CN202025729U - 一种用于晶圆级封装微小芯片的提取翻转置位设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于晶圆级封装微小芯片的提取翻转置位设备，包括芯片供给平台、翻转装置、提取置位装置、载带供给覆膜装置及图像处理系统，芯片供给平台设在最下部，提取置位装置设在芯片供给平台的上部，翻转装置设在提取置位装置的上部，载带供给装置、载带压膜装置设在提取置位装置的后部，各工位有图像对位处理系统，芯片供给平台XYθ三个轴，翻转装置有Zθ两个轴，提取装置固定于Z向运动机构的滑块上，有XYZθ四个轴，可上下运动，载带供给装置采用卷送料盘的形式，并在中央进行置位芯片覆膜等工序，有Zθ两个轴。本实用新型可在微小芯片提取置位过程中翻转芯片，一步完成后道工序，方便芯片直接应用，提高生产效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种半导体芯片提取翻转置位设备，尤其是涉及一种用于晶圆级封装微小芯片的提取翻转置位设备。
背景技术
晶圆级封装芯片提取翻转置位设备是一种高端半导体芯片设备，用于将芯片(按封装种类可分为FlipChip、QFP、BGA等多种)精准提取放置到载带上。其核心技术之一就是芯片的自动提取翻转置位系统。目前晶圆级封装芯片已在0.8x0.3mm左右，且已出现0.3x0.1mm的微芯片并有进一步微小化的趋势，这对芯片的自动提取翻转置位系统提出了更高的要求。
现有的晶圆级芯片取放设备，基本采用全伺服加滚珠丝杠模式。在主搬运机构上，此方式的搬运效率低，设备磨损严重，寿命比较短。并且没有翻转功能，使下一道工序增加负担。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单、效率高的晶圆级封装芯片提取翻转置位设备。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种用于晶圆级封装微小芯片的提取翻转置位设备，其特征在于，该设备包括芯片供给平台、翻转装置、提取置位装置、载带供给装置、载带压膜装置及图像处理系统，所述的芯片供给平台设在最下部，所述的提取置位装置设在芯片供给平台的上部，所述的翻转装置设在提取置位装置的上部，所述的载带供给装置及载带压膜装置设在提取置位装置的后部，上述装置均与图像对位处理系统连接。
所述的芯片供给平台固定于可在水平面内绕轴自转的θ轴平面轴承上，该平面轴承固定在相互垂直安装的X轴及Y轴的两组导向模组上，在X轴及Y轴中间有可作垂直Z向运动的顶针机构，在对应顶针的上方有本工位用于图像抓取对位处理的摄像头。
所述的提取置位装置包括X向运动机构、Y向运动机构、Z向运动机构及提取吸头，所述的Y向运动机构设于架台的一侧，所述的X向运动机构一端架设在Y向运动机构上，另一端悬空，所述的Z向运动机构设于X向运动机构上部，所述的提取吸头设在提取置位装置的上部。
所述的翻转装置固定于Z向运动机构的滑块上，可以上下运动。
所述的翻转装置包括两个翻转吸头、翻转主轴、翻转电机、提升滚珠丝杠模组、提升伺服电机及倒置图像处理相机，所述的翻转吸头及翻转电机分别设在翻转主轴的两侧，所述的提升滚珠丝杠模组、提升伺服电机连接在翻转主轴上。
所述的倒置图像处理用相机在所述的Y向的直线电机模组底部侧向伸出，用于在芯片搬运过程中进行位置补正。
所述的倒置图像处理相机使用棱镜反射以便进入狭小位置检测。
所述的载带供给装置为两个载带料盘，分别用于放置载带和收取收载带，两个载带料盘中间穿过导向槽。
所述的载带压膜装置设在导向槽的上方，该载带压膜装置由伺服电机带动Z向模组，Z向模组上装有带压力控制缓冲机构的热压着头，装有微小芯片的载带传送到热压着头下方时，采用该热压着头进行覆膜压着结合。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
(1)本微小芯片翻转装置及提取置位装置所用机构相对先进，效率大大提高；
(2)本微小芯片翻转装置在搬运过程中实现了芯片的倒覆，与通常的取放设备相比提高了生产效率；
(3)本微小芯片翻转装置及提取置位装置，采用直线电机及音圈电机，寿命更长，可靠性更高，减少了中间的维护的次数；
(4)本实用新型的翻转装置及提取置位装置同时进行、使得设备整体UPH提高；
(5)本实用新型的芯片提取置位装置与载带封装整合，可一步完成，大大提高了设备的性价比。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图中1为搬运Y向直线电机机构、2为搬运X向机构，3为搬运Z向和θ向音圈电机机构、4为翻转Z向运动电机、5为翻转Z向模组、6为翻转电机、7为翻转主轴、8为翻转吸头、9为位置偏差检测相机、10为芯片供给平台芯片位置检测补正相机、11为载带料盘、12为载带、13为倒置图像处理相机、14为供给顶针吸头、15为供给贴膜芯片夹具、16为供给旋转平台、17供给X平台、18为供给Y平台、19为供给顶针吸头垂直运动电机模组、20为热压着头伺服电机、21为热压着头模组、22为热压着头。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
实施例
一种晶圆级封装芯片提取翻转置位设备，其结构如图1所示，该设备包括晶圆划片后的芯片供给平台、翻转装置、提取置位装置、载带供给装置、载带压膜及图像处理系统，芯片供给平台设在最下部，提取置位装置设在芯片供给平台的上部，翻转装置设在提取置位装置的上部，载带供给装置及载带压膜装置设在提取置位装置的后部，上述装置均与图像对位处理系统连接。晶圆划片后的芯片供给平台装置包括：供给顶针吸头14、供给贴膜芯片夹具15、供给旋转平台16、供给X平台17、供给Y平台18、供给顶针吸头垂直运动电机模组19；芯片供给平台固定于可在水平面内绕轴自转的θ轴平面轴承上，该平面轴承固定在相互垂直安装的X轴及Y轴的两组导向模组上，在X轴及Y轴中间有可作垂直Z向运动的顶针机构，在对应顶针的上方有本工位用于图像抓取对位处理的摄像头。翻转装置固定于Z向运动机构的滑块上，可以上下运动，包括：翻转Z向运动电机4、翻转Z向模组5、翻转电机6、翻转主轴7、翻转吸头8、芯片供给平台芯片位置检测补正相机10；提取置位装置包括：搬运Y向直线电机机构1、搬运X向机构2、搬运Z向和θ向音圈电机机构3、位置偏差检测相机9、倒置图像处理相机13；Y向直线电机机构1设于架台的一侧，搬运X向机构2一端架设在Y向直线电机机构1上，另一端悬空，搬运Z向和θ向音圈电机机构3设于搬运X向机构2上部，提取吸头设在提取置位装置的上部，倒置图像处理用相机13在搬运Y向直线电机机构1底部侧向伸出，用于在芯片搬运过程中进行位置补正，倒置图像处理相机13使用棱镜反射以便进入狭小位置检测。载带压膜装置包括：载带料盘11、载带12、热压着头伺服电机20、热压着头模组21、热压着头22。供给贴膜芯片夹具15固定在由供给X平台17、供给Y平台18和供给旋转平台16组成的XYθ平面，可两自由度任意移动，可以调整芯片的XY坐标，以及对角度的补正。并且中间有芯片供给顶针吸头14固定在垂直运动电机模组19上，可以在拾取芯片时将芯片顶起。翻转吸头8设在翻转主轴7上，两个吸头轮流吸取芯片并做翻转。翻转主轴7和翻转电机6固定于翻转Z向模组5上，可以沿Z轴方向上下运动。芯片搬运吸头固定在搬运Z向和θ向机构3的下面，可做Z向和θ向运动。搬运Z向和θ向机构3固定在搬运X向机构2上面。搬运X向机构2固定在搬运Y向机构1上，做搬运的主行程Y向运动。载带供给装置为两个载带料盘11，分别用于放置载带和收取收载带，载带料盘11固定在支架上，可转动收放料带，两个载带料盘中间穿过导向槽，载带压膜装置设在导向槽的上方，该载带压膜装置由伺服电机带动Z向模组，Z向模组上装有带压力控制缓冲机构的热压着头22，装有微小芯片的载带传送到热压着头22下方时，采用该热压着头22进行覆膜压着结合。热压着头22固定在垂直运动的模组21上，由压头伺服电机20带动，在两片芯片的间隔处进行压着。
使用时，由芯片供给平台装置将晶圆进行平面内的XY向移动，并进行θ角度上的旋转补正。使每个微小芯片移动到翻转吸头8的正下方，翻转提升模组5下降，使吸头接触芯片。这时开启真空，吸住芯片。翻转提升模组5上升，同时翻转电机6带动翻转主轴7和翻转吸头8旋转180度，使芯片底面向上，完成翻转。搬运Z向和θ向机构3带动吸头下降，并开启真空吸取翻转吸头8送上来的芯片，同时关闭翻转吸头8的真空。吸取后搬运Z向和θ向机构3提升芯片至最高点。搬运Y向直线电机机构1开始向载带方向运动，运动到处于中间位置的位置偏差检测相机9的上方时，触发相机摄像检测芯片的偏移，并输出结果。控制器接收结果后，对搬运Y向直线电机机构1和搬运X向机构2进行运动调整使之达到高精度的放置位置，搬运Z向和θ向音圈电机机构3带动芯片下降，并补正芯片在θ方向上的偏差。关闭真空，将芯片置放到载带12上。载带会向前移动一格，料盘11将收放载带，同时热压着头模组21将沿Z向向下运动。带动压头22，对载带上的薄膜进行压着结合。在搬运机构放置芯片的时候，翻转机构可同时翻转提升下一个芯片，使两个动作并行进行。两个机构重复进行以上动作，完成了圆级封装微小芯片提取翻转置位的功能，大大提高了整机的工作效率。
Claims (8)
1.一种用于晶圆级封装微小芯片的提取翻转置位设备，其特征在于，该设备包括晶圆划片后的芯片供给平台、翻转装置、提取置位装置、载带供给装置、载带压膜装置及图像处理系统，所述的芯片供给平台设在最下部，所述的提取置位装置设在芯片供给平台的上部，所述的翻转装置设在提取置位装置的上部，所述的载带供给装置及载带压膜装置设在提取置位装置的后部，上述装置均与图像对位处理系统连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于晶圆级封装微小芯片的提取翻转置位设备，其特征在于，所述的芯片供给平台固定于可在水平面内绕轴自转的θ轴平面轴承上，该平面轴承固定在相互垂直安装的X轴及Y轴的两组导向模组上，在X轴及Y轴中间有可作垂直Z向运动的顶针机构，在对应顶针的上方有本工位用于图像抓取对位处理的摄像头。
3.根据权利要求1所述的一种用于晶圆级封装微小芯片的提取翻转置位设备，其特征在于，所述的提取置位装置包括X向运动机构、Y向运动机构、Z向运动机构及提取吸头，所述的Y向运动机构设于架台的一侧，所述的X向运动机构一端架设在Y向运动机构上，另一端悬空，所述的Z向运动机构设于X向运动机构上部，所述的提取吸头设在提取置位装置的上部。
4.根据权利要求1所述的一种用于晶圆级封装微小芯片的提取翻转置位设备，其特征在于，所述的翻转装置固定于Z向运动机构的滑块上。
5.根据权利要求1或4所述的一种用于晶圆级封装微小芯片的提取翻转置位设备，其特征在于，所述的翻转装置包括两个翻转吸头、翻转主轴、翻转电机、提升滚珠丝杠模组、提升伺服电机及倒置图像处理相机，所述的翻转吸头及翻转电机分别设在翻转主轴的两侧，所述的提升滚珠丝杠模组、提升伺服电机连接在翻转主轴上。
6.根据权利要求5所述的一种用于晶圆级封装微小芯片的提取翻转置位设备，其特征在于，所述的倒置图像处理用相机在所述的Y向的直线电机模组底部侧向伸出。
7.根据权利要求1所述的一种用于晶圆级封装微小芯片的提取翻转置位设备，其特征在于，所述的载带供给装置为分别用于放置载带和收取收载带的两个载带料盘，中间穿过导向槽。
8.根据权利要求1所述的一种用于晶圆级封装微小芯片的提取翻转置位设备，其特征在于，所述的载带压膜装置设在导向槽的上方，该载带压膜装置由伺服电机带动Z向模组，Z向模组上装有带压力控制缓冲机构的热压着头。
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| CN201120116434XU CN202025729U (zh) | 2011-04-19 | 2011-04-19 | 一种用于晶圆级封装微小芯片的提取翻转置位设备 |
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| CN201120116434XU CN202025729U (zh) | 2011-04-19 | 2011-04-19 | 一种用于晶圆级封装微小芯片的提取翻转置位设备 |
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| CN (1) | CN202025729U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9685354B2 (en) * | 2014-04-03 | 2017-06-20 | Xintec Inc. | Separation apparatus and a method for separating a cap layer from a chip package by means of the separation apparatus |
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2011
- 2011-04-19 CN CN201120116434XU patent/CN202025729U/zh not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9685354B2 (en) * | 2014-04-03 | 2017-06-20 | Xintec Inc. | Separation apparatus and a method for separating a cap layer from a chip package by means of the separation apparatus |
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