CN113835019B - 一种芯片自动对位装置及对位方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种芯片自动对位装置及对位方法，属于激光器芯片检测设备技术领域，芯片自动对位装置包括：移动机构；对位件，对位件具有校正板；校正板上开设有适于芯片通过的第一孔体，第一孔体一组相对的侧面上开设有避让槽。本发明提供的芯片自动对位装置，通过控制移动机构带动对位件进行第一方向和第二方向上前后左右的移动，在对位件进行前后左右移动时，位于对位件第一孔体内的芯片在第一孔体的侧面作用下进行角度和位置的调整，并且在第一孔体上设置有避让槽，避让槽可以避免芯片上的发光点接触到第一孔体的侧面。保证芯片在检测时处于准确的位置及角度，避免检测机构无法精准检测芯片上对应位置的现象发生，保证芯片检测结果的准确性。

Description

一种芯片自动对位装置及对位方法

技术领域

本发明涉及激光器芯片检测设备技术领域，具体涉及一种芯片自动对位装置及对位方法。

背景技术

集成电路（Integrated Circuit，IC），也称微芯片、晶片或芯片，是一种把电路（包括半导体设备，也包括被动组件等）小型化的方式，并时常制造在半导体晶圆表面。

随着半导体行业的发展，集成电路芯片的厚度越做越薄，芯片的加工和检测精度越来越高。对于生产厂家制造的芯片尺寸以矩形最为常见，现有的芯片在加工完成之后需要通过检测机构进行检测，以确保芯片质量和性能合格，现有的检测手段通常为采用吸嘴将芯片放置到载片台上进行检测，目前多采用相机视觉定位，通过吸嘴抓取芯片进行XY方向上的偏移，将芯片放置到测试台，但是在芯片放置到测试台上时，大多会发生一定的位移以及角度的偏转，一方面使得芯片上的发光点无法精确对准检测机构的测试探针，从而导致测试结果出现偏差，不能得到最真实的测试结果，会产生误判断，导致芯片质量参差不齐；另一方面由于随机放置芯片，当测试探针下压后使得芯片每次与测试台的接触部位也不同，使得测试台上磨损的部位没有规律，使用一段时间后，测试台的表面磨损的不一致，平整度较差，使得芯片无法平整的放置在测试台上，从而引起芯片在测试过程中的导电性、导热性存在偏差，继而影响芯片的测试结果。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中芯片在放置到载片台上时，芯片可能会发生一定的位移及角度的偏转，一方面使得芯片上发光点与测试探针对位不精准，对芯片测试的结果产生影响，使得芯片质量参差不齐；另一方面芯片的随机放置使得测试台表面的磨损不一致，使用一段时间过后，测试台表面平整度较差，使得芯片与测试台表面接触不均匀，从而影响芯片对于导电性和导热性的苛刻要求。从而提供一种芯片自动对位装置及对位方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种芯片自动对位装置，包括：

移动机构；

对位件，安装在所述移动机构上，所述对位件具有校正板，所述校正板与载片台对应设置，所述移动机构适于驱动所述校正板在载片台所处的平面上方沿第一方向和/或第二方向上进行移动，所述第一方向和第二方向相互垂直；

所述校正板上开设有适于芯片通过的第一孔体，所述第一孔体一组相对的侧面上开设有防止所述芯片上的发光点与所述第一孔体接触的避让槽。

可选的，所述避让槽为弧形，内径小于芯片的宽度。

可选的，所述第一孔体的横截面呈矩形，且靠近载片台设置。

可选的，所述校正板上还设有与所述第一孔体贯通设置的第二孔体，所述第二孔体远离所述载片台设置，所述第二孔体的中心线和第一孔体的中心线重合，且所述第二孔体的横截面为圆形，适于用于吸附芯片的吸嘴通过。

可选的，所述载片台上开设有吸附孔。

可选的，还包括工作台，所述工作台上安装有载片台，所述移动机构包括有第一移动机构和第二移动机构，所述第一移动机构滑动安装在所述第二移动机构上，所述第二移动机构固定安装在所述工作台上；

所述对位件安装在所述第一移动机构上。

还提供了对位方法，包括以下步骤：

将芯片放置在载片台上，校正板推动芯片在载片台上沿第一方向和/或第二方向上进行移动，直至到达预定位置，移动过程中芯片的发光点与校正板上的避让槽对应且不接触；其中，第一方向和第二方向相互垂直。

可选的，还包括在将芯片放置在载片台上，同时对芯片施加第一吸附力；推动芯片在载片台上移动时，对芯片施加第二吸附力的步骤，其中，第二吸附力小于第一吸附力。

可选的，还包括在对芯片施加第一吸附力时同时吸嘴对芯片吹气的步骤。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的芯片自动对位装置，对位件安装在移动机构上，移动机构可以控制对位件进行第一方向和/或第二方向上的移动，当芯片放置在载片台上时，通过控制移动机构带动对位件进行第一方向和第二方向上前后左右的移动，在对位件进行前后左右移动时，位于对位件第一孔体内的芯片在第一孔体的侧面作用下进行角度和位置的调整，并且在第一孔体上设置有避让槽，避让槽位于对位件朝向载片台的端部，避让槽可以避免芯片上的发光点接触到第一孔体的侧面。保证芯片在检测时处于准确的位置及角度，避免检测机构无法精准检测芯片上对应位置的现象发生，保证芯片检测结果的准确性；本装置还可以使得芯片每次移动至指定的位置进行测试，使得芯片在测试时均处于特定的测试位置，虽然芯片下落至载片台上时的位置是随机的，但是仍然会落在吸附孔上，即芯片是在靠近吸附孔的范围内随机落至载片台上，在对芯片的位置及角度进行调整时，芯片在对位件的作用下发生横平竖直的移动（对位件的移动距离是固定的），使得吸附孔附近的区域磨损均匀，测试时保证了芯片与载片台上的接触都在这个均匀区域，使得芯片在测试过程中的导电与导热性能稳定，极大的提高了芯片的测试精准度。

2.本发明提供的芯片自动对位装置，并且避让槽为弧形，内径小于芯片的宽度，既能对位芯片的角度和位置，又能确保芯片上的前后发光点不会与第一孔体的前后端面进行接触。

3.本发明提供的芯片自动对位装置，校正板上设有与第一孔体贯通设置的第二孔体，第二孔体远离载片台设置，并且第二孔体的中心线和第一孔体的中心线重合，能够便于吸附芯片的吸嘴通过，使得吸嘴与载片台之间的距离减小，便于芯片下落至载片台上，也便于从载片台上可靠的吸取起芯片。

4.本发明提供的芯片自动对位装置，载片台上设有吸附孔，通过吸附孔可以将运送来的芯片进行吸附，将芯片吸附在载片台上。

5.本发明提供的对位方法，将芯片放置在载片台上，校正板推动芯片在载片台上沿第一方向和第二方向进行移动，在移动过程中对芯片的角度及位置进行调整，使得芯片横平竖直的准确定位在预定的位置，使得检测机构对芯片进行检测时，芯片与接收器PD的位置准确，光谱的耦合效率极高，保证检测机构可以精准的进行光电信号的测量；同时，移动过程中芯片上的发光点与校正板上的避让槽对应且不接触，避免发光点被破坏产生劣化现象，保证了芯片测试后的良好率。

6.本发明提供的对位方法，芯片放置在载片台上，吸附孔提供的吸附力为变化的；在芯片移动之前，吸附孔对芯片施加第一吸附力，将芯片牢牢的吸附在载片台上，使其无法移动；在需要对芯片的角度及位置进行调整时，吸附孔产生的吸附力降低，吸附孔对芯片施加第二吸附力，第二吸附力仍可以使芯片被吸附在载片台上，但此时吸附力较小，可以允许芯片在载片台上发生位移，使得芯片的角度和位置能够进行调整。

7.本发明提供的对位方法，吸嘴将芯片下放至载片台上时，对芯片进行吹气，使芯片快速脱离吸嘴的吸附。

8.本发明提供的对位方法，当测试完毕，吸嘴将芯片从载片台上吸取时，首先吸嘴透过第二孔体下降接近芯片进行吸气，接下来载片台吹气使芯片脱离载片台上浮被吸嘴（已经吸气）将芯片吸附在吸嘴上，然后吸嘴Z轴上升到安全高度后，通过搬运机构运送到指定的收纳。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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的附图。

图1为本发明实施例提供的芯片自动对位装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的对位件的第一角度结构示意图；

图3为本发明实施例提供的对位件的第二角度结构示意图；

图4为本发明实施例提供的对位件的后视图。

附图标记说明：

1、对位件；11、安装板；12、校正板；121、第二孔体；122、第一孔体；123、避让槽；2、载片台；3、工作台；4、移动机构。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供了芯片自动对位装置的一种具体的实施方式，如图1、图2、图3和图4所示，移动机构4上安装有对位件1，移动机构4可以带动对位件1在载片台2所处的平面上方进行第一方向和/或第二方向的移动，第一方向和第二方向互相垂直，其中，载片台2所处的平面为载片台2上放置芯片的平面，对位件1移动的平面平行于载片台2所处的平面。对位件1具有校正板12，校正板12与载片台2对应设置，校正板12设置在载片台2的上方，校正板12上开设有第一孔体122，芯片可以穿过第一孔体122下落至载片台2上；第一孔体122一组相对的侧面上开设有防止芯片上的发光点与第一孔体122接触的避让槽123，可以使发光点处于避让槽123的位置处，此时发光点与避让槽123的槽壁之间具有间隙，避免发光点接触到第一孔体122的内壁。在保证校正板12可以对芯片进行调整的前提，可以避免芯片上的发光点接触到校正板12。在芯片放置到载片台2的过程中，芯片穿过第一孔体122落至载片台2上，然后控制移动机构4进行第一方向的前后移动和第二方向的左右移动，对芯片的角度和位置进行调整，以使芯片达到待检测的位置和角度要求；本装置还可以使得芯片每次移动至指定的位置进行测试，使得芯片在测试时均处于特定的测试位置，虽然芯片下落至载片台2上时的位置是随机的，但是仍然会落在吸附孔上，即芯片是在靠近吸附孔的范围内随机落至载片台2上，在对芯片的位置及角度进行调整时，芯片在对位件的作用下发生横平竖直的移动，使得吸附孔附近的区域磨损均匀，使得芯片落在载片台2上的位置为磨损均匀的区域，使得芯片的背面与载片台之间处于较紧密的接触，保证了芯片在测试过程中对导电和导热性的苛刻要求，保证芯片的测试结果的准确性。

具体的，避让槽123开设在校正板12朝向载片台2的端部上，校正板12朝向载片台2的端部为校正板12的底面，校正板12的底面与载片台2之间具有间隙，此间隙小于芯片的厚度，校正板12在对芯片位置校正的过程中，校正板12的底面不会与载片台2发生摩擦接触，也不会划伤载片台2。

本实施例中，避让槽123开设在第一孔体122的前后侧面上，第一孔体122的左右侧面保持平直，保证左右推移时横向平直。

如图2所示，对位件1还具有安装板11，校正板12连接在安装板11上，安装板11通过螺栓连接在移动机构4上，校正板12与安装板11形成的对位件1呈T形。

具体的，第一孔体122的横截面呈矩形，并且靠近载片台2设置，第一孔体122在进行第一方向和第二方向的移动时，由于第一方向和第二方向互相垂直，使得第一孔体122可以将芯片调整为横平竖直的状态。

如图4所示，避让槽123呈弧形，内径小于芯片的宽度。使得芯片在避免发光点接触到第一孔体122的前提下，仍可通过第一孔体122的内壁进行移动。作为一种可替换的实施方式，避让槽123可以呈矩形或其他多边形，还可以是不规则形状，只要其能够避让芯片上发光点的位置，并且能够推动芯片侧面移动即可。

本实施例中，避让槽123的高度可以设置为与第一孔体122相同的到高度，此时在安装时必须要保证安装板11的底部不能磨损到载片台2的表面。

作为一种可替换的实施方式，避让槽123的高度还可以设置为小于第一孔体122的高度，只要避让槽123的槽深能够避免芯片上发光点与校正板12接触即可。

本实施例中，校正板12上开设有与第一孔体122贯通设置的第二孔体121，第二孔体121的截面积大于第一孔体122的截面积，并且第二孔体121设置在校正板12的上方，远离载片台2设置，第二孔体121的中心线与第一孔体122的中心线重合设置，具体的，第二孔体121的横截面为圆形，可以允许吸嘴进入第二孔体121内，使吸附有芯片的吸嘴与载片台2更加接近。

作为一种可替换的实施方式，第二孔体121的截面积还可以与第一孔体122的截面积相同，即第二孔体121的横截面也可呈矩形。

本实施例中，还包括有工作台3，移动机构4和载片台2均安装在工作台3上。移动机构4包括有第一移动机构和第二移动机构。具体的，第二移动机构安装在工作台3上，第一移动机构安装在第二移动机构的驱动端上；具体的第二移动机构可以是第一滑块滑动安装在第一滑轨上，第一滑轨安装在工作台3上，第一方向可以是第二滑轨安装在第一滑块上，并且在第二滑轨上滑动安装有第二滑块，对位件1通过安装板11安装在第二滑块上。

作为一种可替换的实施方式，也可以是第一移动机构安装在工作台3上，第二移动机构安装在第一移动机构的驱动端上。

作为一种可替换的实施方式，第二移动机构还可以是第一电缸，第一移动机构为第二电缸，第一电缸安装在工作台3上，第二电缸安装在第一电缸的驱动端上，对位件1通过安装板11安装在第二电缸的驱动端上。

本实施例中，载片台2上开设有吸附孔，当芯片放置到载片台2上时，载片台2上的吸附孔产生吸力，将芯片吸附在载片台2上，实现对芯片的吸附固定。

实施例2

本实施例提供了对位方法的一种具体的实施方式，采用实施例1中的芯片自动对位装置实施，包括以下步骤：将芯片放置在载片台2上，校正板12推动芯片在载片台2上沿第一方向和/或第二方向上进行移动，直至到达预定位置，移动过程中芯片的发光点与校正板12上的避让槽123对应且不接触；其中，第一方向和第二方向相互垂直。

通过移动机构4控制校正板12推动芯片在载片台2上沿第一方向和第二方向进行移动，移动过程中，芯片上的发光点处于避让槽123内；在移动过程中通过第一孔体122对芯片的角度及位置进行调整，可以使芯片处于横平竖直的状态，使得检测机构对芯片进行检测时，芯片的角度及位置符合检测标准，保证检测机构准确检测到芯片；同时，移动过程中芯片上的发光点与校正板12上的避让槽123对应且不接触，使得发光点处于避让槽123内，并与避让槽123的槽壁之间具有间隙，避免发光点被破坏，保证芯片检测的准确性。

本实施例中，还包括在将芯片放置在载片台2上，同时对芯片施加第一吸附力；推动芯片在载片台2上移动时，对芯片施加第二吸附力的步骤，其中，第二吸附力小于第一吸附力。

具体的，载片台2上的吸附孔连通有抽气装置，如真空泵、抽气泵等，并且抽气装置上设有开关，可以控制抽气的流量及流速，进而实现吸附孔对芯片的吸附力的大小调节。芯片落在载片台2上时，吸附孔对芯片施加第一吸附力，将芯片牢牢吸附在载片台2上，使其无法移动；推动芯片在载片台2上移动时，控制抽气装置的开关，减弱吸附孔产生的吸附力，吸附孔对芯片施加第二吸附力，第二吸附力仍可以使芯片被吸附在载片台2上，但此时吸附力较小，可以允许芯片在载片台2上发生位移，并且芯片不会脱离吸附孔的吸附，使得芯片的角度和位置能够进行调整。

本实施例中，还包括在对芯片施加第一吸附力时同时吸嘴对芯片吹气的步骤。吸附孔在对芯片施加第一吸附力时，为吸嘴将芯片移动至载片台2上方，当吸嘴带动芯片靠近吸附孔时，吸附孔对芯片施加第一吸附力，同时，吸嘴由吸附状态转换为吹气状态，对芯片进行吹气，能够使芯片快速脱离吸嘴，被吸附孔进行吸附。

具体的，吸嘴连通有具有两种工作状态的空气泵，即空气泵既可以实现吸气状态，也可以实现吹气状态，即吸嘴的吸附作用和吹气作用可以通过空气泵的不同工作状态进行实现。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种芯片自动对位装置，其特征在于，包括：

移动机构（4）；

对位件（1），安装在所述移动机构（4）上，所述对位件（1）具有校正板（12），所述校正板（12）与载片台（2）对应设置，所述移动机构（4）适于驱动所述校正板（12）在载片台（2）所处的平面上方沿第一方向和/或第二方向上进行移动，所述第一方向和第二方向相互垂直；

所述校正板（12）上开设有适于芯片通过的第一孔体（122），所述第一孔体（122）一组相对的侧面上开设有防止所述芯片上的发光点与所述第一孔体（122）接触的避让槽（123）。

2.根据权利要求1所述的芯片自动对位装置，其特征在于，所述避让槽（123）为弧形，内径小于芯片的宽度。

3.根据权利要求1所述的芯片自动对位装置，其特征在于，所述第一孔体（122）的横截面呈矩形，且靠近载片台（2）设置。

4.根据权利要求3所述的芯片自动对位装置，其特征在于，所述校正板（12）上还设有与所述第一孔体（122）贯通设置的第二孔体（121），所述第二孔体（121）远离所述载片台（2）设置，所述第二孔体（121）的中心线和第一孔体（122）的中心线重合，且所述第二孔体（121）的横截面为圆形，适于用于吸附芯片的吸嘴通过。

5.根据权利要求1-4任一项所述的芯片自动对位装置，其特征在于，所述载片台（2）上开设有吸附孔。

6.根据权利要求1-4任一项所述的芯片自动对位装置，其特征在于，还包括工作台（3），所述工作台（3）上安装有载片台（2），所述移动机构（4）包括有第一移动机构和第二移动机构，所述第一移动机构滑动安装在所述第二移动机构上，所述第二移动机构固定安装在所述工作台（3）上；

所述对位件（1）安装在所述第一移动机构上。

7.一种芯片自动对位方法，采用权利要求1所述的芯片自动对位装置，其特征在于，包括以下步骤：

将芯片放置在载片台（2）上，校正板（12）推动芯片在载片台（2）上沿第一方向和/或第二方向上进行移动，直至到达预定位置，移动过程中芯片的发光点与校正板（12）上的避让槽（123）对应且不接触；其中，第一方向和第二方向相互垂直。

8.根据权利要求7所述的芯片自动对位方法，其特征在于，还包括在将芯片放置在载片台（2）上，同时对芯片施加第一吸附力；推动芯片在载片台（2）上移动时，对芯片施加第二吸附力的步骤，其中，第二吸附力小于第一吸附力。

9.根据权利要求8所述的芯片自动对位方法，其特征在于，还包括在对芯片施加第一吸附力时同时吸嘴对芯片吹气的步骤。

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