CN117810103B - 一种环氧树脂粘接设备及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于紧固、连接、粘接的工具或设备技术领域，尤其涉及一种环氧树脂粘接设备及工艺，解决现有环氧树脂粘接设备存在芯片贴装效率低、精度差，无法实现多种芯片粘接的技术问题，其包括基板上料系统、基板传输系统、基板点胶系统、芯片粘接系统、芯片上料系统、基板下料系统、视觉识别定位系统以及总控制系统。本发明中基板点胶系统和芯片粘接系统能并行工作，使点胶和贴片这两个功能相不干扰，提高了设备的生产效率；本发明中环氧树脂喷涂机械手和芯片粘接机械手运行精确稳定，受外界环境的影响降低；本发明采用华夫盒和晶圆料仓两种上料方式，还设置了多种型号的芯片吸嘴以及芯片，能够实现多种芯片贴装功能。

Description

一种环氧树脂粘接设备及工艺

技术领域

本发明涉及用于紧固、连接、粘接的工具或设备技术领域，尤其涉及一种环氧树脂粘接设备及工艺。

背景技术

在集成电路芯片封装中，环氧树脂粘接是芯片贴片环节的一个重要工序，环氧树脂粘接设备是通过将环氧树脂胶水自动涂点在基板夹具上从而使基板夹具和待粘接的芯片实现电气互联的设备。目前国内的环氧树脂粘接设备大多数都是手动或半自动设备，手动设备与半自动设备不具备弹匣上料的功能，无法做到连续运行，导致设备生产效率较低，手动设备的精度全靠操作人员的经验保证，设备的贴装一致性以及精度无法保证，半自动设备大部分都是用最简单的丝杆模组拼装成的机械结构，传统的丝杆模组结构存在反向间隙，且使用的伺服电机属于半闭环控制，从而导致设备的贴装精度差。而且现有的手动设备和半自动设备不具备多种物料上料方式，具有无法实现多种芯片粘接的问题。

发明内容

为克服现有环氧树脂粘接设备具有效率较低、芯片贴装精度差且无法实现多种芯片粘接的技术缺陷，本发明提供了一种环氧树脂粘接设备及工艺。

本发明提供了一种环氧树脂粘接设备，包括操作台，还包括分别位于操作台上方的基板上料系统、基板传输系统、基板点胶系统、芯片粘接系统、芯片上料系统、基板下料系统和视觉识别定位系统以及位于操作台下方的总控制系统；所述基板上料系统、基板传输系统、基板点胶系统、芯片粘接系统、芯片上料系统、基板下料系统和视觉识别定位系统均受总控制系统的控制；

所述基板上料系统，其包括位于基板上料区域的上料基板夹具弹匣和上料前推机械手，所述上料基板夹具弹匣能够沿Z向伸降且用于存放多层基板夹具，所述上料前推机械手用于将上料基板夹具弹匣上的基板夹具向右推动；

所述基板传输系统，其包括分别向右传输的点胶传输皮带、芯片粘接皮带和下料传输皮带，所述点胶传输皮带、芯片粘接皮带和下料传输皮带首尾相邻且用于依次传送所述基板夹具；所述点胶传输皮带的始端位于所述上料基板夹具弹匣的出口处，所述下料传输皮带的尾端位于基板下料区域，所述点胶传输皮带上设置有可伸缩点胶限位卡杆，所述可伸缩点胶限位卡杆用于将基板夹具卡至待点胶区域；所述芯片粘接皮带设置有可伸缩粘接限位卡杆，所述可伸缩粘接限位卡杆用于将基板夹具卡至待粘接区域；

所述基板点胶系统，其包括环氧树脂喷涂机械手和基板测高探针，环氧树脂喷涂机械手用于将环氧树脂喷涂至待点胶区域中基板夹具的待点胶位置，所述基板测高探针固定至环氧树脂喷涂机械手上且用于测量基板夹具上待点胶位置的点胶高度；

所述芯片上料系统，其包括晶圆料仓、晶圆后夹、校准平台、吸嘴架平台和华夫盒平台，所述晶圆料仓用于存放多层蓝膜盘，每个蓝膜盘上均固定有由多个芯片形成的矩阵矩列；所述晶圆后夹用于夹取所述晶圆料仓中对应的蓝膜盘并将其放置在校准平台上；所述校准平台用于将其上放置的蓝膜盘移动至设定的位置，此处设定的位置满足第三CCD的视场中心、蓝膜盘上的待拾取芯片以及校准平台下方的顶针套筒三者位于同一条Z向的直线上；所述晶圆料仓通过其蓝膜顶针系统的顶针套筒将待取芯片对应位置处的蓝膜扎破；所述吸嘴架平台上设置有多个不同型号的芯片吸嘴；所述华夫盒平台固定设置有多个分别用于存放不同型号芯片的华夫盒；

所述芯片粘接系统，其包括芯片粘接机械手所述芯片粘接机械手上连接有吸嘴连接头，所述吸嘴连接头用于配合连接不同的芯片吸嘴以吸取华夫盒中或蓝膜盘中对应的芯片，所述吸嘴连接头能将芯片旋转至设定的角度和位置后再放置在基板夹具上已喷涂环氧树脂的待粘接位置处；

所述基板下料系统，其包括位于基板下料区域的下料基板夹具弹匣和下料前推机械手；所述下料基板夹具弹匣的入口位于下料传输皮带的尾端，下料基板夹具弹匣能够沿Z向伸降，所述下料基板夹具弹匣用于存放多层基板夹具，所述下料前推机械手用于将下料传输皮带尾端的基板夹具向右推至所述下料基板夹具弹匣中；

所述视觉识别定位系统，其包括第一CCD、第二CCD、第三CCD和第四CCD；所述第一CCD连接至环氧树脂喷涂机械手上且位于待点胶区域的上方，第一CCD用于对待点胶区域内的基板夹具进行Mark点识别；所述第二CCD连接至芯片粘接机械手上且位于待粘接区域的上方，第二CCD用于对待粘接区域内的基板夹具进行Mark点识别；所述第三CCD安装至操作台上，所述第三CCD位于校准平台的上方且用于校准蓝膜盘上芯片的位置；所述第四CCD安装至操作台上且用于校准芯片吸嘴上芯片的角度和位置。

本发明中不同部件对应维度的运动均依靠相应的轨道以及驱动机构，这是本领域技术人员容易理解的。而且不同部件对应的功能同样是总控制系统通过程序以及相应的硬件结构配合实现的，这也是本领域技术人员容易理解的。吸嘴连接头与芯片粘接机械手的连接、吸嘴连接头与芯片吸嘴的连接或拆卸以及吸嘴连接头的旋转均为现有技术，是本领域技术人员容易理解且能实现的。

优选的，所述上料前推机械手和所述下料前推机械手均能够沿X向运动，所述环氧树脂喷涂机械手为XYZ三轴自动机械手，所述第一CCD在所述环氧树脂喷涂机械手的带动下能够沿X、Y、Z三个方向运动，所述芯片粘接机械手为XYZ三轴自动机械手，所述吸嘴连接头能够沿Z向轴旋转且在所述芯片粘接机械手的带动下能够沿X、Y、Z三个方向运动；所述校准平台能够沿X向和Y向移动，所述晶圆料仓的蓝膜顶针系统的顶针套筒位于校准平台的下方，所述顶针套筒能够沿Z向移动；所述第三CCD能够沿Z向运动，其中X向为左右方向，Y向为前后方向，Z向为上下方向。所述基板夹具在上料基板夹具弹匣的限位作用以及所述上料前推机械手的推动作用下能够沿X向移动；所述基板夹具在下料基板夹具弹匣的限位作用以及所述下料前推机械手的推动作用下，能够沿X向移动至下料基板夹具弹匣中。所述环氧树脂喷涂机械手包括X、Y、Z三个维度的运动，所述芯片粘接机械手也包括X、Y、Z三个维度的运动，所述吸嘴连接头在所述芯片粘接机械手的三个维度运动上还能实现Z向轴的旋转，因此吸嘴连接头包括四个维度的运动。

优选的，所述上料前推机械手和所述下料前推机械手均设有X向自动驱动机构，所述环氧树脂喷涂机械手和芯片粘接机械手均设有XYZ向自动驱动机构，所述吸嘴连接头设有沿Z向轴旋转的自动旋转驱动机构；所述校准平台设有XY向自动驱动机构，所述蓝膜顶针系统设有Z向自动驱动机构，所述第三CCD设有Z向自动驱动机构，这样设置结构合理，各自动驱动机构通过总控制系统控制即可。

优选的，所述操作台上还设置有预点胶平台，所述预点胶平台用于承接环氧树脂喷涂机械手的沉化胶水。这样设置是为了防止沉化胶水影响芯片与基板夹具之间的粘接效果。

优选的，所述环氧树脂喷涂机械手和所述芯片粘接机械手均为龙门式桁架机械手。龙门式桁架机械手整体包括两组竖直驱动机构以及两组相垂直的水平驱动机构，保证环氧树脂喷涂机械手能够实现XYZ三轴运动。竖直驱动机构位于Z轴方向上，两组相垂直的水平驱动机构分别位于X轴和Y轴上。

优选的，所述第一CCD、第二CCD和第三CCD均为俯视相机，所述第四CCD为仰视相机。这样设置是为了保证整个系统的流程更加合理顺畅。

本发明还公开了一种环氧树脂粘接工艺，是基于本发明所述的一种环氧树脂粘接设备实现的；其步骤为：

步骤一、总控制系统控制上料基板夹具弹匣沿Z向升降至设定的位置，并通过上料前推机械手将上料基板夹具弹匣中对应的基板夹具沿X向推入点胶传输皮带；当所述上料前推机械手撤回时，总控制系统控制点胶传输皮带开始运转并计时，同时控制可伸缩点胶限位卡杆伸长，当点胶传输皮带运转达到设定的时间后，基板夹具与可伸缩点胶限位卡杆限位配合，点胶传输皮带停止运转且可伸缩点胶限位卡杆收缩至原始位置，此时基板夹具位于待点胶区域；第一CCD在总控制系统的控制下调整至合适的位置和焦距，对待点胶区域内的基板夹具进行Mark点识别，总控制系统根据第一CCD采集的图像数据计算出基板夹具的待点胶位置，再根据基板测高探针的检测数据计算出待点胶位置的点胶高度后，所述总控制系统先控制环氧树脂喷涂机械手转动并将沉化胶水排至所述预点胶平台上，随后控制环氧树脂喷涂机械手根据提前设定的喷涂图形在基板夹具上的待点胶位置处进行画胶；

步骤二、喷涂完毕后，总控制系统控制点胶传输皮带运转，同时控制芯片粘接皮带开始运转并计时以及控制可伸缩粘接限位卡杆伸长，当芯片粘接皮带运转达到设定的时间后，基板夹具与可伸缩粘接限位卡杆限位配合，点胶传输皮带和芯片粘接皮带停止运转且可伸缩粘接限位卡杆收缩至原始位置，此时基板夹具位于待粘接区域；第二CCD在总控制系统的控制下调整至合适的位置和焦距，用于对芯片粘接皮带上的基板夹具进行Mark点识别，总控制系统根据第二CCD采集的环氧树脂图像数据计算出待粘接位置以及当前位置所需要粘接的芯片型号，总控制系统再控制芯片粘接机械手移动至吸嘴架平台并选择连接对应的芯片吸嘴后，移动至华夫盒平台或校准平台进行芯片吸取；

其中若需要从校准平台处吸取芯片，则晶圆后夹在总控制系统的控制下沿Y向移动将晶圆料仓上的蓝膜盘夹取至校准平台上，总控制系统控制校准平台沿X向、Y向移动，使蓝膜盘上的当前待拾取芯片位于第三CCD的视野范围中心同时位于所述顶针套筒所在的Z轴上，当校准平台上蓝膜盘的位置校准完毕后，总控制系统控制芯片粘接机械手与蓝膜顶针系统协同工作将芯片取下，之后校准平台依据设定的行列间距和搜索轨迹移动到蓝膜盘上的下一个芯片位置，校准平台完成一次移动和定位工作；

步骤三、芯片吸取成功后，总控制系统控制芯片粘接机械手芯片移动至第四CCD的视野范围中心，通过第四CCD采集芯片吸嘴上芯片的图像数据，总控制系统根据第四CCD的图像数据控制吸嘴连接头携带芯片进行旋转，角度和位置调整完成后总控制系统控制芯片粘接机械手携带芯片移动至待粘接位置进行芯片的粘接；

步骤四、粘接完毕后，总控制系统控制芯片粘接皮带和下料传输皮带同时运转，下料传输皮带运转的同时开始计时，当下料传输皮带运转达到设定的时间时，总控制系统控制芯片粘接皮带和下料传输皮带停止运转，此时基板夹具被传送至基板下料区域的入口处，总控制系统控制下料前推机械手将粘接芯片后的基板夹具沿X向推送至下料基板夹具弹匣中。

本发明所述粘接工艺中，通过合理安排不同部件的运行，保证不同的工序持续进行，进而保证基板夹具可以有序且自动进入基板传输系统，比如整个设备在合理的时间安排下，可进行点胶、粘接和下料的工序，这可以有效提高基板夹具与芯片的粘接效率。

本发明提供的技术方案与现有技术相比具有如下有益效果：通过基板点胶系统和芯片粘接系统双工位的独立设计，使得设备在正常工作时，基板点胶系统和芯片粘接系统能并行工作，使得点胶和贴片这两个功能不会相互干扰，因此大大提高了设备的生产效率；本发明中环氧树脂喷涂机械手和芯片粘接机械手采用龙门式桁架机械手，不仅运行精确稳定，而且受外界环境因素的影响降低，因此提高了整体设备的稳定性；本发明采用华夫盒以及晶圆料仓两种上料方式，还设置了多种型号的芯片吸嘴以及芯片，能够实现多种芯片贴装功能。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，对于本领域普通技术人员而言，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为本发明某实施例中所述一种环氧树脂粘接设备的结构简图；

图2为本发明某实施例中所述一种环氧树脂粘接设备的详细结构示意图。

图中：1、操作台；2、上料基板夹具弹匣；3、上料前推机械手；4、点胶传输皮带；5、芯片粘接皮带；6、下料传输皮带；7、可伸缩点胶限位卡杆；8、可伸缩粘接限位卡杆；9、环氧树脂喷涂机械手；10、基板测高探针；11、晶圆料仓；12、晶圆后夹；13、蓝膜顶针系统；14、校准平台；15、吸嘴架平台；16、华夫盒平台；17、蓝膜盘；18、芯片粘接机械手；19、下料基板夹具弹匣；20、下料前推机械手；21、第一CCD；22、第二CCD；23、第三CCD；24、第四CCD；25、预点胶平台。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面将对本发明的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在描述中，需要说明的是，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。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，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。

下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。

在一个实施例中，如图1和图2所示，本发明提供了一种环氧树脂粘接设备，包括操作台1，还包括分别位于操作台1上方的基板上料系统、基板传输系统、基板点胶系统、芯片粘接系统、芯片上料系统、基板下料系统和视觉识别定位系统以及位于操作台1下方的总控制系统；所述基板上料系统、基板传输系统、基板点胶系统、芯片粘接系统、芯片上料系统、基板下料系统和视觉识别定位系统均受总控制系统的控制；

所述基板上料系统，其包括位于基板上料区域的上料基板夹具弹匣2和上料前推机械手3，所述上料基板夹具弹匣2能够沿Z向伸降且用于存放多层基板夹具，所述上料前推机械手3用于将上料基板夹具弹匣2上的基板夹具向右推动；

所述基板传输系统，其包括分别向右传输的点胶传输皮带4、芯片粘接皮带5和下料传输皮带6，所述点胶传输皮带4、芯片粘接皮带5和下料传输皮带6首尾相邻且用于依次传送所述基板夹具；所述点胶传输皮带4的始端位于所述上料基板夹具弹匣2的出口处，所述下料传输皮带6的尾端位于基板下料区域，所述点胶传输皮带4上设置有可伸缩点胶限位卡杆7，所述可伸缩点胶限位卡杆7用于将基板夹具卡至待点胶区域；所述芯片粘接皮带5设置有可伸缩粘接限位卡杆8，所述可伸缩粘接限位卡杆8用于将基板夹具卡至待粘接区域；

所述基板点胶系统，其包括环氧树脂喷涂机械手9和基板测高探针10，所述环氧树脂喷涂机械手9用于将环氧树脂喷涂至待点胶区域中基板夹具的待点胶位置，所述基板测高探针10固定至环氧树脂喷涂机械手9上且用于测量基板夹具上待点胶位置的点胶高度；

所述芯片上料系统，其包括晶圆料仓11、晶圆后夹12、校准平台14、吸嘴架平台15和华夫盒平台16，所述晶圆料仓11用于存放多层蓝膜盘17，每个蓝膜盘17上均固定有由多个芯片形成的矩阵矩列；所述晶圆后夹12用于夹取所述晶圆料仓11中对应的蓝膜盘17并将其放置在校准平台14上；所述校准平台14用于将其上放置的蓝膜盘17移动至设定的位置；所述晶圆料仓11通过其蓝膜顶针系统13的顶针套筒将待取芯片对应位置处的蓝膜扎破；所述吸嘴架平台15上设置有多个不同型号的芯片吸嘴；所述华夫盒平台16固定设置有多个分别用于存放不同型号芯片的华夫盒；

所述芯片粘接系统，其包括芯片粘接机械手18，所述芯片粘接机械手18上连接有吸嘴连接头，所述吸嘴连接头用于配合连接不同的芯片吸嘴以吸取华夫盒中或蓝膜盘17中对应的芯片，所述吸嘴连接头能将芯片旋转至设定的角度和位置后再后放置在基板夹具上已喷涂环氧树脂的待粘接位置处；

所述基板下料系统，其包括位于基板下料区域的下料基板夹具弹匣19和下料前推机械手20；所述下料基板夹具弹匣19的入口位于下料传输皮带6的尾端，下料基板夹具弹匣19能够沿Z向伸降，所述下料基板夹具弹匣19用于存放多层基板夹具，所述下料前推机械手20用于将下料传输皮带6尾端的基板夹具向右推至所述下料基板夹具弹匣19中；

所述视觉识别定位系统，其包括第一CCD21、第二CCD22、第三CCD23和第四CCD24；所述第一CCD21连接至环氧树脂喷涂机械手9上且位于待点胶区域的上方，第一CCD21用于对待点胶区域内的基板夹具进行Mark点识别；所述第二CCD22连接至芯片粘接机械手18上且位于待粘接区域的上方，第二CCD22用于对待粘接区域内的基板夹具进行Mark点识别；所述第三CCD23安装至操作台1上，所述第三CCD23位于校准平台14的上方；所述第四CCD24安装至操作台1上且用于校准芯片吸嘴上芯片的角度和位置。

本发明中同部件的对应维度的运动均依靠相应的轨道以及驱动机构，这是本领域技术人员容易理解的。而且不同部件对应的功能同样是总控制系统通过程序以及相应的硬件结构配合实现的，这也是本领域技术人员容易理解的。

在上述实施例的基础上，在一个优选的实施例中，所述上料前推机械手3和所述下料前推机械手20均能够沿X向运动，所述环氧树脂喷涂机械手9为XYZ三轴自动机械手，所述第一CCD21在所述环氧树脂喷涂机械手9的带动下能够沿X、Y、Z三个方向运动，所述芯片粘接机械手18为XYZ三轴自动机械手，所述吸嘴连接头在所述芯片粘接机械手18的带动下能够沿X、Y、Z三个方向运动且能够沿Z向轴旋转；所述校准平台14能够沿X向和Y向移动，所述晶圆料仓11的蓝膜顶针系统13的顶针套筒位于校准平台14的下方，所述顶针套筒能够沿Z向移动；所述第三CCD23能够沿Z向运动，其中X向为左右方向，Y向为前后方向，Z向为上下方向。

在上述实施例的基础上，在一个优选的实施例中，所述上料前推机械手3和所述下料前推机械手20均设有X向自动驱动机构，所述环氧树脂喷涂机械手9和芯片粘接机械手18均设有XYZ向自动驱动机构，所述吸嘴连接头设有沿Z向轴旋转的自动旋转驱动机构；所述校准平台14设有XY向自动驱动机构，所述蓝膜顶针系统设有Z向自动驱动机构，所述第三CCD23设有Z向自动驱动机构。

在上述实施例的基础上，在一个优选的实施例中，所述操作台1上还设置有预点胶平台25，所述预点胶平台25用于承接环氧树脂喷涂机械手9的沉化胶水。这样设置是为了防止沉化胶水影响芯片与基板夹具之间的粘接效果。

在上述实施例的基础上，在一个优选的实施例中，所述环氧树脂喷涂机械手9和所述芯片粘接机械手18均为龙门式桁架机械手。龙门式桁架机械手整体包括两组竖直驱动机构、两组垂直的水平驱动机构，保证环氧树脂喷涂机械手9能够实现XYZ三轴运动。

在上述实施例的基础上，在一个优选的实施例中，所述第一CCD21、第二CCD22和第三CCD23均为俯视相机，所述第四CCD24为仰视相机。这样设置是为了保证整个系统的流程更加合理顺畅。

另一实施例中还公开了一种环氧树脂粘接工艺，是基于本发明所述的一种环氧树脂粘接设备实现的；其步骤为：

步骤一、总控制系统控制上料基板夹具弹匣2沿Z向升降至设定的位置，并通过上料前推机械手3将上料基板夹具弹匣2中对应的基板夹具沿X向推入点胶传输皮带4；当所述上料前推机械手3撤回时，总控制系统控制点胶传输皮带4开始运转并计时，同时控制可伸缩点胶限位卡杆7伸长，当点胶传输皮带4运转达到设定的时间后，基板夹具与可伸缩点胶限位卡杆7限位配合，点胶传输皮带4停止运转且可伸缩点胶限位卡杆7收缩至原始位置，此时基板夹具位于待点胶区域；第一CCD21在总控制系统的控制下调整至合适的位置和焦距，对待点胶区域内的基板夹具进行Mark点识别，总控制系统根据第一CCD21采集的图像数据计算出基板夹具的待点胶位置，再根据基板测高探针10的检测数据计算出待点胶位置的点胶高度后，所述总控制系统先控制环氧树脂喷涂机械手9转动并将沉化胶水排至所述预点胶平台25上，随后控制环氧树脂喷涂机械手9根据提前设定的喷涂图形在基板夹具上的待点胶位置处进行画胶；

步骤二、喷涂完毕后，总控制系统控制点胶传输皮带4运转，同时控制芯片粘接皮带5开始运转并计时以及控制可伸缩粘接限位卡杆8伸长，当芯片粘接皮带5运转达到设定的时间后，基板夹具与可伸缩粘接限位卡杆8限位配合，点胶传输皮带4和芯片粘接皮带5停止运转且可伸缩粘接限位卡杆8收缩至原始位置，此时基板夹具位于待粘接区域；第二CCD22在总控制系统的控制下调整至合适的位置和焦距，用于对芯片粘接皮带5上的基板夹具进行Mark点识别，总控制系统根据第二CCD22采集的环氧树脂图像数据计算出待粘接位置以及当前位置所需要粘接的芯片型号，总控制系统再控制芯片粘接机械手18移动至吸嘴架平台15并选择连接对应的芯片吸嘴后，移动至华夫盒平台16或校准平台14进行芯片吸取；

其中若需要从校准平台14处吸取芯片，则晶圆后夹12在总控制系统的控制下沿Y向移动将晶圆料仓11上的蓝膜盘17夹取至校准平台14上，总控制系统控制校准平台14沿X向、Y向移动，使蓝膜盘17上的当前待拾取芯片位于第三CCD23的视野范围中心同时位于所述顶针套筒所在的Z轴上，当校准平台14上蓝膜盘17的位置校准完毕后，总控制系统控制芯片粘接机械手18与蓝膜顶针系统13协同工作将芯片取下，之后校准平台14依据设定的行列间距和搜索轨迹移动到蓝膜盘17上的下一个芯片位置，校准平台14完成一次移动和定位工作；

步骤三、芯片吸取成功后，总控制系统控制芯片粘接机械手18芯片移动至第四CCD24的视野范围中心，通过第四CCD24采集芯片吸嘴上芯片的图像数据，总控制系统根据第四CCD24的图像数据控制吸嘴连接头携带芯片进行旋转，角度和位置调整完成后总控制系统控制芯片粘接机械手18携带芯片移动至待粘接位置进行芯片的粘接；

步骤四、粘接完毕后，总控制系统控制芯片粘接皮带5和下料传输皮带6同时运转，下料传输皮带6运转的同时开始计时，当下料传输皮带6运转达到设定的时间时，总控制系统控制芯片粘接皮带5和下料传输皮带6停止运转，此时基板夹具被传送至基板下料区域的入口处，总控制系统控制下料前推机械手20将粘接芯片后的基板夹具沿X向推送至下料基板夹具弹匣19中。

本发明所述粘接工艺中，通过合理安排不同部件的运行，保证不同的工序持续进行，进而保证基板夹具可以有序且自动进入基板传输系统，比如整个设备在合理的时间安排下，可进行点胶、粘接和下料的工序，这可以有效提高基板夹具与芯片的粘接效率。本发明所述工艺步骤中涉及到的根据图形数据进行Mark标识别或调整角度、位置等能均可通过现有程序实现。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。尽管参照前述各实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离各实施例技术方案的范围，其均应涵盖权利要求书的保护范围中。

Claims (7)

1.一种环氧树脂粘接设备，包括操作台（1），其特征在于，还包括分别位于操作台（1）上方的基板上料系统、基板传输系统、基板点胶系统、芯片粘接系统、芯片上料系统、基板下料系统和视觉识别定位系统以及位于操作台（1）下方的总控制系统；所述基板上料系统、基板传输系统、基板点胶系统、芯片粘接系统、芯片上料系统、基板下料系统和视觉识别定位系统均受总控制系统的控制；

所述基板上料系统，其包括位于基板上料区域的上料基板夹具弹匣（2）和上料前推机械手（3），所述上料基板夹具弹匣（2）能够沿Z向伸降且用于存放多层基板夹具，所述上料前推机械手（3）用于将上料基板夹具弹匣（2）上的基板夹具向右推动；

所述基板传输系统，其包括分别向右传输的点胶传输皮带（4）、芯片粘接皮带（5）和下料传输皮带（6），所述点胶传输皮带（4）、芯片粘接皮带（5）和下料传输皮带（6）首尾相邻且用于依次传送所述基板夹具；所述点胶传输皮带（4）的始端位于所述上料基板夹具弹匣（2）的出口处，所述下料传输皮带（6）的尾端位于基板下料区域，所述点胶传输皮带（4）上设置有可伸缩点胶限位卡杆（7），所述可伸缩点胶限位卡杆（7）用于将基板夹具卡至待点胶区域；所述芯片粘接皮带（5）设置有可伸缩粘接限位卡杆（8），所述可伸缩粘接限位卡杆（8）用于将基板夹具卡至待粘接区域；

所述基板点胶系统，其包括环氧树脂喷涂机械手（9）和基板测高探针（10），所述环氧树脂喷涂机械手（9）用于将环氧树脂喷涂至待点胶区域中基板夹具的待点胶位置，所述基板测高探针（10）固定至环氧树脂喷涂机械手（9）上且用于测量基板夹具上待点胶位置的点胶高度；

所述芯片上料系统，其包括晶圆料仓（11）、晶圆后夹（12）、校准平台（14）、吸嘴架平台（15）和华夫盒平台（16），所述晶圆料仓（11）用于存放多层蓝膜盘（17），每个蓝膜盘（17）上均固定有由多个芯片形成的矩阵矩列；所述晶圆后夹（12）用于夹取所述晶圆料仓（11）中对应的蓝膜盘（17）并将其放置在校准平台（14）上；所述校准平台（14）用于将其上放置的蓝膜盘（17）移动至设定的位置；所述晶圆料仓（11）通过其蓝膜顶针系统（13）的顶针套筒将待取芯片对应位置处的蓝膜扎破；所述吸嘴架平台（15）上设置有多个不同型号的芯片吸嘴；所述华夫盒平台（16）固定设置有多个分别用于存放不同型号芯片的华夫盒；

所述芯片粘接系统，其包括芯片粘接机械手（18），所述芯片粘接机械手（18）上连接有吸嘴连接头，所述吸嘴连接头用于配合连接不同的芯片吸嘴以吸取华夫盒中或蓝膜盘（17）中对应的芯片，所述吸嘴连接头能将芯片旋转至设定的角度和位置后再放置在基板夹具上已喷涂环氧树脂的待粘接位置处；

所述基板下料系统，其包括位于基板下料区域的下料基板夹具弹匣（19）和下料前推机械手（20）；所述下料基板夹具弹匣（19）的入口位于下料传输皮带（6）的尾端，下料基板夹具弹匣（19）能够沿Z向伸降，所述下料基板夹具弹匣（19）用于存放多层基板夹具，所述下料前推机械手（20）用于将下料传输皮带（6）尾端的基板夹具向右推至所述下料基板夹具弹匣（19）中；

所述视觉识别定位系统，其包括第一CCD（21）、第二CCD（22）、第三CCD（23）和第四CCD（24）；所述第一CCD（21）连接至环氧树脂喷涂机械手（9）上且位于待点胶区域的上方，第一CCD（21）用于对待点胶区域内的基板夹具进行Mark点识别；所述第二CCD（22）连接至芯片粘接机械手（18）上且位于待粘接区域的上方，第二CCD（22）用于对待粘接区域内的基板夹具进行Mark点识别；所述第三CCD（23）安装至操作台（1）上，所述第三CCD（23）位于校准平台（14）的上方且用于校准蓝膜盘（17）上芯片的位置；所述第四CCD（24）安装至操作台（1）上且用于校准芯片吸嘴上芯片的角度和位置。

2.根据权利要求1所述的一种环氧树脂粘接设备，其特征在于，所述上料前推机械手（3）和所述下料前推机械手（20）均能够沿X向运动，所述环氧树脂喷涂机械手（9）为XYZ三轴自动机械手，所述第一CCD（21）在所述环氧树脂喷涂机械手（9）的带动下能够沿X、Y、Z三个方向运动，所述芯片粘接机械手（18）为XYZ三轴自动机械手，所述吸嘴连接头能够沿Z向轴旋转且在所述芯片粘接机械手（18）的带动下能够沿X、Y、Z三个方向运动；所述校准平台（14）能够沿X向和Y向移动，所述晶圆料仓（11）的蓝膜顶针系统（13）的顶针套筒位于校准平台（14）的下方，所述顶针套筒能够沿Z向移动；所述第三CCD（23）能够沿Z向运动，其中X向为左右方向，Y向为前后方向，Z向为上下方向。

3.根据权利要求2所述的一种环氧树脂粘接设备，其特征在于，所述上料前推机械手（3）和所述下料前推机械手（20）均设有X向自动驱动机构，所述环氧树脂喷涂机械手（9）和芯片粘接机械手（18）均设有XYZ向自动驱动机构，所述吸嘴连接头设有沿Z向轴旋转的自动旋转驱动机构；所述校准平台（14）设有XY向自动驱动机构，所述蓝膜顶针系统设有Z向自动驱动机构，所述第三CCD（23）设有Z向自动驱动机构。

4.根据权利要求3所述的一种环氧树脂粘接设备，其特征在于，所述操作台（1）上还设置有预点胶平台（25），所述预点胶平台（25）用于承接环氧树脂喷涂机械手（9）的沉化胶水。

5.根据权利要求4所述的一种环氧树脂粘接设备，其特征在于，所述环氧树脂喷涂机械手（9）和所述芯片粘接机械手（18）均为龙门式桁架机械手。

6.根据权利要求5所述的一种环氧树脂粘接设备，其特征在于，所述第一CCD（21）、第二CCD（22）和第三CCD（23）均为俯视相机，所述第四CCD（24）为仰视相机。

7.一种环氧树脂粘接工艺，其特征在于，是基于权利要求6所述的一种环氧树脂粘接设备实现的；其步骤为：

步骤一、总控制系统控制上料基板夹具弹匣（2）沿Z向升降至设定的位置，并通过上料前推机械手（3）将上料基板夹具弹匣（2）中对应的基板夹具沿X向推入点胶传输皮带（4）；当所述上料前推机械手（3）撤回时，总控制系统控制点胶传输皮带（4）开始运转并计时，同时控制可伸缩点胶限位卡杆（7）伸长，当点胶传输皮带（4）运转达到设定的时间后，基板夹具与可伸缩点胶限位卡杆（7）限位配合，点胶传输皮带（4）停止运转且可伸缩点胶限位卡杆（7）收缩至原始位置，此时基板夹具位于待点胶区域；第一CCD（21）在总控制系统的控制下调整至合适的位置和焦距，对待点胶区域内的基板夹具进行Mark点识别，总控制系统根据第一CCD（21）采集的图像数据计算出基板夹具的待点胶位置，再根据基板测高探针（10）的检测数据计算出待点胶位置的点胶高度后，所述总控制系统先控制环氧树脂喷涂机械手（9）转动先将沉化胶水排至所述预点胶平台（25）上，随后控制环氧树脂喷涂机械手（9）根据提前设定的喷涂图形在基板夹具上的待点胶位置处进行画胶；

步骤二、喷涂完毕后，总控制系统控制点胶传输皮带（4）运转，同时控制芯片粘接皮带（5）开始运转并计时以及控制可伸缩粘接限位卡杆（8）伸长，当芯片粘接皮带（5）运转达到设定的时间后，基板夹具与可伸缩粘接限位卡杆（8）限位配合，点胶传输皮带（4）和芯片粘接皮带（5）停止运转且可伸缩粘接限位卡杆（8）收缩至原始位置，此时基板夹具位于待粘接区域；第二CCD（22）在总控制系统的控制下调整至合适的位置和焦距，用于对芯片粘接皮带（5）上的基板夹具进行Mark点识别，总控制系统根据第二CCD（22）采集的环氧树脂图像数据计算出待粘接位置以及当前位置所需要粘接的芯片型号，总控制系统再控制芯片粘接机械手（18）移动至吸嘴架平台（15）并选择连接对应的芯片吸嘴后，移动至华夫盒平台（16）或校准平台（14）进行芯片吸取；

其中若需要从校准平台（14）处吸取芯片，则晶圆后夹（12）在总控制系统的控制下沿Y向移动将晶圆料仓（11）上的蓝膜盘（17）夹取至校准平台（14）上，总控制系统控制校准平台（14）沿X向、Y向移动，使蓝膜盘（17）上的当前待拾取芯片位于第三CCD（23）的视野范围中心同时位于所述顶针套筒所在的Z轴上，当校准平台（14）上蓝膜盘（17）的位置校准完毕后，总控制系统控制芯片粘接机械手（18）与蓝膜顶针系统（13）协同工作将芯片取下，之后校准平台（14）依据设定的行列间距和搜索轨迹移动到蓝膜盘（17）上的下一个芯片位置，校准平台（14）完成一次移动和定位工作；

步骤三、芯片吸取成功后，总控制系统控制芯片粘接机械手（18）芯片移动至第四CCD（24）的视野范围中心，通过第四CCD（24）采集芯片吸嘴上芯片的图像数据，总控制系统根据第四CCD（24）的图像数据控制吸嘴连接头携带芯片进行旋转，角度和位置调整完成后总控制系统控制芯片粘接机械手（18）携带芯片移动至待粘接位置进行芯片的粘接；

步骤四、粘接完毕后，总控制系统控制芯片粘接皮带（5）和下料传输皮带（6）同时运转，下料传输皮带（6）运转的同时开始计时，当下料传输皮带（6）运转达到设定的时间时，总控制系统控制芯片粘接皮带（5）和下料传输皮带（6）停止运转，此时基板夹具被传送至基板下料区域的入口处，总控制系统控制下料前推机械手（20）将粘接芯片后的基板夹具沿X向推送至下料基板夹具弹匣（19）中。