CN111739834B - 芯片倒装设备、系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供一种芯片倒装设备、系统和方法,在一个实施例中,该芯片倒装设备包括:至少一个吸取装置;吸取装置包括吸嘴、芯片放置区以及夹合旋转部件;吸取装置用于通过吸嘴从晶圆上吸取倒装芯片并将倒装芯片放置在芯片放置区;夹合旋转部件用于从芯片放置区夹合倒装芯片,并将倒装芯片翻转至指定状态,指定状态为倒装芯片的凸点表面背向吸嘴的状态;吸取装置还用于通过吸嘴将处于指定状态的倒装芯片贴装在待贴装位置。以此可以改善现有技术中容易在倒装过程中出现芯片交换不稳现象的问题。

Description

芯片倒装设备、系统和方法
技术领域
本申请涉及半导体倒装技术领域,具体而言,涉及一种芯片倒装设备、系统和方法。
背景技术
随着半导体行业的快速发展,倒装工艺(Flip chip bonding)得到广泛应用。倒装工艺的操作对象是倒装芯片(Flip chip),倒装芯片是一种含有电路单元的无引脚结构。倒装芯片上设有用于与基板进行电连接的凸点(Bump)。
在传统的倒装工艺下,晶圆正面朝上以使倒装芯片的凸点表面朝向翻转吸嘴装置,先由翻转吸嘴装置吸取倒装芯片的凸点表面,以使倒装芯片从晶圆上脱离,当翻转吸嘴装置在吸取凸点表面的情况下将倒装芯片进行翻转之后,再通过键合吸嘴装置吸取倒装芯片不具有凸点的芯片背面,由键合吸嘴装置在吸取芯片背面的情况下将翻转后的倒装芯片承接到基板上进行贴装。这样的方式由于必须要翻转吸嘴装置和键合吸嘴装置这两种设备进行交换承接,容易因为芯片交换不稳而造成倒装作业过程丢失,进而影响加工效率和产品良率。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种芯片倒装设备、系统和方法,能够改善现有技术中容易在倒装过程中出现芯片交换不稳现象的问题。
第一方面,本申请实施例提供一种芯片倒装设备,包括:至少一个吸取装置;
所述吸取装置包括吸嘴、芯片放置区以及夹合旋转部件;
所述吸取装置用于通过所述吸嘴从晶圆上吸取倒装芯片并将所述倒装芯片放置在所述芯片放置区;
所述夹合旋转部件用于从所述芯片放置区夹合所述倒装芯片,并将所述倒装芯片翻转至指定状态,所述指定状态为所述倒装芯片的凸点表面背向所述吸嘴的状态;
所述吸取装置还用于通过所述吸嘴将处于所述指定状态的所述倒装芯片贴装在待贴装位置。
在上述结构中,通过吸取装置自身的夹合旋转部件就可以将吸嘴从晶圆上吸取的倒装芯片翻转至指定状态,芯片的吸取、夹合、翻转等过程都可以在一个吸取装置上进行,倒装芯片可以放置在吸取装置的芯片放置区,且通过吸取装置自身就可以将翻转到指定状态后的倒装芯片贴装在待贴装位置,而不再需要传统的键合吸嘴装置与翻转吸嘴装置这两种设备的交换承接。在使用上述芯片倒装设备实现倒装工艺时,吸取装置无需将倒装芯片交给其他的中间承接结构进行芯片转运,即,可以省略键合吸嘴装置与翻转吸嘴装置之间的交换过程,以此可以避免因为芯片交换不稳而导致倒装芯片的作业过程丢失的情况,不仅可以提升倒装加工效率,还能够在一定程度上提升产品良率。
在可选的实施方式中,所述吸嘴和所述夹合旋转部件上均设有气孔,所述吸取装置用于通过所述气孔对所述倒装芯片进行吸附固定。
在上述结构中,由于吸嘴和夹合旋转部件上均设有气孔,位于同一个吸取装置上的吸嘴和夹合旋转部件都可以通过吸附固定的方式固定倒装芯片,可以降低设备复杂度、减小设备体积。
在可选的实施方式中,所述吸取装置上设有溅射孔;所述吸取装置用于通过所述溅射孔向处于所述指定状态的所述倒装芯片溅射指定溶剂。
在上述结构中,由于吸取装置上设有溅射孔,可以在吸取装置内完成溅射的方式取代传统的外部蘸取方式,不仅可以减少购买沾胶平台的治具成本,还可以避免因沾胶平台的设备因素带来的沾胶不均匀、产品虚焊等问题。
在可选的实施方式中,所述吸嘴上设置有加热件。
在上述结构中,由于吸嘴上设置有加热件,当需要以热压焊方式进行辅助倒装时,可以通过启动吸嘴上的加热件对倒装芯片进行加热,可以降低额外购买热压焊设备的成本。
在可选的实施方式中,所述芯片倒装设备还包括倒装机构本体,所述至少一个吸取装置围绕设置在所述倒装机构本体的侧面;所述至少一个吸取装置用于围绕所述倒装机构本体进行旋转,以使所述倒装芯片在所述吸取装置的旋转作用下,被移动至所述待贴装位置。
在上述结构中,芯片倒装设备的各个吸取装置是围绕设置在倒装机构本体的侧面,整个芯片倒装设备是旋转式设计。相较于传统倒装方案中需要多种复杂的设备以分步完成倒装、贴装的方式,旋转式设计的芯片倒装设备可以提升倒装贴装处理效率,提升产能。
在可选的实施方式中,所述待贴装位置在基板上,所述倒装机构本体上设置有镜头组,所述镜头组包括组合为一体的第一镜头和第二镜头;所述第一镜头,用于对所述晶圆上的倒装芯片进行图像采集;所述第二镜头,用于对所述基板上的待贴装位置进行图像采集。
在上述结构中,由于位于各个吸取装置中间的倒装机构本体上设有组合在一体的镜头组,通过组合在一体的两个镜头可以同步实现对倒装芯片和基板上待贴装位置的识别对位。相较于传统倒装方式下需要采用多个镜头对每个分步执行动作进行位置确认以保障倒装过程顺利进行的方式,上述方案可以减少镜头数量,减少芯片镜头的处理过程,从而提升加工处理效率,提升产能。
第二方面,本申请实施例提供一种芯片倒装系统,所述芯片倒装系统包括:芯片提供平台以及前述实施方式任一项所述的芯片倒装设备;所述芯片提供平台,用于倒置放置晶圆,所述晶圆上有至少一个倒装芯片,所述倒装芯片的凸点表面朝向所述芯片倒装设备;所述芯片倒装设备,用于从所述晶圆上吸取所述倒装芯片,并将所述倒装芯片翻转至指定状态,以及将处于所述指定状态的倒装芯片贴装在基板上的待贴装位置,所述指定状态为所述倒装芯片的凸点表面背向所述吸嘴的状态。
在上述结构中,晶圆被倒置在芯片提供平台上,晶圆上的倒装芯片将更容易受到重力影响,当采用芯片倒装设备从晶圆上吸取倒装芯片时将更容易使得芯片与蓝膜脱模。且该芯片倒装系统包括了第一方面提供的芯片倒装设备,芯片倒装设备的吸取装置无需将倒装芯片交给其他的中间承接结构进行芯片转运,即,简化了传统方案下的多种设备之间的交换承接过程,可以改善传统方案中的交换不稳的缺陷。
第三方面,本申请实施例提供一种芯片倒装方法,应用于芯片倒装设备,所述芯片倒装设备包括至少一个吸取装置,所述吸取装置包括吸嘴、芯片放置区以及夹合旋转部件,所述方法包括:
通过所述吸取装置上的所述吸嘴从晶圆上吸取倒装芯片,并将吸取到的所述倒装芯片放置在所述芯片放置区;
通过所述吸取装置上的所述夹合旋转部件从所述芯片放置区夹合所述倒装芯片,并将所述倒装芯片翻转至指定状态,所述指定状态为所述倒装芯片的凸点表面背向所述吸嘴的状态;
通过所述吸取装置上的所述吸嘴将处于所述指定状态的所述倒装芯片贴装在待贴装位置。
在上述方法中给出了一种执行过程更为简洁的倒装处理方式,以上述的芯片倒装设备执行上述方法的倒装工序时,由于吸嘴和夹合旋转部件是同一个芯片倒装设备的吸取装置上的组件,吸取装置无需将倒装芯片交给其他的中间承接结构进行芯片转运,即,无需采用独立的键合设备和翻转设备进行交换承接,可以使得芯片倒装贴装过程更为简洁,可以提高倒装加工效率,提升产能。
在可选的实施方式中,所述芯片倒装设备还包括倒装机构本体,所述至少一个吸取装置围绕设置在所述倒装机构本体的侧面,所述倒装机构本体上设置有镜头组,所述镜头组包括组合为一体的第一镜头和第二镜头;
在从晶圆上吸取倒装芯片之前,所述方法还包括:通过所述第一镜头和所述第二镜头分别对所述晶圆上的倒装芯片、基板上的芯片贴装位置进行图像采集,以根据采集到的图像确定所述倒装芯片的吸取位置和待贴装位置。
通过上述实现方式,可以较少的镜头同时确定倒装芯片的吸取位置和待贴装位置,可以在以较低设备成本的情况下提升芯片的倒装合格率。
在可选的实施方式中,在从晶圆上吸取倒装芯片之前,所述方法还包括:基于所述吸取位置,控制顶针顶取所述晶圆上的所述倒装芯片。以此更容易让倒装芯片从晶圆上脱落,从而可以提升加工效率。
在可选的实施方式中,在通过所述吸取装置上的所述吸嘴将处于所述指定状态的所述倒装芯片贴装在待贴装位置之后,所述方法还包括:通过所述第二镜头对贴装在所述基板上的倒装芯片进行图像采集;基于所述第二镜头对所述倒装芯片的采集图像得到贴装结果。
通过上述实现方式,以位于各个吸取装置中间的第二镜头在贴装完成后,再次采集倒装芯片的采集图像从而得到贴装结果,可以实现对于贴装效果的复检。
在可选的实施方式中,所述通过所述吸取装置上的所述夹合旋转部件从所述芯片放置区夹合所述倒装芯片,并将所述倒装芯片翻转至指定状态的过程,包括:在所述夹合旋转部件从所述芯片放置区夹合所述倒装芯片后,控制所述吸嘴移动设定距离,所述夹合旋转部件带动所述倒装芯片翻转至指定状态。
通过上述实现方式,由于通过吸取装置上的夹合旋转部件在芯片放置区夹合倒装芯片,吸嘴移动设定距离后再由夹合旋转部件带动倒装芯片翻转,可以避免倒装芯片在翻转过程中与吸嘴发生碰撞。
在可选的实施方式中,在通过所述吸取装置上的所述夹合旋转部件从所述芯片放置区夹合所述倒装芯片,并将所述倒装芯片翻转至指定状态之后,所述方法还包括:通过所述吸取装置上的溅射孔向处于所述指定状态的倒装芯片溅射指定溶剂。
通过上述实现方式,以设备内部溅射方式取代了传统的设备外部蘸取方式,可以避免因外部蘸取的平台因素造成蘸胶不均等问题,有利于提升产品良率。
在可选的实施方式中,在所述指定溶剂是非导电膏时,所述通过所述吸取装置上的所述吸嘴将处于所述指定状态的所述倒装芯片贴装在待贴装位置,包括:通过所述吸嘴上的加热件对所述倒装芯片上的非导电膏进行加热,以热压焊方式将所述倒装芯片贴装在基板上的待贴装位置。
通过上述实现方式,可以基于同一个芯片倒装设备实现倒装、热压焊功能。
在可选的实施方式中,在从晶圆上吸取倒装芯片之后,所述方法还包括:控制所述吸取装置移动至所述待贴装位置,以使所述吸取装置吸取到的所述倒装芯片被移动至所述待贴装位置。
通过上述实现方式,通过控制吸取装置的移动就可以将倒装芯片移动到待贴装位置,吸取装置无需将倒装芯片交给其他的中间承接结构进行芯片转运,以此可以提升加工处理效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为现有技术中的一种倒装系统的示意图。
图2为应用于图1所示结构的一种倒装方法的流程图。
图3为本申请实施例提供的一种吸取装置的示意图。
图4为本申请实施例提供的一个实例中的吸取装置的俯视图。
图5为本申请实施例提供的一个实例中的倒装过程示意图。
图6为本申请实施例提供的一个实例中的芯片倒装设备的示意图。
图7为本申请实施例提供的一个实例中的芯片倒装系统的示意图。
图8为本申请实施例提供的一种芯片倒装方法的流程图。
附图标记:101-晶圆;102-顶针;103-晶圆镜头;201-翻转吸嘴装置;202-沾胶装置;203-芯片镜头;204-键合吸嘴装置;301-基板;302-基板镜头;D-倒装芯片;E-待贴装位置;200-吸取装置;210-吸嘴;220-芯片放置区;230-夹合旋转部件;240-溅射孔;250-加热件;211-第一真空孔;231-第二真空孔;100-倒装机构本体;110-注塑管;120-溶剂放置槽;20-芯片倒装设备;10-芯片倒装系统;a-第一镜头;b-第二镜头。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
图1示出的是现有技术中的一种倒装系统的示意图。
如图1所示,传统的用于进行芯片倒装的倒装系统包括晶圆101、顶针102、晶圆镜头103、翻转吸嘴装置201、沾胶装置202、芯片镜头203、键合吸嘴装置204、基板301、基板镜头302。关于图1所示结构的工作原理请参阅图2。图2示出的是现有技术中的一种倒装方法的流程图。
如图2所示,在现有技术中,基于图1所示的结构需要执行的步骤包括:S11-S19。
S11:放置待作业的基板301和晶圆101,晶圆101上有倒装芯片D,晶圆101正面朝上。
其中,将基板301设置在机台轨道上,晶圆101放置在工作台上。倒装芯片D的凸点(bump)所在的表面视为正面,倒装芯片D不具有凸点的表面视为背面,将晶圆101以正面朝上的方式放置在工作台上,以使晶圆101上的倒装芯片D正面朝上。
S12:通过晶圆101上方的晶圆镜头103识别晶圆101上的倒装芯片D,以实现芯片对位。
S13:利用顶针102从晶圆101的背面顶取晶圆101上的倒装芯片D,并且利用翻转吸嘴装置201吸取倒装芯片D的正面(凸点表面),以将晶圆101上的倒装芯片D吸取到翻转吸嘴装置201上。
S14:利用键合吸嘴装置204吸取倒装芯片D的背面,以将倒装芯片D从翻转吸嘴装置201上承接到键合吸嘴装置204上。同时使得倒装芯片D的正面背向键合吸嘴装置204。
S15:利用键合吸嘴装置204将吸取到的倒装芯片D移动到沾胶装置202处,以蘸取的方式从沾胶装置202的溶剂槽中蘸取溶剂槽内的溶剂,以此为倒装芯片D的凸点蘸取助焊剂(flux)或者其他需要设置在凸点表面的溶剂。S15的蘸取步骤可称作沾胶(dippingflux),沾胶装置202可称作沾胶平台(dipping cavity)或蘸取装置。
S16:通过芯片镜头203识别倒装芯片D的键合点。
S17:通过基板镜头302识别基板301上的待贴装点。
S18:利用键合吸嘴装置204将凸点蘸取了溶剂的倒装芯片D移动到基板301上的待贴装点,以使S16识别出的键合点与S17识别到的待贴装点匹配,通过键合吸嘴装置204将倒装芯片D贴装在基板301上。
S19:再次通过基板镜头302采集基板301的图像,以检测芯片贴装位置是否合格。
发明人经过研究发现,现有技术中的倒装技术存在以下缺陷:
第一,整套倒装流程中除了S17以外的步骤都需要按序分步执行,需要翻转吸嘴装置201和键合吸嘴装置204相互配合以进行芯片交换,这一交换过程容易造成芯片交换不稳,进而导致倒装芯片D的倒装作业过程丢失(例如出现掉芯片、吸取的位置不当等情况),不仅会影响倒装加工速度,还会影响产品良率。
第二,在倒装过程中,只能通过在外部沾胶的方式为倒装芯片D的凸点蘸取溶剂,模式单一。且在传统的倒装工艺下,为了控制倒装芯片D蘸取的焊剂厚度,通常需要根据倒装芯片D的凸点高度、芯片的凸点间距(pitch)设计沾胶平台(dipping cavity)的深度,不同的凸点高度和/或不同的凸点间距都需要配置不同的沾胶平台,对沾胶平台的要求高,这通常需要付出较多的设计成本和购买成本。
第三,在传统的倒装工艺下,倒装的机台无法实现热压焊(Thermal CompressionBonding,TCB)功能。传统的热压焊工作方式也是利用键合吸嘴装置204和翻转吸嘴装置201先实现将倒装芯片D翻转后贴装,然后利用其他具有加热功能的设备对基板301上的NCP(No-conductive paste,非导电膏)和/或 NCF(No-conductive film,非导电膜)进行加热,以使倒装芯片D与基板301在加热的情况下焊接结合,以此进行倒装热压焊工艺。
第四,在传统的倒装工艺下,为了提升倒装合格率,整个倒装过程中需要使用多个镜头(晶圆镜头103、芯片镜头203、基板镜头302)和运动件分步配合完成倒装贴装,整套倒装系统的处理过程繁琐,处理效率较低,单套倒装系统的产能较低。
有鉴于此,发明人提出以下实施例予以改善。可以理解的是,下述实施例及实施例中的各种实现方式可以相互组合。
第一实施例
本申请实施例提供一种芯片倒装设备(图1未示),该芯片倒装设备包括至少一个吸取装置200。该至少一个吸取装置200中的每个吸取装置200可以在晶圆101和基板301之间移动,用于从晶圆101上吸取倒装芯片D,并将吸取到的倒装芯片D翻转到指定状态后贴装到基板301上的待贴装位置E。
对于本申请实施例提供的芯片倒装设备上的任一个吸取装置200的结构可以参阅图3。
如图3所示,在本申请实施例中,吸取装置200包括吸嘴210、芯片放置区220以及夹合旋转部件230。
其中,可以通过在吸取装置200的本体内开设凹槽作为芯片放置区220,也可以通过在吸取装置200的本体上增设用于放置芯片的平台作为芯片放置区220。
下面将以吸嘴210、芯片放置区220以及夹合旋转部件230均设置在吸取装置200的本体内部为例对吸取装置200进行介绍。
吸取装置200,可用于通过吸嘴210从晶圆101上吸取倒装芯片D并将吸取到的倒装芯片D放置在芯片放置区220。
夹合旋转部件230,用于从芯片放置区220夹合倒装芯片D,并将倒装芯片D翻转至指定状态。该指定状态为倒装芯片D的凸点表面背向吸嘴210的状态。通过将倒装芯片D翻转至指定状态将有利于为倒装芯片D的凸点添加助焊剂、非导电膏、非导电膜等填充材料。夹合旋转部件230可以在马达的驱动下进行多轴移动,例如夹合旋转部件230可以在水平方向、竖直方向运动。
在一个吸取装置200中,芯片放置区220位于吸嘴210的吸附工作面,夹合旋转部件230可设于芯片放置区220上方,以此可使得夹合旋转部件230能够快速对吸嘴210吸取至芯片放置区220的倒装芯片D进行夹合固定。其中,吸取装置200中的吸嘴210可以在设定的活动范围内移动,例如可以通过在吸取装置200中设置用于连接吸嘴210的自由端的驱动件,以使得吸嘴210可以在驱动件的驱动作用下进行伸缩运动,以此可以在夹合旋转部件230已经夹合到倒装芯片D后,控制吸嘴210避让一段距离,以便于倒装芯片D有更大的翻转空间。
吸取装置200,还用于通过吸嘴210将处于指定状态的倒装芯片D贴装在待贴装位置E。
作为一种通过吸嘴210贴装倒装芯片D的实现方式,可以在倒装芯片D翻转到指定状态后,控制吸嘴210伸出一段距离,以将凸点表面背向吸嘴210的倒装芯片D推送到基板301上实现贴装。
作为另一种通过吸嘴210贴装倒装芯片D的实现方式,可以控制吸嘴210以键合贴装(先贴合压合后吹气)的方式将凸点表面背向吸嘴210的倒装芯片D推送到基板301上实现贴装。
当倒装芯片D被放置到基板301上之后,可以通过后续工序对倒装芯片D或基板301进行加热,从而以回流焊工艺实现芯片贴装。
需要说明的是,在本申请实施例中,在通过吸取装置200将吸取到的倒装芯片D放置到基板301上之前,无需将吸取到的倒装芯片D移交给除了该吸取装置200以外的其他用于承接芯片的结构,即,减少了芯片交换过程。
本领域技术人员可以根据实际需要在芯片倒装设备上设置一个或多个吸取装置200,从而对需要进行倒装加工的倒装芯片D进行处理,各个吸取装置200可以独立进行倒装工作。
作为一种实现方式,可以通过为芯片倒装设备的每个吸取装置200设置各自的驱动机构,以使各个吸取装置200可以在各自的驱动机构下被单独驱动。驱动机构的具体形态可以是多样的,例如,驱动机构可以是具有多个关节的机械臂,驱动机构仅需为吸取装置200提供驱动能力,以使吸取装置200的自由端的活动范围可以覆盖到晶圆101和基板301即可。
作为另一种实现方式,可以通过将该芯片倒装设备上的所有吸取装置200设置在一个公共的驱动机构上,以使芯片倒装设备上的所有吸取装置200都可以在同一个驱动机构的驱动作用下被驱动。例如,可以将该芯片倒装设备上的所有吸取装置200设置为围绕一个中心进行转动的旋转式结构,关于旋转式结构的具体实现方式将在下文结合实例进行描述。
在上述芯片倒装设备的结构中,芯片的吸取、夹合、翻转等过程都可以在一个吸取装置200上进行,倒装芯片D可以放置在吸取装置200的芯片放置区220,通过吸取装置200内部的夹合旋转部件230就可以将吸嘴210从晶圆101上吸取的倒装芯片D翻转至指定状态,且通过吸取装置200自身就可以将翻转到指定状态后的倒装芯片D贴装在待贴装位置E,而不再需要传统的键合吸嘴装置204与翻转吸嘴装置201这两种设备的交换承接,替代了传统方式中需要两种设备分别吸取芯片的正面、背面才能完成芯片交换,并使得凸点表面背离吸嘴210的动作。在使用上述芯片倒装设备实现倒装工艺时,吸取装置200无需将倒装芯片D交给其他的中间承接结构进行芯片转运,即,可以省略传统方案中的键合吸嘴装置204与翻转吸嘴装置201之间的交换过程,以此可以避免因为芯片交换不稳而导致倒装芯片D的倒装作业过程丢失的情况,不仅可以提升倒装加工效率,还能够在一定程度上提升产品良率。
作为一种实现方式,如图4所示,吸取装置200的吸嘴210和夹合旋转部件230上均可以设有气孔,吸取装置200用于通过气孔对倒装芯片D进行吸附固定。其中,设置在吸嘴210上的气孔可记为第一真空孔211,设置在夹合旋转部件230上的气孔可记为第二真空孔231。
图5示出了在一个实例的倒装过程示意图,图5中包括三个子图,三个子图分别是(F1)、(F2)、(F3),其中,(F1)、(F2)、(F3)分别表示吸取装置200在吸取倒装芯片D之前、夹合倒装芯片D时、翻转倒装芯片D后的状态示意图。如图5所示,可以先通过第一真空孔211以抽气的方式将倒装芯片D吸附到芯片放置区220,然后通过设置在芯片放置区220的两侧的夹合旋转部件230以第二真空孔231抽气的方式对倒装芯片D进行吸附固定,从而实现夹合,接着通过控制夹合旋转部件230转动,以带动被夹合住的倒装芯片D翻转到指定状态。对于被翻转到指定状态的倒装芯片D,可以向倒装芯片D的凸点表面添加助焊剂,还可以通过控制吸嘴210以吸气的方式先将倒装芯片D进行吸附固定,再控制吸嘴210伸出一段距离,以将吸附的倒装芯片D放置到待贴装位置E进行贴装,或者,可以通过控制吸嘴210以键合贴装(原理是先将芯片贴装压合后,再吹气)的方式将倒装芯片D推送到待贴装位置E进行贴装。
在上述的结构中,由于吸嘴210和夹合旋转部件230上均设有气孔,位于同一个吸取装置200上的吸嘴210和夹合旋转部件230都可以通过吸附固定的方式固定倒装芯片D,可以降低设备复杂度、减小设备体积。本领域技术人员可以根据实际需要设置气孔的数量和气流强度。
在其他实施例中,也可将夹合旋转部件230的气孔吸附方式改为其他替代方式,例如可以改为通过夹合旋转部件230的抓手、卡件对芯片进行固定、翻转,如果夹合旋转部件230不以气孔吸附的方式固定芯片,则夹合旋转部件230也可以设置在吸取装置200上的其他位置,只要能够将倒装芯片D进行稳定翻转后,满足吸嘴210仍然可以吸取到倒装芯片D即可。
可选的,吸取装置200上可以设有溅射孔240。溅射孔240位于芯片放置区220上方。
吸取装置200可用于通过溅射孔240向处于指定状态的倒装芯片D溅射指定溶剂。指定溶剂可以理解为指定类型的溶剂,也可以理解为指定量的溶剂。溶剂类型可以是传统倒装技术下需要芯片的凸点蘸取的溶剂,例如可以是助焊剂、NCP、NCF等。
作为一种实现方式,可以通过在吸取装置200上设置与溅射孔240连接的注塑管110,通过注塑管110将预设位置的溶剂放置槽120中存储的溶剂,经过溅射孔240溅射到处于指定状态的倒装芯片D上。为了避免在进行溅射时,芯片的凸点表面未能保持水平,可以通过控制吸取装置200或控制夹合旋转部件230将倒装芯片D转动到需要进行溅射的位置,以此有利于使得倒装芯片D的凸点表面能够均匀覆盖上溅射的溶剂,实现均匀上胶。
在传统倒装技术的蘸取方式下,蘸取方式对于沾胶平台的要求较高,通常需要沾胶平台保持水平,如果沾胶平台或放置溶剂的结构未能满足要求,可能使得同一芯片的凸点沾胶不均匀,从而带来产品虚焊问题,且为了满足不同凸点高度、不同凸点间距的倒装芯片D的沾胶需求,通常需要针对不同类型的倒装芯片D的凸点投入大量的沾胶平台的治具成本,而通过本申请实施例的上述结构,由于吸取装置200上设有溅射孔240,通过吸取装置200的溅射孔240可以向处于指定状态的倒装芯片D溅射指定溶剂,仅需通过控制溅射的溶剂量就可以满足对于凸点上的溶剂覆盖需求,即使面对不同凸点高度、不同凸点间距的倒装芯片D,也只需要更改溅射的溶剂量即可。以在吸取装置200内完成溅射的方式取代了传统的外部蘸取方式,不仅可以简化倒装工序所需的结构,减少设备成本,还可以避免因蘸取平台的设备因素带来的沾胶不均匀、产品虚焊等问题,可以提升产品良率。
可选的,在上述的吸取装置200中,吸嘴210上可以设置加热件250。例如,可以在吸嘴210中设置加热丝、加热棒、加热片等。
由于吸嘴210上设置有加热件250,当需要以热压焊方式进行辅助倒装贴装时,例如,在倒装芯片D的凸点或基板301上设置了需要进行高温加热才能进行焊接的材料时,可以通过启动吸嘴210上的加热件250对倒装芯片D进行加热,从而对倒装芯片D上蘸取或溅射的溶剂进行加热,以此便于以加热贴装的方式将倒装芯片D安装到基板301上的待贴装位置E,可以降低额外购买热压焊设备的成本。如果未在吸取装置200上设置加热件250,可以通过在基板301上设置加热件250,或者通过独立的回流焊设备对芯片和基板301进行加热焊接。
图6为本申请实施例提供的一个实例中的芯片倒装设备20的示意图。
如图6所示,该芯片倒装设备20还包括倒装机构本体100,芯片倒装设备20的至少一个吸取装置200可围绕设置在倒装机构本体100的侧面。该至少一个吸取装置200用于围绕倒装机构本体100进行旋转,以使倒装芯片D在吸取装置200的旋转作用下,被移动至待贴装位置E。
可以理解的是,吸取装置200设置在倒装机构本体100的侧面是指,从俯视角度上呈现出吸取装置200位于倒装机构本体100外周的效果。在实际应用中,吸取装置200可作为倒装机构本体100的一部分,呈现一体成型的结构;吸取装置200也可以通过支架安装在倒装机构本体100上,安装位置可以在倒装机构本体100的侧壁或者顶部,只要能够满足吸取装置200在移动过程中的活动范围可以覆盖到晶圆101和基板301即可。本领域技术人员可以根据实际需要更改倒装机构本体100上的吸取装置200的数量。
以此给出了一种旋转式设计的芯片倒装设备20,由于芯片倒装设备20的各个吸取装置200是围绕设置在倒装机构本体100的侧面,整个芯片倒装设备20是旋转式设计。相较于传统倒装技术中需要多种复杂的设备以分步完成倒装、贴装的方式,旋转式设计的芯片倒装设备20可以通过围绕倒装机构本体100旋转的吸取装置200,将从晶圆101上吸取到的倒装芯片D移动到待贴装位置E,以此可以提升倒装贴装处理效率,提升芯片倒装设备20的设备产能。
可选的,在该倒装机构本体100上还可以设置注塑管110、溶剂放置槽120等用于向吸取装置200中的倒装设备溅射溶剂的组件。每条注塑管110的一端通向溶剂放置槽120,另一端通向吸取装置200的溅射孔240。
作为一种驱动各个吸取装置200转动的实现方式,在倒装机构本体100可以转动的情况下,可带动各个吸取装置200转动,当检测到吸取装置200转动到晶圆101或基板301位置时,停止转动,通过吸取装置200从晶圆101上吸取倒装芯片D或将吸取装置200中的倒装芯片D放置到基板301上的待贴装位置E。
作为另一种驱动各个吸取装置200转动的实现方式,倒装机构本体100不转动,可以在倒装机构本体100上设置驱动带或者其他可以带动吸取装置200移动的轨道,通过驱动带或者轨道带动各个吸取装置200转动工作。在这种情况下,倒装机构本体100的形状可以是多样的,在倒装机构本体100的形状为圆形时,有利于让各个吸取装置200的转动过程更均衡。
可选的,为了提升倒装效果,倒装机构本体100上可以设置镜头组,镜头组可以嵌设在倒装机构本体100上,也可以通过安装支架安装在倒装机构本体100上。镜头组包括组合为一体的第一镜头a和第二镜头b(见图7)。
第一镜头a,用于对晶圆101上的倒装芯片D进行图像采集。
第二镜头b,用于对基板301上的待贴装位置E进行图像采集。
通过对第一镜头a、第二镜头b采集的图像进行分析,可以在从晶圆101上吸取芯片之前快速确定出需要吸取芯片的位置以及等待贴装倒装芯片D的待贴装位置E。由于位于各个吸取装置200中间的倒装机构本体100上设有组合一体的镜头组,镜头组中的第一镜头a可以对晶圆101上的倒装芯片D进行图像采集,镜头组中的第二镜头b可以对基板301上的待贴装位置E进行图像采集,通过组合在一体的两个镜头可以同步实现对倒装芯片D和基板301上待贴装位置E的识别对位。相较于传统倒装方式下需要采用多个镜头对每个分步执行动作进行位置确认以保障倒装过程顺利进行的方式,上述方案可以减少镜头数量,减少芯片镜头203的处理过程,从而提升加工处理效率,提升产能。
第二实施例
本申请实施例提供一种芯片倒装系统10,如图7所示,该芯片倒装系统10包括:芯片提供平台以及前述第一实施例提供的芯片倒装设备20。
芯片提供平台,用于倒置放置晶圆101,晶圆101上有至少一个倒装芯片D,倒装芯片D的凸点表面朝向芯片倒装设备20。该芯片提供平台还可以包括顶针102,顶针102用于从晶圆101上顶取倒装芯片D,以使倒装芯片D脱模。
芯片倒装设备20,用于从晶圆101上吸取倒装芯片D,并将倒装芯片D翻转至指定状态,以及将处于指定状态的倒装芯片D贴装在基板301上的待贴装位置E,指定状态为倒装芯片D的凸点表面背向吸嘴210的状态。基板301可设置在固定的机台上。
在图7中,一个芯片倒装设备20包括多个可围绕倒装机构本体100旋转的吸取装置200,图7中的A、B、C、A1、B1、C1表示同一个芯片倒装设备20中的6个吸取装置200,其中,A、B、C处的三个吸取装置200当前未吸取倒装芯片D,A1、B1、C1的三个吸取装置200中吸取了倒装芯片D。在图7所示的结构中,芯片倒装设备20的倒装机构本体100上设置有组合为一体的镜头组,包括第一镜头a和第二镜头b。
关于本申请实施例中的芯片倒装设备20的其他细节,请参考第一实施例中的相关描述,在此不再赘述。
在上述芯片倒装系统10中,晶圆101被倒置在芯片提供平台上,晶圆101上的倒装芯片D将更容易受到重力影响,当采用芯片倒装设备20从晶圆101上吸取倒装芯片D时将更容易芯片脱模。且通过芯片倒装设备20自身就可以将倒装芯片D从晶圆101上吸取下来,并将吸取到的倒装芯片D翻转到指定状态后贴装在基板301上的待贴装位置E,吸取装置200无需将倒装芯片D交给其他的中间承接结构进行芯片转运,即,简化了传统方案下的多种设备之间的交换承接过程,可以避免因为芯片交换不稳而导致倒装芯片D的作业过程丢失的情况,不仅可以提升倒装加工效率,还能够在一定程度上提升产品良率。
第三实施例
本申请实施例提供一种芯片倒装方法,该方法可应用于前述实施例的芯片倒装设备20。该芯片倒装设备20包括至少一个吸取装置200,吸取装置200包括吸嘴210、芯片放置区220以及夹合旋转部件230。
如图8所示,该方法包括步骤S31-S35。S31-S35的方法是一种倒装工艺方法,该方法中,仅需在执行S32前通过镜头进行一次识别以确定吸取位置和待贴装位置E,以及在执行完S35之后再用镜头进行一次识别进行复检即可。
S31:放置晶圆101和基板301。
其中,待作业的晶圆101可倒置于芯片提供平台(例如专用的晶圆101工作台)上,待作业的基板301设置在机台轨道上,芯片倒装设备20上的吸取装置200可以在晶圆101和基板301之间运动。晶圆101上的倒装芯片D的凸点表面朝向芯片倒装设备20,在晶圆101的背面设有用于顶取芯片的顶针102。在需要对晶圆101上的倒装芯片D进行倒装处理时,可控制顶针102顶取晶圆101上的倒装芯片D。以此更容易让倒装芯片D从晶圆101上脱落,从而可以提升加工效率。
在实际应用中,执行S31时可将晶圆101的正面以朝向地面的方式放置,这将有利于在重力影响下帮助倒装芯片D与蓝膜脱模。
S32:通过吸取装置200上的吸嘴210从晶圆101上吸取倒装芯片D,并将吸取到的倒装芯片D放置在芯片放置区220。
其中,吸取装置200的吸嘴210可在顶针102顶取芯片以使芯片脱模后,吸取倒装芯片D的凸点表面(正面),在吸取凸点表面的情况下,将吸取的倒装芯片D放置在芯片放置区220。
为了提升处理效率和合格率,在芯片倒装设备20还包括倒装机构本体100,且至少一个吸取装置200围绕设置在倒装机构本体100的侧面、倒装机构本体100上设置有镜头组,镜头组包括组合为一体的第一镜头a和第二镜头b的情况下,可以先通过第一镜头a和第二镜头b分别对晶圆101上的倒装芯片D、基板301上的芯片贴装位置进行图像采集,以根据采集到的图像确定倒装芯片D的吸取位置和待贴装位置E,然后再通过顶针102顶取倒装芯片D和/或吸取装置200吸取倒装芯片D。以此可以较少的镜头同时确定倒装芯片D的吸取位置和待贴装位置E,可以在以较低设备成本的情况下,基于确定出的吸取位置进行顶取、吸取动作,从而让吸取装置200准确、快速地从晶圆101上得到倒装芯片D。
S33:通过吸取装置200上的夹合旋转部件230从芯片放置区220夹合倒装芯片D,并将倒装芯片D翻转至指定状态,指定状态为倒装芯片D的凸点表面背向吸嘴210的状态。
其中,可以通过夹合旋转部件230上的气孔基于真空吸附力,从芯片放置区220吸取或夹合固定倒装芯片D。在通过位于吸取装置200内部的夹合旋转部件230带动倒装芯片D翻转(例如翻转180度)时,吸取装置200无需将倒装芯片D交给其他的中间承运结构,可以避免因交换不稳情况导致倒装作业过程丢失。
在一个实例中,在夹合旋转部件230从芯片放置区220夹合倒装芯片D后,可以控制吸嘴210移动设定距离,夹合旋转部件230带动倒装芯片D翻转至指定状态。由于通过吸取装置200上的夹合旋转部件230在芯片放置区220夹合倒装芯片D,吸嘴210移动设定距离后再由夹合旋转部件230带动倒装芯片D翻转,以此可给倒装芯片D留出更多的翻转空间,可以避免倒装芯片D在翻转过程中与吸嘴210发生碰撞。
可选地,在通过S33将倒装芯片D翻转至指定状态之后,可以向凸点表面背向吸取的倒装芯片D溅射指定溶剂。
作为一种实现方式,在将倒装芯片D翻转至指定状态之后,可执行步骤S34:通过吸取装置200上的溅射孔240向处于指定状态的倒装芯片D溅射指定溶剂。
例如,可以通过芯片倒装设备20上的注塑管110从设定位置的溶剂放置槽120中引导溶剂(例如助焊剂flux和/或NCP银浆)溅射至倒装芯片D的凸点表面。本领域技术人员可根据实际的倒装芯片D的凸点需求控制溅射的溶剂量,通过调控喷洒的溶剂量以改变凸点表面的溶剂厚度,以此可替代传统方案中的dipping flux方式以及传统TCB工艺下的划NCP银浆方式。
在传统倒装技术下的dipping flux方式是蘸取方式,通过对沾胶平台(通常沾胶平台为金属材质)的水平控制使得蘸取的溶剂厚度保持均匀,可能存在因沾胶平台未能保持水平而导致芯片出现虚焊、裂纹等缺陷,而在上述S34的实现方式下,以设备内部溅射方式取代了传统的设备外部蘸取方式,可以避免因外部蘸取的平台因素造成蘸胶不均等问题,有利于提升产品良率。降低对于沾胶平台的要求,降低虚焊、裂纹概率,从而提升产品良率。
当倒装芯片D的凸点表面存在指定溶剂的情况下,可以执行S35。
S35:通过吸取装置200上的吸嘴210将处于指定状态的倒装芯片D贴装在待贴装位置E。
其中,吸取装置200的吸嘴210可以将倒装芯片D推送到基板301上的待贴装位置E。当倒装芯片D被放置到待贴装位置E后,可以执行后续工艺以使倒装芯片D与基板301之间稳固连接。
其中,在通过吸取装置200上的吸嘴210将处于指定状态的倒装芯片D贴装在待贴装位置E之后,还可以通过镜头组中的第二镜头b对贴装在基板301上的倒装芯片D进行图像采集。基于第二镜头b对倒装芯片D的采集图像可得到贴装结果。
在贴装完成后,以位于各个吸取装置200中间的第二镜头b再次采集倒装芯片D的采集图像从而得到贴装结果,可以实现对于贴装产品的复检。
可选地,在倒装芯片D上的指定溶剂是非导电膏(NCP)时,可以通过吸嘴210上的加热件250对倒装芯片D上的非导电膏进行加热,以热压焊方式将倒装芯片D贴装在基板301上的待贴装位置E。以此可以由同一个芯片倒装设备20满足热压焊需求,实现一机型的多功能。
可以理解的是,当需要对非导电膜(NCF)等材料进行加热时,也可以通过启动吸嘴210上的加热件250对倒装芯片D或基板301上需要进行加热的材料进行加热,以实现倒装芯片D与基板301之间的贴装、键合、互联。基于带有上述带有加热功能的芯片倒装设备20,同一个芯片倒装设备20就可实现倒装、热压焊功能,可降低额外采购热压焊设备的成本。
其中,在倒装芯片D上的指定溶剂是普通的助焊剂flux时,可以选择不开启加热功能。
相较于传统倒装技术,本申请实施例基于前述实施例提供的芯片倒装设备20给出了一种执行过程更为简洁的倒装处理方式,以前述实施例的芯片倒装设备20执行的上述方法进行倒装工序时,由于吸嘴210和夹合旋转部件230是同一个芯片倒装设备20的吸取装置200上的组件,吸取装置200无需将倒装芯片D交给其他的中间承接结构进行芯片转运,即,无需采用独立的键合设备和翻转设备进行交换承接,可以使得芯片倒装贴装过程更为简洁,可以提高倒装加工效率,提升产能。且,通过组合设计的镜头组可同时对基板301和晶圆101进行对位识别,可省略传统方案下因依赖分步承接工序所需的芯片镜头203,减少镜头处理过程。而通过溅射方式取代传统的蘸取方式,可适用于不同类型的倒装芯片D,降低对于外部蘸取平台的要求,也有利于让溶剂更均匀地覆盖在凸点表面。当需要使用热压焊技术进行辅助倒装时,开启吸取装置200的加热功能,通过吸嘴210的加热件250即可提供热压焊工艺所需的温度。
在本申请实施例中,在从晶圆101上吸取倒装芯片D之后,基于确定的待贴装位置E,可以控制吸取装置200移动至待贴装位置E,以使吸取装置200吸取到的倒装芯片D被移动至待贴装位置E。
其中,在各个吸取装置200非旋转式设计时,可以通过分别控制芯片倒装设备20的每个吸取装置200进行移动,以使吸取装置200吸取到的倒装芯片D被带动移动至待贴装位置E进行贴装。而在各个吸取装置200围绕倒装机构本体100设置时,可以通过倒装机构本体100带动或驱动各个吸取装置200进行旋转,从而使吸取装置200吸取到的倒装芯片D被移动至待贴装位置E进行贴装。相较于传统的单个吸取结构配合键合结构或者多个吸取结构配合多个键合结构的方式,旋转式的设计可以根据需求增设吸取装置200的数量,且对多个吸取装置200的控制驱动方式简单,将更有利于提升设备产能。
在该实现方式下,通过控制吸取装置200的移动就可以将倒装芯片D移动到待贴装位置E,吸取装置200无需将倒装芯片D交给其他的中间承接结构进行芯片转运,简化了传统方式下因采用多种分步运动组件和镜头配合所带来的繁琐步骤,可以提升加工处理效率。
在一个实例中,当通过镜头组确定出吸取位置和待贴装位置E后,吸取装置200的吸嘴210从晶圆101上吸取倒装芯片D,然后利用吸取装置200内的夹合旋转部件230将倒装芯片D翻转、溅射孔240溅射指定溶剂(助焊剂flux或NCP胶)到芯片的凸点表面,接着再次利用吸嘴210将附有溶剂的倒装芯片D贴装在基板301上的待贴装位置E,从而实现倒装贴装。如果需要实现热压焊功能,则开启吸嘴210加热功能。贴装结束后,通过镜头组的第二镜头b检测基板301上的倒装芯片D是否贴装合格即可。整个流程相较于传统倒装方案,减少了分步设备的流转承接动作,也减少了分步所需的镜头,以较少的设备实现了丰富的功能。
关于本申请实施例中与芯片倒装设备20相关的其他细节,请参考第一实施例中的相关描述,在此不再赘述。
在本申请的描述中,需要说明的是,术语 “上”、“下”、“内”、“外”、“水平”、“竖直”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请所提供的实施例中,所描述的实施例仅仅是示意性的,本领域技术人员可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部组件来实现本实施例方案的目的。
在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请的保护范围,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种芯片倒装设备,其特征在于,包括:至少一个吸取装置;
所述吸取装置包括吸嘴、芯片放置区以及夹合旋转部件;
所述吸取装置用于通过所述吸嘴从晶圆上吸取倒装芯片并将所述倒装芯片放置在所述芯片放置区;
所述夹合旋转部件用于从所述芯片放置区夹合所述倒装芯片,并将所述倒装芯片翻转至指定状态,所述指定状态为所述倒装芯片的凸点表面背向所述吸嘴的状态;
所述吸取装置上设有溅射孔,所述吸取装置还用于通过所述溅射孔向处于所述指定状态的所述倒装芯片溅射指定溶剂;
所述吸取装置还用于通过所述吸嘴将处于所述指定状态的所述倒装芯片贴装在待贴装位置。
2.根据权利要求1所述的芯片倒装设备,其特征在于,所述吸嘴和所述夹合旋转部件上均设有气孔,所述吸取装置用于通过所述气孔对所述倒装芯片进行吸附固定。
3.根据权利要求1所述的芯片倒装设备,其特征在于,所述吸嘴上设置有加热件。
4.根据权利要求1-3任一项所述的芯片倒装设备,其特征在于,所述芯片倒装设备还包括倒装机构本体,所述至少一个吸取装置围绕设置在所述倒装机构本体的侧面;
所述至少一个吸取装置用于围绕所述倒装机构本体进行旋转,以使所述倒装芯片在所述吸取装置的旋转作用下,被移动至所述待贴装位置。
5.根据权利要求4所述的芯片倒装设备,其特征在于,所述待贴装位置在基板上,所述倒装机构本体上设置有镜头组,所述镜头组包括组合为一体的第一镜头和第二镜头;
所述第一镜头,用于对所述晶圆上的倒装芯片进行图像采集;
所述第二镜头,用于对所述基板上的待贴装位置进行图像采集。
6.一种芯片倒装系统,其特征在于,所述芯片倒装系统包括:芯片提供平台以及权利要求1-5任一项所述的芯片倒装设备;
所述芯片提供平台,用于倒置放置晶圆,所述晶圆上有至少一个倒装芯片,所述倒装芯片的凸点表面朝向所述芯片倒装设备;
所述芯片倒装设备,用于从所述晶圆上吸取所述倒装芯片,并将所述倒装芯片翻转至指定状态,以及将处于所述指定状态的倒装芯片贴装在基板上的待贴装位置,所述指定状态为所述倒装芯片的凸点表面背向所述吸嘴的状态。
7.一种芯片倒装方法,其特征在于,应用于芯片倒装设备,所述芯片倒装设备包括至少一个吸取装置,所述吸取装置包括吸嘴、芯片放置区以及夹合旋转部件,所述方法包括:
通过所述吸取装置上的所述吸嘴从晶圆上吸取倒装芯片,并将吸取到的所述倒装芯片放置在所述芯片放置区;
通过所述吸取装置上的所述夹合旋转部件从所述芯片放置区夹合所述倒装芯片,并将所述倒装芯片翻转至指定状态,所述指定状态为所述倒装芯片的凸点表面背向所述吸嘴的状态;
通过所述吸取装置上的溅射孔向处于所述指定状态的倒装芯片溅射指定溶剂;
通过所述吸取装置上的所述吸嘴将处于所述指定状态的所述倒装芯片贴装在待贴装位置。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述芯片倒装设备还包括倒装机构本体,所述至少一个吸取装置围绕设置在所述倒装机构本体的侧面,所述倒装机构本体上设置有镜头组,所述镜头组包括组合为一体的第一镜头和第二镜头;
在从晶圆上吸取倒装芯片之前,所述方法还包括:
通过所述第一镜头和所述第二镜头分别对所述晶圆上的倒装芯片、基板上的芯片贴装位置进行图像采集,以根据采集到的图像确定所述倒装芯片的吸取位置和待贴装位置。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,在从晶圆上吸取倒装芯片之前,所述方法还包括:
基于所述吸取位置,控制顶针顶取所述晶圆上的所述倒装芯片。
10.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,在通过所述吸取装置上的所述吸嘴将处于所述指定状态的所述倒装芯片贴装在待贴装位置之后,所述方法还包括:
通过所述第二镜头对贴装在所述基板上的倒装芯片进行图像采集;
基于所述第二镜头对所述倒装芯片的采集图像得到贴装结果。
11.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述通过所述吸取装置上的所述夹合旋转部件从所述芯片放置区夹合所述倒装芯片,并将所述倒装芯片翻转至指定状态的过程,包括:
在所述夹合旋转部件从所述芯片放置区夹合所述倒装芯片后,控制所述吸嘴移动设定距离,所述夹合旋转部件带动所述倒装芯片翻转至指定状态。
12.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,在所述指定溶剂是非导电膏时,所述通过所述吸取装置上的所述吸嘴将处于所述指定状态的所述倒装芯片贴装在待贴装位置,包括:
通过所述吸嘴上的加热件对所述倒装芯片上的非导电膏进行加热,以热压焊方式将所述倒装芯片贴装在基板上的待贴装位置。
13.根据权利要求7-12任一项所述的方法,其特征在于,在从晶圆上吸取倒装芯片之后,所述方法还包括:
控制所述吸取装置移动至所述待贴装位置,以使所述吸取装置吸取到的所述倒装芯片被移动至所述待贴装位置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2725701B2 (ja) * 1988-08-22 1998-03-11 松下電器産業株式会社 電子部品実装装置
CN104752283B (zh) * 2015-04-07 2018-02-13 嘉兴景焱智能装备技术有限公司 芯片倒装装置
CN106607923A (zh) * 2015-10-21 2017-05-03 张桂春 一种真空吸附式倒装芯片翻转机械手
CN106783717A (zh) * 2016-12-23 2017-05-31 合肥矽迈微电子科技有限公司 芯片倒装贴片设备及方法
CN110197805A (zh) * 2019-07-05 2019-09-03 德淮半导体有限公司 半导体设备及作业方法

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