CN203617255U - 半自动晶圆植球设备 - Google Patents

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CN201320804537.4U
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刘劲松
毕秋吉
钟亮
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Shanghai Micro Electronics Equipment Co Ltd
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Shanghai Micro Electronics Equipment Co Ltd
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Abstract

一种半自动晶圆植球设备，包括底部架台，在底部架台上设有晶圆上料/下料机构、晶圆传送机械手、晶圆校准机构、晶圆搭载台、晶圆印刷机构、晶圆植球机构和CCD对位系统；晶圆上料/下料机构、晶圆传送机械手和晶圆校准机构沿y轴方向顺序设置在底部架台的一端，晶圆搭载台、晶圆印刷机构、晶圆植球机构和CCD对位系统沿x轴方向顺序设置在底部架台上，其中的晶圆搭载台临近晶圆传送机械手设置，晶圆植球机构和CCD对位系统组合在一起临近晶圆印刷机构设置。本实用新型采用CCD自动对位，保证了对位的准确性和快速性，可以对应6英寸、8英寸和12英寸晶圆，对应不同晶圆只需更换设备治具和载具即可。

Description

半自动晶圆植球设备
技术领域
本实用新型涉及一种半导体生产设备，尤其涉及一种半自动晶圆植球设备。 
背景技术
半导体前道工序制造出的晶片需要经过封装工艺才能成为最终的芯片。晶圆级封装方式已成为市场主流，晶圆级封装以其高密度、体积小、散热好、电性能优异等优点正在大量应用在大规模集成电路方面。晶圆级封装技术的一个核心工艺就是植球。目前国内在晶圆植球工艺方面，有的采用手动植球台来实现，这种手动植球方式的缺点比较明显： 
1.采用人眼通过显示器对位，精度差效率低，难以保证良率。 
2.晶圆上下料通过人工实现，容易造成操作失误导致碎片。 
总之手动植球台的缺陷使得一些客户使用了国外进口的全自动晶圆级植球设各，而国外进口的晶圆级植球设备也存在以下不可避免的缺点： 
1、目前市场上该类设备都采用多个CCD分别对晶圆和印刷机构与植球机构进行对位，导致成本较高，价格昂贵。 
2、自动植球机构非常复杂，成本很高，同时在更换新产品时工作量较大。 
实用新型内容
本实用新型的目的，就是为了解决上述实际生产中的问题，提供一种半自动晶圆植球设备。 
为了达到上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种半自动晶圆植球设备，包括底部架台，在底部架台上设有： 
晶圆上料/下料机构、晶圆传送机械手、晶圆校准机构、晶圆搭载台、晶圆印刷机构、晶圆植球机构和CCD对位系统；晶圆上料/下料机构、晶圆传送机械手和晶圆校准机构沿y轴方向顺序设置在底部架台的一端，晶圆搭载台、晶圆印刷机构、 晶圆植球机构和CCD对位系统沿x轴方向顺序设置在底部架台上，其中的晶圆搭载台临近晶圆传送机械手设置，晶圆植球机构和CCD对位系统组合在一起临近晶圆印刷机构设置。 
所述晶圆搭载台设有搭载台x轴运动机构、搭载台y轴运动机构、搭载台z轴运动机构和搭载台z轴避让机构，晶圆搭载台可在搭载台x轴运动机构的作用下运动到晶圆印刷机构并在搭载台y轴运动机构、搭载台z轴运动机构和搭载台z轴避让机构的协同作用下实现晶圆印刷；晶圆搭载台可在搭载台x轴运动机构的作用下运动到晶圆植球机构并在搭载台y轴运动机构、搭载台z轴运动机构和搭载台z轴避让机构的协同作用下实现晶圆植球。 
所述晶圆印刷机构设有印刷刮刀z轴运动机构和印刷刮胶y轴运动机构，晶圆印刷机构在印刷刮刀z轴运动机构和印刷刮胶y轴运动机构的协同作用下实现刮胶操作和晶圆印刷。 
所述CCD对位系统设有CCD对位x轴运动机构，CCD对位系统在CCD对位x轴运动机构的作用下实现对晶圆印刷位置进行对位以及对晶圆植球位置进行对位。 
所述晶圆搭载台通过更换载具可分别搭载6英寸、8英寸和12英寸晶圆。 
与现有技术相比，本实用新型具有以下的优点和特点： 
1、采用简单的双视野CCD自动对位，即有效的降低了成本，也保证了对位的准确性和快速性。 
2、相对国外进口设备不但达到相同的功能，降低了成本，维护费用低。 
3、可以对应6英寸、8英寸和12英寸晶圆，对应不同晶圆只需更换设备治具和载具即可。 
附图说明
图1本实用新型半自动晶圆植球设备的正视结构示意图； 
图2是本实用新型半自动晶圆植球设备的俯视结构示意图。 
具体实施方式
参见图1、图2，本实用新型半自动晶圆植球设备，包括底部架台1，在底部架台上设有晶圆上料/下料机构2、晶圆传送机械手3、晶圆校准机构4、晶圆搭载 台5、晶圆印刷机构6、晶圆植球机构7和CCD对位系统8。晶圆上料/下料机构2、晶圆传送机械手3和晶圆校准机构4沿y轴方向顺序设置在底部架台1的一端，晶圆搭载台5、晶圆印刷机构6、晶圆植球机构7和CCD对位系统8沿x轴方向顺序设置在底部架台上，其中的晶圆搭载台5临近晶圆传送机械手3设置，晶圆植球机构7和CCD对位系统8组合在一起临近晶圆印刷机构6设置。 
上述晶圆搭载台5设有搭载台x轴运动机构51、搭载台y轴运动机构52、搭载台z轴运动机构53和搭载台z轴避让机构54，晶圆搭载台可在搭载台x轴运动机构的作用下运动到晶圆印刷机构并在搭载台y轴运动机构、搭载台z轴运动机构和搭载台z轴避让机构的协同作用下实现晶圆印刷；晶圆搭载台可在搭载台x轴运动机构的作用下运动到晶圆植球机构并在搭载台y轴运动机构、搭载台z轴运动机构和搭载台z轴避让机构的协同作用下实现晶圆植球。 
上述晶圆印刷机构6设有印刷刮刀z轴运动机构61和印刷刮胶y轴运动机构62，晶圆印刷机构在印刷刮刀z轴运动机构和印刷刮胶y轴运动机构的协同作用下实现刮胶操作和晶圆印刷。 
上述CCD对位系统8设有CCD对位x轴运动机构81，CCD对位系统在CCD对位x轴运动机构的作用下实现对晶圆印刷位置进行对位以及对晶圆植球位置进行对位。 
本实用新型的晶圆搭载台通过更换载具可分别搭载6英寸、8英寸和12英寸晶圆。 
本实用新型的工作过程可结合图1、图2说明如下： 
1、晶圆上料：操作者将装有晶圆的料盒放置在晶圆上料/下料机构2上，按下开始按钮，晶圆传送机械手3将晶圆料盒内指定的晶圆取出，放置到晶圆校准机构4上，晶圆校准机构4对晶圆进行校准处理，处理完毕后，晶圆传送机械手3把校准后的晶圆取出，并放置到处在上料位置的晶圆搭载台5上。 
2、晶圆印刷：晶圆放置到晶圆搭载台5上后，搭载台Z轴运动机构53中的Z轴上升，使晶圆搭载面与晶圆贴合，并开启真空吸附住晶圆；晶圆搭载台5在搭载台X轴运动机构51驱动下，运动到晶圆印刷机构6，到位后，晶圆搭载台Z轴避让机构54下降，晶圆搭载台5下降到避让位置后，CCD对位系统8在CCD对位X轴运动机构81的驱动下运动到印刷对位点，对印刷位置进行对位，对位完毕后，CCD对位系统8移动到避让位置，搭载台Z轴避让机构54上升到印刷位置，网板 支撑Z轴55上升支撑印刷网板面，并用真空吸附网板，同时搭载台Z轴运动机构53上升到印刷位置，全部到位后，印刷刮刀63在印刷刮刀Z轴运动机构61作用下，下降到刮胶位置，然后在印刷刮胶Y轴运动机构62的作用下进行刮胶操作. 
3、晶圆植球：晶圆印刷后，晶圆搭载台Z轴避让机构54下降到避让位置，通过搭载台X轴运动机构51和搭载台Y轴运动机构52运动到晶圆植球机构7；CCD对位系统8在CCD对位X轴运动机构81的驱动下到达晶圆植球机构7，通过晶圆及植球网板标记点进行对位，对位完毕后，晶圆搭载台5上升到植球位置，网板支撑Z轴11上升支撑住植球网板，并用真空吸附住植球网板；同时搭载台Z轴运动机构53上升到植球位置，位置确定后，设备提醒操作人员，操作人员操开始进行植球作业，植球结束后，操作人员按下确定按钮。 
4)晶圆下料：操作人员按下确定按钮后，搭载台Z轴避让机构54下降到避让位置，同时网板支撑Z轴11及搭载台Z轴运动机构53也下降到避让位置，在搭载台X轴运动机构51的驱动下，晶圆搭载台5运动到下料位置，晶圆传送机械手3把已经植球完毕的晶圆取走，并放置到料盒对应的位置，下料完毕后，在取出新的晶圆进行植球操作。 

Claims (5)

1.一种半自动晶圆植球设备，包括底部架台，其特征在于，在底部架台上设有：
晶圆上料/下料机构、晶圆传送机械手、晶圆校准机构、晶圆搭载台、晶圆印刷机构、晶圆植球机构和CCD对位系统；晶圆上料/下料机构、晶圆传送机械手和晶圆校准机构沿y轴方向顺序设置在底部架台的一端，晶圆搭载台、晶圆印刷机构、晶圆植球机构和CCD对位系统沿x轴方向顺序设置在底部架台上，其中的晶圆搭载台临近晶圆传送机械手设置，晶圆植球机构和CCD对位系统组合在一起临近晶圆印刷机构设置。
2.如权利要求1所述的半自动晶圆植球设备，其特征在于：所述晶圆搭载台设有搭载台x轴运动机构、搭载台y轴运动机构、搭载台z轴运动机构和搭载台z轴避让机构，晶圆搭载台可在搭载台x轴运动机构的作用下运动到晶圆印刷机构并在搭载台y轴运动机构、搭载台z轴运动机构和搭载台z轴避让机构的协同作用下实现晶圆印刷；晶圆搭载台可在搭载台x轴运动机构的作用下运动到晶圆植球机构并在搭载台y轴运动机构、搭载台z轴运动机构和搭载台z轴避让机构的协同作用下实现晶圆植球。
3.如权利要求1所述的半自动晶圆植球设备，其特征在于：所述晶圆印刷机构设有印刷刮刀z轴运动机构和印刷刮胶y轴运动机构，晶圆印刷机构在印刷刮刀z轴运动机构和印刷刮胶y轴运动机构的协同作用下实现刮胶操作和晶圆印刷。
4.如权利要求1所述的半自动晶圆植球设备，其特征在于：所述CCD对位系统设有CCD对位x轴运动机构，CCD对位系统在CCD对位x轴运动机构的作用下实现对晶圆印刷位置进行对位以及对晶圆植球位置进行对位。
5.如权利要求1所述的半自动晶圆植球设备，其特征在于：所述晶圆搭载台通过更换载具可分别搭载6英寸、8英寸和12英寸晶圆。
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CN103606527A (zh) * 2013-12-09 2014-02-26 上海微松工业自动化有限公司 半自动晶圆植球设备
CN106112182A (zh) * 2016-07-12 2016-11-16 上海微松工业自动化有限公司 一种全自动植球装置及其应用

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