置。

图1中所示200为贴片台31上放置的晶圆衬底，第一贴片手321和第二贴片手交替将可旋转转台21上芯片吸附区211上的芯片100拾取，并贴片至贴片台31上的晶圆衬底200的待贴片位置上。另外，参考图1，第二取片对位相机422和第二贴片对位相机432分别位于第一取片对位相机421和第一贴片对位相机431的垂直纸面的后方，因此图中用虚线示出。

对位相机进行芯片位置的确定和待贴片位置的确定可以根据采集芯片和晶圆衬底的图像，根据芯片和晶圆衬底上的对位标记进行确定。下面参考图1和图4，以第一取片手121和第一贴片手321为例，对该包含芯片对位单元的芯片贴片设备的工作过程进行简单介绍：首先，取料对位相机41通过物料组件11上的已分割为芯片的晶圆上的对位标记，确定各芯片的位置；然后由第一取片手121拾取芯片并放置于可旋转转台21的芯片吸附区211上；进而可旋转转台21进行旋转，使多个芯片吸附区211移动，第一取片对位相机421对位于某一芯片吸附区211；继而由第一取片对位相机421对该芯片吸附区211上的芯片的位置进行确定，由第一贴片手321进行芯片的拾取；最后，第一贴片对位相机431通过确定贴片台31上晶圆衬底200上的待贴片位置，由第一贴片手321将芯片贴片至晶圆衬底200上。芯片对位单元可以在芯片的取放和贴片过程中检测芯片的位置，保证取片手和贴片手在拾取芯片时，可吸取芯片的中心位置，有效避免芯片的脱落等情况。

芯片对位单元中的对位相机可以采用龙门架等装置进行位置的精确驱动，以进行芯片位置以及芯片的待贴片位置的确定，也可以设置对位相机固定，由承载芯片的物料组件和贴片台进行精确地位置移动，以确定芯片位置和芯片的待贴片位置。

为了在确定芯片位置和待贴片位置的情况下，提高取片手和贴片手取放芯片和贴片的效率，针对取片手和贴片手取放和贴片的移动方式，本发明实施例还提供了一种芯片贴片设备，图5是本发明实施例提供的另一种芯片贴片设备的局部结构示意图，参考图5，该芯片贴片设备中，可旋转转台包括分别对应第一取片手121、第二取片手122、第一贴片手321和第二贴片手322的第一放片位2011、第二放片位2012、第一取片位2021和第二取片位2022；其中，第一取片位2021和第二取片位2022位于第一取片对位相机和第二取片对位相机的下方(图中未示出)；可旋转转台21用于转动多个芯片吸附区211依次移动至第一放片位2011、第二放片位2012、第一取片位2021和第二取片位2022；第一取片手121和第二取片手122还用于将芯片100交替放置于第一放片位2011和第二放片位2012对应的芯片吸附区100上；第一贴片手321和第二贴片手322用于交替从第一取片位2021和第二取片位2022对应的芯片吸附区211上拾取芯片100，并交替将芯片100贴片于贴片台上的衬底200上。

该芯片贴片设备由于固定了第一放片位2011、第二放片位2012、第一取片位2021和第二取片位2022，此时第一取片手121、第二取片手122、第一贴片手321和第二贴片手322可以固定放片位置和取片位置，减少了第一取片手121、第二取片手122、第一贴片手321和第二贴片手322进行放片和取片的位置判断，可一定程度上提高贴片效率。需要说明的是，对于第一取片位321和第二取片位322的位置取决于第一取片对位相机和第二取片对位相机的位置，以便于第一取片对位相机和第二取片对位相机对第一取片位321和第二取片位322上芯片的位置进行确认。

针对图5所示的贴片设备，本发明实施例还提供了一种贴片方法，图6是本发明实施例提供的贴片的时序控制图，下面继续参考图1、图5和图6，对该贴片设备的贴片方法进行具体描述：其中，取片手和贴片手的吸片动作和放片动作分别代表拾取和放置芯片的动作，在第一贴片手和第二贴片手进行吸片和贴片动作的同时，需要利用对位相机进行位置确定。该贴片过程的一个周期内可以包括两个时间段，在第一时间内，第一取片手121从物料组件11上拾取芯片100，第二取片手122将从物料组件11上拾取的芯片100放置于与第二放片位2012对应的芯片吸附区211，第一贴片手321从与第一取片位2021对应的芯片吸附区211上拾取芯片100，第二贴片手322将从与第二取片位2022对应的芯片吸附区211上拾取的芯片100贴片于贴片台31上的衬底200上；在第二时间内，第一取片手121将从物料组件11上拾取的芯片100放置于与第一放片位2011对应的芯片吸附区211，第二取片手122从物料组件11上拾取芯片100，第一贴片手321将从与第一取片位2021对应的芯片吸附区211上拾取的芯片100贴片于贴片台31上的衬底200上，第二贴片手322从与第二取片位2022对应的芯片吸附区211上拾取芯片100。需要说明的是在第一时间和第二时间之间，可旋转转台21进行预设角度的旋转，以满足芯片吸附区211对应进入第一放片位2011、第二放片位2012、第一取片位2021以及第二取片位2022内，以图2所示的12个芯片吸附区为例，其包含两个时间段在内的一个周期中，可旋转转台21旋转了60°，并在相邻的两个芯片吸附区内交替放置了一片芯片，同时贴片手交替拾取了相邻的两个芯片吸附区上的两个芯片，并将其交替贴片于贴片台上的衬底上。该贴片方法将第一取片手、第二取片手、第一贴片手以及第二贴片手的取放芯片的动作高度同步化，实现了取放动作的交替，保证了芯片贴片效率的提高。

继续参考图5，可选地，多个芯片吸附区211围绕可旋转转台21的中心呈等间距圆周排布，第一取片位2011和第二放片位2022、第一放片位2021和第二取片位2012分别关于可旋转转台21的中心对称。

另外，当固定第一放片位2011、第二放片位2012、第一取片位2021和第二取片位2022位置后，对应地，第一取片对位相机、第二取片对位相机的位置也已确定，并且由于贴片台可以进行位置移动，因此，可将第一贴片对位相机和第二贴片对位相机位置也固定，故可设置第一取片对位相机、第二取片对位相机、第一贴片对位相机和第二贴片对位相机固定安装于同一基板上。图7是本发明实施例提供的取片对位相机和贴片对位相机的仰视图，参考图7，可将第一取片对位相机421、第二取片对位相机422、第一贴片对位相机431和第二贴片对位相机432紧凑布局在同一基板44上，并且将采用低膨胀系数的殷钢材料进行制作，保证芯片对位单元在作业过程中，不会因为机台环境温度变化而导致各相机之间温度漂移过大。

对于芯片传输单元中的可旋转转台的结构，本发明实施例提供了一种可旋转转台，图8是本发明实施例提供的一种可旋转转台的结构示意图，参考图8，可旋转转台21包括承片台22和与承片台22的中轴连接的旋转电机23，旋转电机23用于驱动承片台22转动；承片台22包括载台221和位于载台221内部的气路滑环222，载台221上设置有多个芯片吸附区，气路滑环222用于为芯片吸附区供应真空和正压气体。

图9是本发明实施例提供的一种载台的剖面结构示意图，参考图8和图9，载台221的各芯片吸附区上设置有至少一个吸附孔2211，载台221内部设置有分别与吸附孔2211导通的多个吸附通道2212，多个吸附通道2212与气路滑环222导通。

进一步地，为了减少第一取片手和第二取片手的水平移动距离以及第一贴片手和第二贴片手的水平移动距离，本发明实施例还提供了一种芯片贴片设备，图10是本发明实施例提供的又一种芯片贴片设备的结构示意图，图11是图10所示芯片贴片设备的右视图，参考图5、图10和图11，可选地，物料组件11位于承片台22下方；供料单元还包括第三取片手123和第四取片手124，第三取片手123和第四取片手124为翻转取片手，第一取片手121和第二取片手122为平移取片手，第三取片手123和第四取片手124用于交替拾取物料组件11上的芯片100并进行翻转，第一取片手121和第二取片手122用于分别拾取第三取片手123和第四取片手124上的芯片100并交替平移放置于第一放片位2011和第二放片位2022对应的芯片吸附区211上。

由于第三取片手123和第四取片手124的交替取片的过程中，第一取片手121和第二取片手122也在交替取放，从而能够充分利用时间。而在空间上将物料组件11设置在承片台22的下方，利用第三取片手123和第四取片手124实现芯片纵向上的位移，再由第一取片手121和第二取片手122实现芯片水平的位移，进一步保证了第一取片手121和第二取片手122的水平距离的缩短，从而可进一步地提高取片的效率。

继续参考图5、图10和图11，可选地，芯片贴合单元30还包括一龙门架33，第一贴片手321和第二贴片手322设置在龙门架33上，龙门架33用于根据第一取片位2021、第二取片位2022和待贴片位置驱动第一贴片手321和第二贴片手322进行水平移动和/或纵向移动。

其中，该芯片贴片设备虽然采用了两个贴片手，但只需一个龙门架33即可实现对两个贴片手的交替移动控制，而不需要分别设置水平控制台，因而优化了整个芯片贴片设备的空间布局，缩小了设备的空间尺寸。并且为了保证第二运动台行程尽量短，可设置两个贴片手负责不同的贴片区，通过龙门架实现对贴片手的水平微调功能，满足不同间距的贴片要求。

进一步地，为了缩小贴片手在贴片台和可旋转转台之间的水平位移距离，参考图5、图10和图11，可设置贴片台31位于承片台22的下方，且为了保证贴片手从承片台22上拾取芯片后，在放置到贴片台31上时不被承片台22遮挡，可选择将贴片台31和承片台22在水平方向上错位设置，错位距离即决定了贴片手的水平位移距离。而对于贴片手纵向的移动距离，则与载台的高度及厚度有关，继续参考图7，可选地，载台221包括悬挂部2211和承载部2212，承载部2212的厚度小于等于5mm。

图12是本发明实施例提供的一种载台的结构示意图，参考图5、图10-12，更进一步地，在载台上，可设置相邻两个芯片吸附区211之间设有贴片避让区212；龙门架33用于根据第一取片位2021、第二取片位2022和待贴片位置驱动第一贴片手321和第二贴片手322进行纵向移动，第一贴片手321和第二贴片手322交替通过贴片避让区212将芯片100贴片于贴片台31上的衬底200上。

其中，图12所示的载台结构仅用于示例，其中贴片避让区212的形状还可以设置为圆形、矩形以及多边形等，第一贴片手321和第二贴片手322从该贴片避让区212中穿过以将芯片100贴片于载台221下方的贴片台31上。显然，本实施例提供的该载台221的结构和贴片方法可以避免贴片手进行水平的位移，进一步地缩短了贴片手的贴片时间，提高了芯片的贴片效率。

继续参考图5、图10和图12，可选地，第一取片对位相机421和第二取片对位相机422还用于分别确定第一取片位2011和第二取片位2022上芯片100的偏向角，龙门架33还用于根据偏向角驱动第一贴片手321和第二贴片手322进行旋转。

其中，第一贴片手321和第二贴片手322至少具备3个自由度小行程的运动，能够水平两自由度的移动拾取芯片，以及纵向运动完成贴片动作，而第一取片手和第二取片手在将芯片放置于载台上时，芯片的姿态并不固定，可能存在一定的偏向角，因此需要在贴片手贴片之前调整芯片的偏向角，故设置贴片手具备旋转功能，可以更精确地调整芯片的姿态，保证芯片的贴合精度。

本发明实施例还提供了一种芯片贴片方法，图13是本发明实施例提供的一种芯片贴片方法的流程图，参考图13，该芯片贴片方法采用本发明实施例提供的任意一种芯片贴片设备，包括：

S110、至少两个取片手交替从物料组件上拾取芯片并将芯片放置于可旋转转台的多个芯片吸附区上；

S120、可旋转转台旋转，带动可旋转转台上的多个芯片吸附区移动；

S130、至少两个贴片手交替从多个芯片吸附区上拾取芯片并将芯片贴片于贴片台上的衬底上。

其中，在正常贴片过程中，至少两个取片手和至少两个贴片手的交替取放芯片的动作可以是同步化进行地，并且至少两个取片手的取放、至少两个贴片手的取放交替进行的方式也至少包括两种；如图6的时序图所示的交替方式中，以取片手为例，第一取片手吸片后，第二取片手再进行放片动作，继而第一取片手在进行放片动作，最后由第二取片手进行吸片动作，至此完成一个周期；当然，也可以将第一取片手的吸片动作和第二取片手的放片动作同时进行，即在一个周期内，第一取片手吸片的同时，第二取片手进行放片动作，继而第一取片手在进行放片动作，同时由第二取片手进行吸片动作。同样地，对于贴片手的交替进行方式也可以是交替进行取放，也可以是同时进行取放。

本发明实施例提供的芯片贴片方法，通过至少两个取片手交替从物料组件上拾取芯片并将芯片放置于可旋转转台的多个芯片吸附区上；至少两个贴片手交替从多个芯片吸附区上拾取芯片并将芯片贴片于贴片台上的衬底上，解决了单个取片手和单个贴片手取放和贴片的串行运行方式贴片效率较低的问题，实现了至少两个取片手和至少两个贴片手的并行运行方式，使贴片速度翻倍，提高了贴片效率，促进了芯片封装的进程，有助于提高芯片的产率。

图14是本发明实施例提供的另一种芯片贴片方法的流程图，参考图14，可选地，对于芯片贴片设备中，至少两个取片手包括第一取片手和第二取片手，至少两个贴片手包括第一贴片手和第二贴片手；可旋转转台包括分别对应第一取片手、第二取片手、第一贴片手和第二贴片手的第一放片位、第二放片位、第一取片位和第二取片位；此时，芯片贴片方法包括：

S210、在第一时间内，第一取片手从物料组件上拾取芯片，第二取片手将从物料组件上拾取的芯片放置于与第二放片位对应的芯片吸附区，第一贴片手从与第一取片位对应的芯片吸附区上拾取芯片，第二贴片手将从与第二取片位对应的芯片吸附区上拾取的芯片贴片于贴片台上的衬底上；

S210、在第二时间内，第一取片手将从物料组件上拾取的芯片放置于与第一放片位对应的芯片吸附区，第二取片手从物料组件上拾取芯片，第一贴片手将从与第一取片位对应的芯片吸附区上拾取的芯片贴片于贴片台上的衬底上，第二贴片手从与第二取片位对应的芯片吸附区上拾取芯片。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (16)

1.一种芯片贴片设备，其特征在于，包括：供料单元、芯片传输单元和芯片贴合单元；

所述供料单元包括物料组件和至少两个取片手，所述物料组件用于承载芯片，至少两个所述取片手用于从所述物料组件上交替拾取所述芯片；

所述芯片传输单元包括一个可旋转转台，所述可旋转转台上设置有多个芯片吸附区，所述芯片吸附区用于吸附所述至少两个取片手提供的所述芯片；

所述芯片贴合单元包括贴片台和至少两个贴片手，至少两个所述贴片手用于交替从所述芯片吸附区获取所述芯片并将所述芯片贴合至位于所述贴片台上的衬底上。

2.根据权利要求1所述的芯片贴片设备，其特征在于，至少两个所述取片手包括第一取片手和第二取片手，至少两个贴片手包括第一贴片手和第二贴片手；

所述芯片贴片设备还包括芯片对位单元，所述芯片对位单元包括取料对位相机、第一取片对位相机、第二取片对位相机、第一贴片对位相机和第二贴片对位相机；

其中，所述取料对位相机位于所述物料组件上方，用于确定所述物料组件上的所述芯片的位置；

所述第一取片对位相机和所述第二取片对位相机分别用于确定所述可旋转转台上待取的所述芯片的位置；

所述第一贴片对位相机和所述第二贴片对位相机分别用于确定所述第一贴片手和所述第二贴片获取的所述芯片在所述贴片台上的待贴片位置。

3.根据权利要求2所述的芯片贴片设备，其特征在于，所述可旋转转台包括分别对应所述第一取片手、所述第二取片手、所述第一贴片手和所述第二贴片手的第一放片位、第二放片位、第一取片位和第二取片位；其中，所述第一取片位和所述第二取片位位于所述第一取片对位相机和所述第二取片对位相机的下方；

所述可旋转转台用于转动多个所述芯片吸附区依次移动至所述第一放片位、所述第二放片位、所述第一取片位和所述第二取片位；所述第一取片手和所述第二取片手还用于将所述芯片交替放置于所述第一放片位和所述第二放片位对应的所述芯片吸附区上；

所述第一贴片手和所述第二贴片手用于交替从所述第一取片位和所述第二取片位对应的所述芯片吸附区上拾取所述芯片，并交替将所述芯片贴片于所述贴片台上的衬底上。

4.根据权利要求3所述的芯片贴片设备，其特征在于，所述多个芯片吸附区围绕所述可旋转转台的中心呈等间距圆周排布，所述第一取片位和所述第二放片位、所述第一放片位和所述第二取片位分别关于所述可旋转转台的中心对称。

5.根据权利要求3所述的芯片贴片设备，其特征在于，所述可旋转转台包括承片台和与所述承片台的中轴连接的旋转电机，所述旋转电机用于驱动所述承片台转动；

所述承片台包括载台和位于所述载台内部的气路滑环，所述载台上设置有多个芯片吸附区，所述气路滑环用于为所述多个芯片吸附区供应真空和正压气体。

6.根据权利要求5所述的芯片贴片设备，其特征在于，所述载台的各所述芯片吸附区上设置有至少一个吸附孔，所述载台内部设置有分别与所述吸附孔导通的多个吸附通道，所述多个吸附通道与所述气路滑环导通。

7.根据权利要求5所述的芯片贴片设备，其特征在于，所述物料组件位于所述承片台下方；

所述供料单元还包括第三取片手和第四取片手，所述第三取片手和所述第四取片手为翻转取片手，所述第一取片手和所述第二取片手为平移取片手，所述第三取片手和所述第四取片手用于交替拾取所述物料组件上的所述芯片并进行翻转，所述第一取片手和所述第二取片手用于分别拾取所述第三取片手和所述第四取片手上的所述芯片并交替平移放置于所述第一放片位和所述第二放片位对应的所述芯片吸附区上。

8.根据权利要求3所述的芯片贴片设备，其特征在于：

所述芯片贴合单元还包括一龙门架，所述第一贴片手和所述第二贴片手设置在所述龙门架上，所述龙门架用于根据所述第一取片位、所述第二取片位和所述待贴片位置驱动所述第一贴片手和所述第二贴片手进行水平移动和/或纵向移动。

9.根据权利要求3所述的芯片贴片设备，其特征在于：

相邻两个所述芯片吸附区之间设有贴片避让区，所述贴片台位于所述可旋转转台的下方；

所述芯片贴合单元还包括一龙门架，所述第一贴片手和所述第二贴片手设置在所述龙门架上，所述龙门架用于根据所述第一取片位、所述第二取片位和所述待贴片位置驱动所述第一贴片手和所述第二贴片手进行纵向移动，所述第一贴片手和所述第二贴片手交替通过所述贴片避让区将所述芯片贴片于所述贴片台上的衬底上。

10.根据权利要求8或9所述的芯片贴片设备，其特征在于，所述第一取片对位相机和所述第二取片对位相机还用于分别确定所述第一取片位和所述第二取片位上所述芯片的偏向角，所述龙门架还用于根据所述偏向角驱动所述第一贴片手和所述第二贴片手进行旋转。

11.根据权利要求5所述的芯片贴片设备，其特征在于，所述载台包括悬挂部和承载部，所述承载部的厚度小于或者等于5mm。

12.根据权利要求2所述的芯片贴片设备，其特征在于，所述第一取片对位相机、所述第二取片对位相机、所述第一贴片对位相机和所述第二贴片对位相机固定安装于同一基板上。

13.根据权利要求1所述的芯片贴片设备，其特征在于，所述贴片台包括依次堆叠设置的支撑台、第一运动台和第一吸附台；

所述支撑台用于承载所述第一运动台、所述第一吸附台以及所述衬底；

所述第一运动台用于移动所述衬底使所述衬底上的待贴片区域对准待贴片位置；

所述第一吸附台用于吸附所述衬底。

14.根据权利要求1所述的芯片贴片设备，其特征在于，所述物料组件包括依次堆叠设置的第二运动台、第二吸附台和顶针单元；

所述第二运动台用于将待取芯片移动至取料位置；

所述第二吸附台用于吸附所述待取芯片；

所述顶针单元用于使所述取料位置上的所述待取芯片脱离所述第二吸附台。

15.一种芯片贴片方法，采用如权利要求1-14任一所述的芯片贴片设备，其特征在于，包括：

至少两个取片手交替从物料组件上拾取芯片并将所述芯片放置于可旋转转台的多个芯片吸附区上；

所述可旋转转台旋转，带动所述可旋转转台上的所述多个芯片吸附区移动；

至少两个贴片手交替从所述多个芯片吸附区上拾取所述芯片并将所述芯片贴片于所述贴片台上的衬底上。

16.根据权利要求15所述的芯片贴片方法，其特征在于，至少两个所述取片手包括第一取片手和第二取片手，至少两个贴片手包括第一贴片手和第二贴片手；所述可旋转转台包括分别对应所述第一取片手、所述第二取片手、所述第一贴片手和所述第二贴片手的第一放片位、第二放片位、第一取片位和第二取片位；

所述芯片贴片方法包括：

在第一时间内，所述第一取片手从所述物料组件上拾取所述芯片，所述第二取片手将从所述物料组件上拾取的芯片放置于与所述第二放片位对应的所述芯片吸附区，所述第一贴片手从与所述第一取片位对应的所述芯片吸附区上拾取所述芯片，所述第二贴片手将从与所述第二取片位对应的所述芯片吸附区上拾取的所述芯片贴片于所述贴片台上的衬底上；

在第二时间内，所述第一取片手将从所述物料组件上拾取的所述芯片放置于与所述第一放片位对应的所述芯片吸附区，所述第二取片手从所述物料组件上拾取芯片，所述第一贴片手将从与所述第一取片位对应的所述芯片吸附区上拾取的所述芯片贴片于所述贴片台上的衬底上，所述第二贴片手从与所述第二取片位对应的所述芯片吸附区上拾取所述芯片。

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