CN113252687B - 一种电子元件邦定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电子元件邦定装置，包括分离装置、运动平台、斜视相机；分离装置带动待邦定电子元件脱离第一载体，运动平台带动第二载体进行运动，使待邦定电子元件抵接第二载体，斜视相机采集待邦定电子元件的倾斜图像以确定其是否为次品。本发明采用倒装第一载体的方式进行电子元件的邦定，省略传统邦定方法的多个操作，确保邦定精度，提高生产效率。本发明在进行邦定的过程中，电子元件始终夹在分离装置与运动平台间，确保电子元件的位置，确保电子元件的准确邦定。本发明通过斜视相机对电子元件进行图像采集，识别次品电子元件，判断电子元件的位置与设定的邦定位置间的偏差值，使电子元件准确地位于邦定位置。

Description

一种电子元件邦定装置
技术领域
本发明涉及电子标签封装领域，特别涉及一种电子元件邦定装置。
背景技术
现有倒装芯片(Flip-chip)生产方式在生产中需要用前机械手将芯片从晶圆上取下，翻转180度，交接到后机械手，后机械手将芯片邦定在柔性载带上。由于整个过程需要经过拾取、翻转、对接、邦定等工序，在贴合精度和效率上受到了很大局限，无法满足越来越高的产能需求，并且随着半导体芯片的微小化、超薄化，在拾取和翻转过程中对拾取芯片的强度、翻转角度、邦定位置等参数有更加严格的要求，过多的生产工序对产品的合格率和效率影响较大。
晶圆在运动过程中，芯片的位置会发生变化，随着芯片的微型化，对于邦定电子元件时的精度要求越来越高，常规的机械定位难以达到要求的高精度，需要利用光学手段捕捉芯片及邦定位置。
现有光学手段捕捉芯片及邦定位置多采用正面直接观测，但是当芯片的正面因加工方式等原因被遮挡时，难以观测芯片的正面；在授权公告号CN103843125B《用于使电子元件和/或载体相对排料装置定位的设备和方法》中提到了在这种情况下进行芯片位置检测的方法，包括检测芯片背面、使用透明基板支撑载体、通过检测周边芯片进行计算、使用移动相机等方式；虽然这些方式达到了检测芯片位置的技术效果，但这些方法仍存在缺点，对芯片背面的检测无法检测芯片正面，即无法检测芯片是否为次品芯片，将次品芯片进行邦定，会降低良品率，并需要增加后续次品检测步骤；移动相机方式可检测芯片的正面，但每次进行相机移动都会产生移动偏差，无法保证相机进行检测时的位置稳定不变，会影响检测结果。
发明内容
本发明为解决上述问题，提供一种电子元件邦定装置。
为实现上述目的，本发明采用以下具体技术方案：
一种电子元件邦定装置，包括分离装置、运动平台、斜视相机；分离装置带动待邦定电子元件脱离第一载体，运动平台带动第二载体进行运动，使待邦定电子元件抵接第二载体，斜视相机采集待邦定电子元件的倾斜图像以确定其是否为次品。
优选地，分离装置和运动平台进行同步运动。
优选地，分离装置为至少一个顶针，表面固定有待邦定电子元件的第一载体倒装设置，顶针的尖端抵接第一载体远离待邦定电子元件的一面。
优选地，顶针贯穿第一载体，抵接待邦定电子元件的背面，带动待邦定电子元件进行运动，从第一载体分离待邦定电子元件。
优选地，运动平台为中空结构，抵接第二载体的表面开有多个气孔；中空结构的内部气压小于外部气压，将第二载体吸附在运动平台的表面。
优选地，斜视相机的主光轴与竖直方向呈一定角度设置，具有视觉处理模块，视觉处理模块对斜视相机采集到的图像进行矫正处理，输出待邦定电子元件的正面图像。
优选地，还包括第二载体压紧装置，第二载体压紧装置用于将第二载体压紧在运动平台的表面，避免第二载体与运动平台发生相对运动。
优选地，还包括吸附装置；吸附装置吸附第一载体的远离待邦定电子元件一面，防止第一载体随分离装置进行运动。
优选地，还包括分离装置动力元件、运动平台动力元件、第一载体动力元件、第二载体动力元件；分离装置动力元件驱动分离装置进行竖直方向运动，运动平台动力元件驱动运动平台进行竖直方向运动，第一载体动力元件驱动第一载体进行水平方向运动，第二载体动力元件驱动第二载体与运动平台进行相对运动。
优选地，还包括照明装置，照明装置照亮待邦定电子元件的表面。
本发明能够取得以下技术效果：
(1)采用倒装第一载体的方式进行电子元件的邦定，省略传统邦定方法中的拾取、翻转、对接等操作，减少操作可减少多个操作导致的累计偏差，确保邦定精度，同时提高生产效率。
(2)在进行邦定的过程中，电子元件始终夹在分离装置与运动平台间，确保电子元件的位置，防止出现电子元件无连接载体的情况，确保电子元件的准确邦定。
(3)通过斜视相机对电子元件进行图像采集，识别次品电子元件，不对次品电子元件进行邦定，同时判断电子元件的位置与设定的邦定位置间的偏差值，根据该偏差值进行补正，使电子元件准确地位于邦定位置。
附图说明
图1是根据本发明实施例的电子元件邦定装置的邦定部分的结构示意图；
图2是根据本发明实施例的电子元件邦定装置的图像采集部分的结构示意图；
图3是根据本发明实施例的电子元件邦定装置的部分工作步骤的示意图。
其中的附图标记包括：分离装置1、运动平台2、第二载体压紧装置3、吸附装置4、第二载体动力元件5、斜视相机6、照明装置7、待邦定电子元件8、第一载体9、第二载体10。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，而不构成对本发明的限制。
如图1、2所示，一种电子元件邦定装置，包括分离装置1、运动平台2、斜视相机6；第二载体10置于运动平台2的表面，运动平台2的截面形状近似等腰直角三角形，斜边平行于地面，分离装置1位于等腰直角三角形的直角顶点的正上方，第一载体9可水平移动地置于分离装置1与运动平台2之间，倒装设置，即固定有待邦定电子芯片8一面朝向下方，斜视相机6置于分离装置1的斜下方，避开运动平台2的运动路径；分离装置1带动待邦定电子元件8脱离第一载体9，运动平台2带动第二载体10进行运动，使待邦定电子元件8抵接第二载体10，斜视相机6采集待邦定电子元件8的倾斜图像以确定其是否为次品；通过分离装置1和运动平台2进行邦定操作，使待邦定电子元件8脱离第一载体9，邦定在第二载体10的表面；斜视相机6对待邦定电子元件8进行图像采集，采集到的图像用于次品识别与位置偏差值测量。
在本发明的一个实施例中，分离装置1和运动平台2进行同步运动，在邦定过程中，分离装置1和运动平台2从上下两侧共同夹持待邦定电子元件8，保证整个邦定过程中待邦定电子元件8的水平位置都不发生变化，确保邦定精度。
在本发明的一个实施例中，分离装置1为至少一个顶针，表面固定有待邦定电子元件8的第一载体9倒装设置，顶针的尖端抵接第一载体9远离待邦定电子元件8的一面；通过顶针使第一载体9发生局部凸出，进而使带邦定电子元件8随着该凸出部分凸出，抵接第二载体10。
在本发明的一个实施例中，顶针贯穿第一载体9，抵接待邦定电子元件8的背面，带动待邦定电子元件8进行运动，从第一载体9分离待邦定电子元件8；在邦定过程中，待邦定电子元件8夹在顶针与运动平台2之间，进行下降运动，该运动过程中，顶针贯穿第一载体9，直接抵接待邦定电子元件8的背面，仅带动待邦定电子元件8进行下降运动，第一载体9不发生下降，随着待邦定电子元件8的下降运动，其与第一载体9发生分离。
在本发明的一个实施例中，运动平台2为中空结构，抵接第二载体10的表面开有多个气孔；中空结构的内部气压小于外部气压，将第二载体10吸附在运动平台2的表面；通过中空结构制造负压环境，使第二载体10紧贴在运动平台2的表面，确保第二载体10随运动平台2进行竖直方向的过程中不与运动平台2发生相对运动，进而保证第二载体10表面的邦定点不发生偏离，与待邦定电子元件8进行准确邦定。
在本发明的一个实施例中，斜视相机6的主光轴与竖直方向呈一定角度设置，具有视觉处理模块，视觉处理模块对斜视相机6采集到的图像进行矫正处理，输出待邦定电子元件8的正视图像；因运动平台2位于待邦定电子元件8的正下方，无法在待邦定电子元件8的正下方设置相机，通过使用斜视相机6从待邦定电子元件8的斜下方进行图像采集，避开运动平台2的运动路径；斜视相机6采集到的图像中的待邦定电子元件8是倾斜的，会影响次品识别和位置偏差值测量，通过视觉处理模块进行处理后，可得到待邦定电子元件8的正视图像，对正视图像进行次品识别和位置偏差值测量。
在本发明的一个实施例中，还包括第二载体压紧装置3，第二载体压紧装置3用于将第二载体10压紧在运动平台2的表面，避免第二载体10与运动平台2发生相对运动；进行邦定时，第二载体压紧装置3进行压紧，防止第二载体10与运动平台2发生相对运动，确保邦定过程中第二载体10不发生运动，进而防止第二载体10表面的邦定点与待邦定电子元件8发生水平位置偏移；第二载体10的下一个邦定点移动至邦定位置时，第二载体压紧装置3不进行压紧，第二载体10与运动平台2可发生相对运动。
在本发明的一个实施例中，还包括吸附装置4；吸附装置4吸附第一载体9的远离待邦定电子元件8的一面，防止第一载体9随分离装置1进行运动；当待邦定电子元件8随着分离装置1进行下降时，待邦定电子元件8与第一载体9产生相对运动，使待邦定电子元件8脱离第一载体9。
在本发明的一个实施例中，还包括分离装置动力元件、运动平台动力元件、第一载体动力元件、第二载体动力元件5；分离装置动力元件驱动分离装置1进行竖直方向运动，运动平台动力元件驱动运动平台2进行竖直方向运动，第一载体动力元件驱动第一载体9进行水平方向运动，第二载体动力元件5驱动第二载体10与运动平台2进行相对运动，各个动力元件提供驱动力，驱动对应的元件进行运动。
在本发明的一个实施例中，还包括照明装置7，照明装置7照亮待邦定电子元件8的表面，为斜视相机6的图像采集操作提供背景光，确保采集到的图像清晰。
下面参照图2、3对本发明的具体工作步骤进行详细说明：
S1、照明装置7照亮待邦定电子元件8的正面，固定在待邦定电子元件8斜下方的斜视相机6采集待邦定电子元件8的倾斜图像；
S2、斜视相机6对采集到的倾斜图像进行修正，得到待邦定电子元件8的正视图像；
S3、识别待邦定电子元件8是否为次品，当待邦定电子元件8为次品时，将下一个待邦定电子元件8移动至斜视相机6的图像采集区域；
S4、重复S1-S3步骤，直至图像中的待邦定电子元件8不是次品；
S5、对S1步骤中得到的待邦定电子元件8的正视图像进行测量，得到待邦定电子元件8所处位置与预设的邦定位置间的偏差值；
S6、根据偏差值驱动第一载体9进行移动，使待邦定电子元件8移动至邦定位置；
S7、吸附着第二载体10的运动平台2上升，带动第二载体10移动至邦定高度；
S8、分离装置1下降，贯穿第一载体9，抵接待邦定电子元件8的背面，带动待邦定电子元件8移动至邦定高度，使待邦定电子元件8抵接第二载体10，通过第二载体10表面的粘结剂使待邦定电子元件8邦定在第二载体10表面的邦定点；
S9、吸附装置4对第一载体9远离待邦定电子元件8的一面进行吸附，运动平台2和分离装置1进行同步下降，带动待邦定电子元件8远离第一载体9，使待邦定电子元件8脱离第一载体9；
S10、解除吸附装置4对第一载体9的吸附，分离装置1上升，远离第一载体9，运动平台2下降，避开斜视相机6的光路，下一个待邦定电子元件8移动至图像采集区域，第二载体10的下一个邦定点移动至邦定位置。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制。本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
以上本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种电子元件邦定装置，其特征在于，包括分离装置、运动平台、斜视相机；所述分离装置带动待邦定电子元件脱离第一载体，所述运动平台带动第二载体进行运动，使所述待邦定电子元件抵接所述第二载体，所述斜视相机采集所述待邦定电子元件的倾斜图像以确定其是否为次品，分离装置和运动平台从上下两侧共同夹持待邦定电子元件，
还包括第二载体压紧装置，所述第二载体压紧装置用于将所述第二载体压紧在所述运动平台的表面，避免所述第二载体与所述运动平台发生相对运动；
所述分离装置为至少一个顶针，表面固定有所述待邦定电子元件的所述第一载体倒装设置，所述顶针的尖端抵接所述第一载体远离所述待邦定电子元件的一面；
所述运动平台为中空结构，抵接所述第二载体的表面开有多个气孔；所述中空结构的内部气压小于外部气压，将所述第二载体吸附在所述运动平台的表面；
所述第二载体置于所述运动平台的表面，所述运动平台的截面形状为等腰直角三角形，所述等腰直角三角形的斜边平行于地面，所述分离装置位于所述等腰直角三角形的直角顶点的正上方。
2.如权利要求1所述的电子元件邦定装置，其特征在于，所述分离装置和所述运动平台进行同步运动。
3.如权利要求1所述的电子元件邦定装置，其特征在于，所述顶针贯穿所述第一载体，抵接所述待邦定电子元件的背面，带动所述待邦定电子元件进行运动，从所述第一载体分离所述待邦定电子元件。
4.如权利要求1所述的电子元件邦定装置，其特征在于，所述斜视相机的主光轴与竖直方向呈一定角度设置，具有视觉处理模块，所述视觉处理模块对所述斜视相机采集到的图像进行矫正处理，输出所述待邦定电子元件的正面图像。
5.如权利要求1所述的电子元件邦定装置，其特征在于，还包括吸附装置；所述吸附装置吸附所述第一载体的远离所述待邦定电子元件一面，防止第一载体随所述分离装置进行运动。
6.如权利要求1所述的电子元件邦定装置，其特征在于，还包括分离装置动力元件、运动平台动力元件、第一载体动力元件、第二载体动力元件；所述分离装置动力元件驱动所述分离装置进行竖直方向运动，所述运动平台动力元件驱动所述运动平台进行竖直方向运动，所述第一载体动力元件驱动所述第一载体进行水平方向运动，所述第二载体动力元件驱动所述第二载体与所述运动平台进行相对运动。
7.如权利要求1所述的电子元件邦定装置，其特征在于，还包括照明装置，所述照明装置照亮所述待邦定电子元件的表面。
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