CN117059519B - 一种多功能芯片组装一体机 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及芯片制造技术领域,是关于一种多功能芯片组装一体机,包括:第一输送轨道,第二输送轨道,双轴搬移机构,三轴点胶机构和三轴贴合机构;第一输送轨道的末端与第二输送轨道的始端贴近,第一输送轨道的上方设有基板点胶头,第二输送轨道的上方设有真空吸嘴;三轴点胶机构用于控制基板点胶头的空间位置,三轴贴合机构用于控制真空吸嘴的空间位置;第二输送轨道的下方设有用于放置晶圆盘的晶圆托架,晶圆托架的中部设有通孔,双轴搬移机构用于控制晶圆托架的平面位置;通孔的底部设有顶针机构,顶针机构用于控制芯片顶针纵向活动;本申请提供的方案,实现了对晶圆芯片的自动化键合,提高了生产效率。

Description

一种多功能芯片组装一体机
技术领域
本申请涉及芯片制造技术领域,尤其涉及一种多功能芯片组装一体机。
背景技术
随着科技的发展,市面上涌现许多的智能化产品,这些智能化产品大多配备有专门的芯片,芯片是目前电子行业中比较常用的电子元件,其制造需要经历多个流程步骤,主要为:沉积、光刻胶涂覆、曝光、计算光刻、烘烤与显影、刻蚀、计算和检验、离子注入以及封装芯片,其中,芯片的封装中包含有键合的工艺,键合是指将晶圆芯片固定于基板上,键合工艺可分为传统方法和先进方法两种类型,传统方法采用芯片键合(或芯片贴装)和引线键合,而先进方法则采用IBM公司于60年代后期开发的倒装芯片键合技术,倒装芯片键合技术将芯片键合与引线键合相结合,并通过在芯片焊盘上形成凸块的方式将芯片和基板连接起来,键合技术通过将半导体芯片附着到引线框架或印刷电路板上,来实现芯片与外部之间的电连接,完成芯片与基板的键合之后,应确保芯片能够承受封装后产生的物理压力,并能够消散芯片工作期间产生的热量,必要时,必须保持恒定导电性或实现高水平的绝缘性,而随着芯片的尺寸变得越来越小,传统的人工键合技术已无法对目前的晶圆芯片进行键合。
晶圆芯片的键合主要采用固晶设备实现,固晶设备的晶圆芯片原料一般采用晶圆盘来供应,晶圆盘由晶圆环、晶圆片以及紧绷膜组成,其中,紧绷膜固定在晶圆环中的通孔处,晶圆片贴合在紧绷膜上,传统的固晶设备是通过吸嘴将晶圆芯片从晶圆盘中取出,然后放置在完成点胶的基片上通过非导电胶进行粘合,完成对晶圆芯片的键合,但是目前市面上的芯片种类繁多,按照应用功能分为处理器芯片、存储芯片、传感器、电源芯片、通信芯片、接口芯片等,不同的芯片采用的封装方式也不一样,致使其键合的方式也不同,详细分类比如:BGA,COB,CDIP,CLCC,倒装等,市面上大部分固晶设备是针对相同或者类似工序的产品,这样对于不同工艺的产品,需要不同类型的固晶设备来做生产,对于芯片工艺的多样性适配较差。
例如,公开号为“CN116053153A”,专利名称为“ 一种固晶机及固晶方法”的中国发明专利,具体地,该固晶机由承装机构、加热载台机构、相机识别机构、取晶固晶机构和晶圆台机构组成,加热载台机构包括有载台加热装置、供氮机构和取料装置;承装机构包括框架驱动装置和引线框;框架驱动装置用于带动引线框在载台加热装置上滑动,使载台加热装置对引线框进行加热后将引线框的固晶位移动到取晶固晶机构的焊头下方;取晶固晶机构包括焊头、伺服电机,焊头一端连接与伺服电机,另一端自由端装有可更换的吸嘴,伺服电机控制焊头自由端做x、y、z方向的运动;晶圆台机构包括晶圆台、顶针装置,焊头z轴带动吸嘴运动,从晶圆盘上,通过与顶针的配合,从晶圆上取出芯片,并将芯片搬运至引线框上的固晶位置,引线框上的固晶位置一般呈矩阵分布,吸嘴以一列为单位进行焊片,一列完毕,引线框在拨爪的驱动下向前移动一个单位,进行下一列的焊片,虽然该设备能够实现晶圆芯片与基板的键合,但是该设备无法实现倒装芯片键合工艺,对晶圆芯片封装工艺的适配性较低,因此该系统应用的范围相对较窄,不适宜推广使用。
因此,如何对晶圆芯片进行自动化键合是目前技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题,本申请提供一种多功能芯片组装一体机,实现了对晶圆芯片进行自动化键合,提升了生产速度。
为实现上述目的,本申请主要采用以下技术方案,包括:
第一输送轨道,第二输送轨道,双轴搬移机构,三轴点胶机构和三轴贴合机构;该第一输送轨道的两条导轨用于运输待点胶的基板,该第二输送轨道的两条导轨用于运输待贴合的基板;该第一输送轨道的末端与该第二输送轨道的始端贴近,该第一输送轨道的上方设有基板点胶头,该第二输送轨道的上方设有真空吸嘴;该三轴点胶机构用于控制该基板点胶头的空间位置,该三轴贴合机构用于控制该真空吸嘴的空间位置;
该第二输送轨道的下方设有用于放置晶圆盘的晶圆托架,该晶圆托架的中部设有通孔,该双轴搬移机构用于控制该晶圆托架的平面位置;
该通孔的底部设有顶针机构,该顶针机构用于控制芯片顶针纵向活动。
优选地,还包括有基准环,该基准环位于该晶圆托架的上方,且该基准环固定在该第二输送轨道的一侧,该基准环的环孔中心与该芯片顶针对齐。
优选地,还包括有翻转机构,该翻转机构位于该基准环的一侧,该翻转机构包括有转动外轴、提取吸嘴和连接杆,该连接杆的一端与该转动外轴的侧壁固定连接,另一端与该提取吸嘴转动连接,该提取吸嘴与该基准环的环孔中心对应,该转动外轴用于控制该提取吸嘴的翻转角度,该转动外轴的转动角度小于或等于225°。
优选地,该翻转机构还包括有转动内轴、翻转支板和引导滑轮,该转动外轴套接在该转动内轴外,且该转动外轴与该转动内轴转动连接,该翻转支板与该转动内轴的侧壁固定连接,该引导滑轮固定在该翻转支板上,且该引导滑轮分别位于该提取吸嘴的两侧,该引导滑轮用于控制该提取吸嘴的方向,该转动内轴的转动角度小于或等于180°。
优选地,该第一输送轨道包括有输送皮带、负压吸盘、升降组件和停止柱,该输送皮带分别位于该第一输送轨道的两条导轨上,该负压吸盘和该停止柱依次设置在该输送皮带之间,该停止柱纵向移动,该升降组件用于控制该输送皮带的升降位置。
优选地,还包括有助焊剂供料机构,该助焊剂供料机构固定在该第一输送轨道的一侧,该助焊剂供料机构包括有供料箱体和助焊剂刮刀,该供料箱体包括有入料口面,该入料口面位于该供料箱体的顶面,该助焊剂刮刀与该入料口面位于同一平面,该助焊剂刮刀与该供料箱体的滑动连接,该供料箱体的移动方向面向该助焊剂刮刀的刀口。
优选地,还包括有供料机构,该供料机构位于该晶圆托架的一侧,该供料机构包括有放置平板和纵向移动模组,该放置平板固定在该纵向移动模组的移动端上,该放置平板用于承载储存晶圆盘的储料箱体。
优选地,还包括有上料机构,该上料机构位于该供料机构和该晶圆托架之间,该上料机构包括有晶圆夹子和直线移动模组,该晶圆夹子固定在该直线移动模组的移动端上,该晶圆夹子用于夹取晶圆盘。
优选地,该晶圆托架还包括有移动滑轮和固定夹板,该移动滑轮位于该晶圆托架表面的四周,且该移动滑轮的转动方向一致,该固定夹板固定在该晶圆托架的边缘,该固定夹板与驱动气缸的驱动端固定连接,该固定夹板用于固定晶圆盘。
优选地,还包括有吸嘴收纳板,该吸嘴收纳板位于该第二输送轨道的一侧,该吸嘴收纳板上设置有至少2个吸嘴收纳孔,该吸嘴收纳孔用于收纳不同类型的该真空吸嘴。
本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果:
在本技术方案中,通过在芯片组装一体机上分别设置第一输送轨道,第二输送轨道,双轴搬移机构,三轴点胶机构和三轴贴合机构;利用第一输送轨道的两条导轨来运输待点胶的基板,之后利用第二输送轨道的两条导轨来运输待贴合的基板;再将第一输送轨道的末端与第二输送轨道的始端贴近,在第一输送轨道的上方设置基板点胶头,同时在第二输送轨道的上方设置真空吸嘴;利用三轴点胶机构来控制基板点胶头的空间位置,然后利用三轴贴合机构来控制真空吸嘴的空间位置;之后在第二输送轨道的下方设置放置晶圆盘的晶圆托架,在晶圆托架的中部设置通孔,利用双轴搬移机构来控制晶圆托架的平面位置;最后在通孔的底部设置顶针机构,利用顶针机构来控制芯片顶针纵向活动;例如,当需要对晶圆芯片进行键合时,基板从第一输送轨道的始端进入并移动至基板点胶头的正下方,然后由三轴点胶机构控制基板点胶头对基板进行点胶,点胶完成的基板由第一输送轨道移动至第二输送轨道,当基板移动至真空吸嘴的正下方时,三轴贴合机构控制真空吸嘴移动至晶圆托架的上方并与芯片顶针对齐,晶圆托架上放置有晶圆盘,晶圆托架通过平面移动将待被提取的晶圆芯片与芯片顶针对齐,然后顶针机构控制芯片顶针将晶圆芯片从下方顶起,同时三轴贴合机构控制真空吸嘴将顶起的晶圆芯片吸取并转移至基板上与基板贴合,实现了对晶圆芯片的自动化键合,也满足了对小尺寸芯片的生产制造,提高了生产效率,通过移动晶圆托架的方式来实现切换下一个待贴合的晶圆芯片,使得芯片顶针与真空吸嘴能够固定在同一个位置配合提取每一个晶圆芯片,避免了因芯片顶针和真空吸嘴同时平面移动所带来的对准误差。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本申请。
附图说明
通过结合附图对本申请示例性实施方式进行更详细的描述,本申请的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显,其中,在本申请示例性实施方式中,相同的参考标号通常代表相同部件。
图1是本申请实施例示出的芯片组装一体机的结构示意图;
图2是本申请实施例示出的第一输送轨道的结构示意图;
图3是本申请实施例示出的晶圆托架的另一结构示意图;
图4是本申请实施例示出的翻转机构的结构示意图;
图5是本申请实施例示出的翻转机构的另一结构示意图;
图6是本申请实施例示出的助焊剂供料机构的结构示意图;
图7是本申请实施例示出的上料机构的结构示意图;
图8是本申请实施例示出的吸嘴收纳板的结构示意图;
图9是本申请实施例示出的供料机构的结构示意图;
图10是本申请实施例示出的顶针机构的结构示意图;
图中:01、第一输送轨道;010、输送皮带;011、负压吸盘;012、升降组件;013、停止柱;02、第二输送轨道;03、三轴点胶机构;04、三轴贴合机构;05、基板点胶头;06、真空吸嘴;07、晶圆托架;070、通孔;071、移动滑轮;072、固定夹板;08、顶针机构;080、芯片顶针;09、基准环;10、翻转机构;100、转动外轴;101、提取吸嘴;102、连接杆;103、转动内轴;104、翻转支板;105、引导滑轮;11、助焊剂供料机构;110、供料箱体;1100、入料口面;111、助焊剂刮刀;12、供料机构;120、放置平板;121、纵向移动模组;13、上料机构;130、晶圆夹子;131、直线移动模组;14、吸嘴收纳板;140、吸嘴收纳孔。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,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清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。本领域普通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,均属于本申请的保护范围。下面将参照附图更详细地描述本申请的优选实施方式。虽然附图中显示了本申请的优选实施方式,然而应该理解,可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了使本申请更加透彻和完整,并且能够将本申请的范围完整地传达给本领域的技术人员。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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,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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
应当理解,尽管在本申请可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如,在不脱离本申请范围的情况下,第一信息也可以被称为第二信息,类似地,第二信息也可以被称为第一信息。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
针对上述问题,本申请实施例提供一种自动更换纸板的纸板切割机,该装置实现了纸板切割机的自动换纸,能够让纸板切割机在切换不同的纸板时,不需要暂停切割机的运行,从而提高纸板切割机的切割效率,提升了生产速度。
以下结合附图详细描述本申请实施例的技术方案。
参见图1至图8,该芯片组装一体机上,包括:第一输送轨道01,第二输送轨道02,双轴搬移机构,三轴点胶机构03和三轴贴合机构04;所述第一输送轨道01的两条导轨用于运输待点胶的基板,所述第二输送轨道02的两条导轨用于运输待贴合的基板;所述第一输送轨道01的末端与所述第二输送轨道02的始端贴近,所述第一输送轨道01的上方设有基板点胶头05,所述第二输送轨道02的上方设有真空吸嘴06;所述三轴点胶机构03用于控制所述基板点胶头05的空间位置,所述三轴贴合机构04用于控制所述真空吸嘴06的空间位置;
所述第二输送轨道02的下方设有用于放置晶圆盘的晶圆托架07,所述晶圆托架07的中部设有通孔070,所述双轴搬移机构用于控制所述晶圆托架07的平面位置;
所述通孔070的底部设有顶针机构08,所述顶针机构08用于控制芯片顶针080纵向活动。
具体地,还包括有基准环09,所述基准环09位于所述晶圆托架07的上方,且所述基准环09固定在所述第二输送轨道02的一侧,所述基准环09的环孔中心与所述芯片顶针080对齐。
具体地,还包括有翻转机构10,所述翻转机构10位于所述基准环09的一侧,所述翻转机构10包括有转动外轴100、提取吸嘴101和连接杆102,所述连接杆102的一端与所述转动外轴100的侧壁固定连接,另一端与所述提取吸嘴101转动连接,所述提取吸嘴101与所述基准环09的环孔中心对应,所述转动外轴100用于控制所述提取吸嘴101的翻转角度,所述转动外轴100的转动角度小于或等于225°。
具体地,所述翻转机构10还包括有转动内轴103、翻转支板104和引导滑轮105,所述转动外轴100套接在所述转动内轴103外,且所述转动外轴100与所述转动内轴103转动连接,所述翻转支板104与所述转动内轴103的侧壁固定连接,所述引导滑轮105固定在所述翻转支板104上,且所述引导滑轮105分别位于所述提取吸嘴的两侧,所述引导滑轮105用于控制所述提取吸嘴的方向,所述转动内轴103的转动角度小于或等于180°。
具体地,所述第一输送轨道01包括有输送皮带010、负压吸盘011、升降组件012和停止柱013,所述输送皮带010分别位于所述第一输送轨道01的两条导轨上,所述负压吸盘011和所述停止柱013依次设置在所述输送皮带010之间,所述停止柱013可纵向移动,所述升降组件012用于控制所述输送皮带010的升降位置。
具体地,还包括有助焊剂供料机构11,所述助焊剂供料机构11固定在所述第一输送轨道01的一侧,所述助焊剂供料机构11包括有供料箱体110和助焊剂刮刀111,所述供料箱体110包括有入料口面1100,所述入料口面1100位于所述供料箱体110的顶面,所述助焊剂刮刀111与所述入料口面1100位于同一平面,所述助焊剂刮刀111与所述供料箱体110的滑动连接,所述供料箱体110的移动方向面向所述助焊剂刮刀111的刀口。
具体地,还包括有供料机构12,所述供料机构12位于所述晶圆托架07的一侧,所述供料机构包括有放置平板120和纵向移动模组121,所述放置平板120固定在所述纵向移动模组121的移动端上,所述放置平板120用于承载储存晶圆盘的储料箱体。
具体地,还包括有上料机构13,所述上料机构13位于所述供料机构12和所述晶圆托架07之间,所述上料机构13包括有晶圆夹子130和直线移动模组131,所述晶圆夹子130固定在所述直线移动模组131的移动端上,所述晶圆夹子130用于夹取晶圆盘。
具体地,所述晶圆托架07还包括有移动滑轮071和固定夹板072,所述移动滑轮071位于所述晶圆托架07表面的四周,且所述移动滑轮071的转动方向一致,所述固定夹板072固定在所述晶圆托架07的边缘,所述固定夹板072与驱动气缸的驱动端固定连接,所述固定夹板072用于固定晶圆盘。
具体地,还包括有吸嘴收纳板14,所述吸嘴收纳板14位于所述第二输送轨道02的一侧,所述吸嘴收纳板14上设置有至少2个吸嘴收纳孔140,所述吸嘴收纳孔140用于收纳不同类型的所述真空吸嘴06。
实施例一,在本实施例中,为实现对晶圆芯片的自动化键合,具体地,本例通过在芯片组装一体机上分别设置第一输送轨道,第二输送轨道,双轴搬移机构,三轴点胶机构和三轴贴合机构;利用第一输送轨道的两条导轨来运输待点胶的芯片支架,之后利用第二输送轨道的两条导轨来运输待贴合的芯片支架;再将第一输送轨道的末端与第二输送轨道的始端贴近,在第一输送轨道的上方设置基板点胶头,同时在第二输送轨道的上方设置真空吸嘴;利用三轴点胶机构来控制基板点胶头的空间位置,然后利用三轴贴合机构来控制真空吸嘴的空间位置;之后在第二输送轨道的下方设置放置晶圆盘的晶圆托架,在晶圆托架的中部设置通孔,利用双轴搬移机构来控制晶圆托架的平面位置;最后在通孔的底部设置顶针机构,利用顶针机构来控制芯片顶针纵向活动;例如,当需要对晶圆芯片进行键合时,基板从第一输送轨道的始端进入并移动至基板点胶头的正下方,然后由三轴点胶机构控制基板点胶头对基板进行点胶,点胶完成的基板由第一输送轨道移动至第二输送轨道,当基板移动至真空吸嘴的正下方时,三轴贴合机构控制真空吸嘴移动至晶圆托架的上方并与芯片顶针对齐,晶圆托架上放置有晶圆盘,晶圆托架通过平面移动将待被提取的晶圆芯片与芯片顶针对齐,然后顶针机构控制芯片顶针将晶圆芯片从下方顶起,同时三轴贴合机构控制真空吸嘴将顶起的晶圆芯片吸取并转移至基板上与基板贴合,实现了对晶圆芯片的自动化键合,也满足了对小尺寸芯片的生产制造,提高了生产效率,通过移动晶圆托架的方式来实现切换下一个待贴合的晶圆芯片,使得芯片顶针与真空吸嘴能够固定在同一个位置配合提取每一个晶圆芯片,避免了因芯片顶针和真空吸嘴同时平面移动所带来的对准误差。
实施例二,在本实施例中,为了降低提取晶圆芯片的误差,具体地,本例通过在芯片组装一体机上设置基准环,令基准环位于晶圆托架的上方,并且将基准环固定在第二输送轨道的一侧,使基准环的环孔中心与芯片顶针对齐,例如需要提取晶圆芯片时,晶圆托架在平面上移动并将待提取的晶圆芯片对准基准环的环孔中心,然后三轴贴合机构控制真空吸嘴与基准环的环孔中心对齐,芯片顶针向上顶升,将待提取的晶圆芯片顶升起来,之后三轴贴合机构控制真空吸嘴下降并穿过基准环将晶圆芯片吸起,利用基准环来定位晶圆芯片的提取位置,能够降低提取晶圆芯片的过程中芯片顶针、晶圆托架和真空吸嘴位置对齐时的误差,避免误差过大时晶圆芯片在提取的过程中被损坏,同时该基准环上设有光源,能够配合图像镜头对待提取的晶圆芯片进行定位。
应当说明的是,为实现对基板的自动上料和点胶,具体地,本例的第一输送轨道由输送皮带、负压吸盘、升降组件和停止柱组成,将输送皮带分别设置在第一输送轨道的两条导轨上,然后将负压吸盘和停止柱依次设置在输送皮带之间,停止柱能够纵向移动,利用升降组件来控制输送皮带的升降位置;例如,当基板需要上料并点胶时,基板从第一输送轨道的始端进入,并由两侧的输送皮带带动移动,当基板移动至基板点胶头的下方时,停止柱升起,将基板拦截停止移动,然后输送皮带停止运输,同时升降组件同步控制两侧的输送皮带降下,使位于输送皮带表面的基板降下,之后负压吸盘将基板底面吸住,防止基板出现移动,最后三轴点胶机构控制基板点胶头对基板进行自动点胶,实现了对基板的自动上料和点胶,提高了芯片组装一体机的自动化程度,提高了生产效率。
值得注意的是,为了提高芯片组装一体机对不同晶圆芯片封装工艺的适配性,具体地,本例通过在芯片组装一体机上设置吸嘴收纳板,令吸嘴收纳板位于第二输送轨道的一侧,同时在吸嘴收纳板上设置有7个吸嘴收纳孔,利用吸嘴收纳孔来收纳不同类型的真空吸嘴,三轴贴合机构上设有能够快拆结构,能够实现与真空吸嘴的快捷装拆,基于快拆结构,三轴贴合结构能够在吸嘴收纳板中快速完成不同类型真空吸嘴的更换,实现对不同封装技术的晶圆芯片的提取,节省了更换吸嘴时间的同时,还提高了芯片组装一体机对不同晶圆芯片封装工艺的适配性。
实施例三,在本实施例中,为了实现对芯片的翻转,具体地,本例通过设置翻转机构,令翻转机构位于基准环的一侧,翻转机构由转动外轴、提取吸嘴、连接杆、转动内轴、翻转支板和引导滑轮组成,将连接杆的一端与转动外轴的侧壁固定连接,然后将另一端与提取吸嘴转动连接,令翻转状态的提取吸嘴与基准环的环孔中心对应,利用转动外轴的转动来控制提取吸嘴的翻转角度,令转动外轴的转动角度小于或等于225°,之后将转动外轴套接在转动内轴外,并且将转动外轴与转动内轴转动连接,同时将翻转支板与转动内轴的侧壁固定连接,其中,将引导滑轮固定在翻转支板上,并且令引导滑轮分别位于提取吸嘴的两侧,利用引导滑轮来控制提取吸嘴的方向,使转动内轴的转动角度小于或等于180°;例如,当晶圆芯片需要翻转进行倒装键合时,转动外轴和转动内轴同时转动,从而带动翻转支板和连接杆转动,转动内轴转动至180°时停止转动,此时翻转支板的板面与晶圆盘的盘面平行,转动外轴继续带动连接杆转动至225°,由于引导滑轮的引导方向垂直于翻转支板,使得提取吸嘴能够由转动外轴带动纵向降下,并且提取吸嘴与基准环的环孔中心对齐,提取吸嘴从环孔中心处降下与芯片顶针配合吸取晶圆芯片,最后转动外轴和转动内轴反向转动,将翻转支板和连接杆复位,实现对芯片的翻转,之后三轴贴合机构再控制真空吸嘴将提取吸嘴上的芯片转移至基片上进行贴合,完成对晶圆芯片的倒装键合,提高了设备对晶圆芯片封装工艺的适配性,减少了企业对设备的投入成本。
应当说明的是,为了给倒装的晶圆芯片提供助焊剂,具体地,本例通过在芯片组装一体机上设置助焊剂供料机构,将助焊剂供料机构固定在第一输送轨道的一侧,助焊剂供料机构由供料箱体和助焊剂刮刀组成,供料箱体包括有入料口面,令入料口面位于供料箱体的顶面,令助焊剂刮刀与入料口面位于同一平面,将助焊剂刮刀与供料箱体的滑动连接,令供料箱体的移动方向面向助焊剂刮刀的刀口;助焊剂方块通过入料口面放置在供料箱体中,当需要蘸取助焊剂时,供料箱体往助焊剂刮刀的方向移动,使得供料箱体内的助焊剂方块表面被刮起一层,然后刮起的助焊剂薄片会被三轴点胶机构上设置的蘸取头蘸取到基片表面,实现了给倒装的晶圆芯片提供助焊剂。
实施例四,在本实施例中,为了实现对晶圆盘的自动供料和上料,具体地,本例通过在芯片组装一体机上设置供料机构和上料机构,令供料机构位于晶圆托架的一侧,供料机构由放置平板和纵向移动模组组成,将放置平板固定在纵向移动模组的移动端上,利用放置平板来承载储存晶圆盘的储料箱体,令上料机构位于供料机构和晶圆托架之间,上料机构由晶圆夹子和直线移动模组组成,将晶圆夹子固定在直线移动模组的移动端上,利用晶圆夹子来夹取晶圆盘;例如,当需要对晶圆盘进行供料和上料时,纵向移动模组将放置平板升起,从而带动储料箱体升起,当储料箱体中的晶圆盘与晶圆夹子对齐时,直线移动模组带动晶圆夹子移动至储料箱体中,并将对齐的晶圆盘夹持住,然后直线移动模组带动晶圆盘移动至晶圆托架的表面,实现对晶圆盘的自动供料和上料,提高了生产效率,同时避免了人工供料和上料造成的晶圆盘刮花问题。
应当说明的是,为了将晶圆盘固定在晶圆托架上以及避免上料时刮花晶圆片,具体地,本例的晶圆托架上设置有移动滑轮和固定夹板,令移动滑轮位于晶圆托架表面的四周,并且使移动滑轮的转动方向一致,四周的移动滑轮能够避免晶圆盘与晶圆托架的表面摩擦,从而能够避免晶圆盘中心的晶圆片与晶圆托架产生接触,防止晶圆片被刮花;然后将固定夹板固定在晶圆托架的边缘,同时将固定夹板与驱动气缸的驱动端固定连接,利用固定夹板来固定晶圆盘,能够防止晶圆托架移动时,晶圆盘在晶圆托架上移动从而跌落晶圆托架。
上文中已经参考附图详细描述了本申请的方案。在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详细描述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。本领域技术人员也应该知悉,说明书中所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。另外,可以理解,本申请实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减, 本申请实施例装置中的结构可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
以上已经描述了本申请的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (5)

1.一种多功能芯片组装一体机,其特征在于,包括:
第一输送轨道,第二输送轨道,双轴搬移机构,三轴点胶机构和三轴贴合机构,以及基准环和翻转机构;所述第一输送轨道的两条导轨用于运输待点胶的基板,所述第二输送轨道的两条导轨用于运输待贴合的基板;所述第一输送轨道的末端与所述第二输送轨道的始端贴近,所述第一输送轨道的上方设有基板点胶头,所述第二输送轨道的上方设有真空吸嘴;所述三轴点胶机构用于控制所述基板点胶头的空间位置,所述三轴贴合机构用于控制所述真空吸嘴的空间位置;
所述第一输送轨道包括有输送皮带、负压吸盘、升降组件和停止柱,所述输送皮带分别位于所述第一输送轨道的两条导轨上,所述负压吸盘和所述停止柱依次设置在所述输送皮带之间,所述停止柱纵向移动,所述升降组件用于控制所述输送皮带的升降位置;所述第二输送轨道的下方设有用于放置晶圆盘的晶圆托架,所述晶圆托架的中部设有通孔,所述双轴搬移机构用于控制所述晶圆托架的平面位置;所述通孔的底部设有顶针机构,所述顶针机构用于控制芯片顶针纵向活动;
所述晶圆托架还包括有移动滑轮和固定夹板,所述移动滑轮位于所述晶圆托架表面的四周,且所述移动滑轮的转动方向一致,所述固定夹板固定在所述晶圆托架的边缘,所述固定夹板与驱动气缸的驱动端固定连接,所述固定夹板用于固定晶圆盘;
所述基准环位于所述晶圆托架的上方,且所述基准环固定在所述第二输送轨道的一侧,所述基准环的环孔中心与所述芯片顶针对齐;所述翻转机构位于所述基准环的一侧,所述翻转机构包括有转动外轴、提取吸嘴、连接杆、转动内轴、翻转支板和引导滑轮,所述连接杆的一端与所述转动外轴的侧壁固定连接,另一端与所述提取吸嘴转动连接,所述提取吸嘴与所述基准环的环孔中心对应,所述转动外轴用于控制所述提取吸嘴的翻转角度,所述转动外轴的转动角度小于或等于225°;
其中,所述转动外轴套接在所述转动内轴外,且所述转动外轴与所述转动内轴转动连接,所述翻转支板与所述转动内轴的侧壁固定连接,所述引导滑轮固定在所述翻转支板上,且所述引导滑轮分别位于所述提取吸嘴的两侧,所述引导滑轮用于控制所述提取吸嘴的方向,所述转动内轴的转动角度小于或等于180°;
所述转动外轴与所述转动内轴同时转动,并带动所述翻转支板和所述连接杆转动,当所述转动内轴转动至180°时停止转动,所述翻转支板的板面与所述晶圆盘的盘面平行,所述转动外轴带动所述连接杆转动至225°,所述引导滑轮的引导方向垂直于所述翻转支板,使得所述提取吸嘴纵向降下与所述基准环的环孔中心对齐,并与所述芯片顶针配合吸取晶圆芯片。
2.根据权利要求1所述的一种多功能芯片组装一体机,其特征在于,还包括有助焊剂供料机构,所述助焊剂供料机构固定在所述第一输送轨道的一侧,所述助焊剂供料机构包括有供料箱体和助焊剂刮刀,所述供料箱体包括有入料口面,所述入料口面位于所述供料箱体的顶面,所述助焊剂刮刀与所述入料口面位于同一平面,所述助焊剂刮刀与所述供料箱体的滑动连接,所述供料箱体的移动方向面向所述助焊剂刮刀的刀口。
3.根据权利要求1所述的一种多功能芯片组装一体机,其特征在于,还包括有供料机构,所述供料机构位于所述晶圆托架的一侧,所述供料机构包括有放置平板和纵向移动模组,所述放置平板固定在所述纵向移动模组的移动端上,所述放置平板用于承载储存晶圆盘的储料箱体。
4.根据权利要求3所述的一种多功能芯片组装一体机,其特征在于,还包括有上料机构,所述上料机构位于所述供料机构和所述晶圆托架之间,所述上料机构包括有晶圆夹子和直线移动模组,所述晶圆夹子固定在所述直线移动模组的移动端上,所述晶圆夹子用于夹取晶圆盘。
5.根据权利要求1所述的一种多功能芯片组装一体机,其特征在于,还包括有吸嘴收纳板,所述吸嘴收纳板位于所述第二输送轨道的一侧,所述吸嘴收纳板上设置有至少2个吸嘴收纳孔,所述吸嘴收纳孔用于收纳不同类型的所述真空吸嘴。
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