CN210338399U - 一种转塔式芯片编带机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种转塔式芯片编带机，涉及芯片加工领域，包括上下料系统、校正补偿系统、取放系统、编带封合系统和检测系统；其中，上下料系统，用于运送装载了芯片的晶圆盘至指定位置，以及将空置的晶圆盘复位，以便装载芯片；校正补偿系统，用于抓取晶圆盘，并微调晶圆盘的位置；取放系统，用于拾取和运送晶圆盘上的芯片，进行芯片位置的转移；编带封合系统，接收来自取放系统运送的芯片，进行编带封装；检测系统，用于筛选出芯片中的良品和不良品，并剔除其中的不良品芯片，本实用新型采用多摆臂、多吸嘴结构，能够从蓝膜的晶圆盘中连续精准的取晶，同时精准的放入载带进行编带封装，实现芯片高速空间转移的高速贴片，大大节省人力。

Description

一种转塔式芯片编带机

技术领域

本实用新型涉及芯片加工领域，具体涉及一种转塔式芯片编带机。

背景技术

传统的固晶机类设备，采用单摆臂、单吸嘴结构，由于设备机械结构限制，其运行精度，无法将拾取的芯片转移至进行编带封装；然而，常规的编带机由于机械结构与制造工艺限制，又无法做到对芯片类产品的抓取。随着半导体芯片 (LED)类的发展，以及国家对半导体产业的大力支持，因此市场对半导体芯片(LED) 类封装类设备的需求日益增长，同时芯片(LED)外型越来越小型化或超小型化，这就诞生了一些对芯片类进行编带封装的产品，其生产工艺要求的高速度、高精度、高可靠性。一些企业人工转移的方式生产，其精度与效率底下，且为下一道封装工序带来困难，影响封装质量。只能应用于一些精度、速度要求不高的设备，但是不能满足高速度、高精度、高可靠性的芯片封装产品制造艺要求了；然而，国外进口的设备价格昂贵，对中小企业前期投资大，严重的制约了中小企业的发展。

实用新型内容

根据以上现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提出一种转塔式芯片编带机，采用多摆臂、多吸嘴结构，与DDR系列直驱电机结合的转塔式芯片编带机，能够从蓝膜的晶圆盘中连续精准的取晶，同时精准的放入载带进行编带封装，实现芯片高速空间转移的高速贴片，大大节省人力。

一种转塔式芯片编带机，包括上下料系统、校正补偿系统、取放系统、编带封合系统和检测系统；

其中，所述上下料系统，用于运送装载了芯片的晶圆盘至指定位置，以及将空置的晶圆盘复位，以便装载芯片；

所述校正补偿系统，用于抓取所述晶圆盘，并微调晶圆盘的位置；

所述取放系统，用于拾取和运送晶圆盘上的芯片，进行芯片位置的转移；

所述编带封合系统，接收来自取放系统运送的芯片，进行编带封装；

检测系统，用于筛选出芯片中的良品和不良品，并剔除其中的不良品芯片。

可选的，所述上下料系统包括晶圆盘提篮升降装置，所述晶圆盘提篮升降装置包括晶圆盘提篮、支撑载台、张紧装置、升降基座和升降驱动装置，所述升降基座上设有所述升降驱动装置，升降驱动装置包括第一驱动电机、第一同步带和传动丝杆，所述第一驱动电机的输出轴驱动连接有第一主动轮，所述第一主动轮通过所述第一同步带传动连接第一从动轮，所述第一从动轮与所述传动丝杆固定连接，传动丝杆上螺纹连接有传动丝杆螺母，所述传动丝杆螺母固定连接有滑板，所述滑板与所述支撑载台固定连接，所述晶圆盘提篮设置在支撑载台的上端面上，支撑载台的一端设有所述张紧装置。

可选的，所述校正补偿系统包括晶圆补偿装置、自校正顶针装置和晶圆盘抓取搬运装置，其中；

所述晶圆补偿装置包括X轴运动模组、Y轴运动模组和θ轴运动模组，所述 X轴运动模组带动所述Y轴运动模组在X轴方向上进行位移，Y轴运动模组带动所述θ轴运动模组在Z轴方向上进行位移，θ轴运动模组包括θ轴支撑载台、第四驱动电机、皮带轮组、晶圆盘母载环、载环托盘、晶圆盘子载环、载环导向装置、载环导轮装置和载环压紧装置，所述θ轴支撑载台上设有所述晶圆盘子载环，θ轴支撑载台上还设有所述第四驱动电机，第四驱动电机的输出轴贯穿所述θ轴支撑载台并传动连接所述皮带轮组，皮带轮组用于调节，所述晶圆盘母载环与晶圆盘子载环相配合并套设在晶圆盘子载环外端，晶圆盘母载环与晶圆盘子载环之间还设有所述载环托盘，所述载环导向装置和所述载环导轮装置对晶圆盘母载环的安装进行位置导向，所述载环压紧装置用于进行晶圆盘母载环、载环托盘和晶圆盘子载环位置的相对固定；

所述自校正顶针装置包括X轴自校正模组、Y轴自校正模组、Z轴自校正模组和顶针运动模组，所述X轴自校正模组带动所述Y轴自校正模组在X轴方向上进行位移，Y轴自校正模组带动所述Z轴自校正模组在Y轴方向上进行位移，Z 轴自校正模组带动所述顶针运动模组在Z轴方向上进行位移，顶针运动模组包括第八驱动电机、第八偏心轮传动机构、顶针和顶针防撞装置，所述第八驱动电机的输出轴传动连接所述第八偏心轮传动机构，第八偏心轮传动机构带动所述顶针在Z轴方向上做往复运动，所述顶针处设有所述顶针防撞装置；

所述晶圆盘抓取搬运装置包括第九驱动电机、搬运丝杆、传动支撑板、气动升降装置和扣爪，所述第九驱动电机的输出轴传动连接所述搬运丝杆，搬运丝杆上螺纹连接搬运丝杆螺母，所述搬运丝杆螺母与所述传动支撑板固定连接，传动支撑板的下端设有所述气动升降装置，气动升降装置的输出轴连接有所述扣爪。

可选的，所述取放系统包括转塔取放系统，所述转塔取放系统包括摆臂驱动电机、芯片取放摆臂组、吸嘴、摆臂直线导向装置、Z轴晶圆下压装置、Z轴编带下压装置和真空分配装置，所述摆臂驱动电机的输出轴连接所述芯片取放摆臂组，所述芯片取放摆臂组包括圆周分布的多个摆臂，每个所述摆臂的最前端设有所述吸嘴，所述真空分配装置与吸嘴连通，并为吸嘴提供吸附力，每个摆臂上还设有摆臂直线导向装置，在摆臂驱动电机的两端分别对称设有所述Z轴晶圆下压装置和所述Z轴编带下压装置。

可选的，所述摆臂驱动电机为DDR系列直驱电机。

可选的，所述编带封合系统包括芯片编带封合装置包括编带传动装置、盖带传动装置、封合装置和成品收盘装置，所述编带传动装置包括编带传动电机、传动辊和编带，所述编带传动电机通过编带传动同步带带动所述传动辊转动，所述编带带动所述编带传动，所述盖带传动装置包括盖带盘、摇杆释放机构、盖带张紧装置和盖带，所述盖带盘上缠绕有所述盖带，所述摇杆释放机构用于从盖带盘上释放盖带，所述盖带张紧装置用于调节盖带的松紧程度，使得盖带与移植了所述芯片的编带进行接触，所述封合装置为加热封合装置，用于将编带、盖带和芯片进行封装，所述成品收盘装置包括成品盘，编带的一端在传动辊上传动，另一端逐步缠绕在成品盘上。

可选的，所述编带封合系统还包括编带入料口、卡带报警装置和载带清洁机构，所述编带入料口用于供给所述编带，所述卡带报警装置为光电传感器，用于在检测到编带卡带的时候进行报警，所述载带清洁机构用于对封装完成的芯片进行清洁。

可选的，所述检测系统包括晶圆视像检测装置、编带视像检测装置和底部视像检测装置，所述晶圆视像检测装置、编带视像检测装置和底部视像检测装置的核心元器件为工业级CCD相机。

可选的，所述晶圆视像检测装置、所述编带视像检测装置分别与所述Z轴晶圆下压装置、所述Z轴编带下压装置电性连接，并分别控制Z轴晶圆下压装置、 Z轴编带下压装置。

可选的，在所述摆臂直线导向装置下方还间隔设置了抛弃回收料盒和不良品回收料盒。

本实用新型的优点在于：采用多摆臂、多吸嘴结构，与DDR系列直驱电机结合的转塔式芯片编带机，能够从蓝膜的晶圆盘中连续精准的取晶，同时精准的放入载带进行编带封装，实现芯片高速空间转移的高速贴片，能够实现从晶圆盘中连续取晶、检测、编带封装等工序，能够满足半导体芯片高速度、高精度、高可靠性的芯片类产品生产封装工艺要求，同时，该设备具备晶圆提篮自动上下料，实现晶圆自动供给与自动回收功能，大大节省人力，提高了生产效率；另外在设备成本方面，生产制造成本相对国外设备较低，能够适用于中小型制造企业的资金承受范围，有利于中小企业的发展拓产需求。

附图说明

图1和图2分别为本实用新型具体实施例的两个视角的结构示意图；

图3为本实用新型具体实施例的俯视图；

图4为本实用新型具体实施例中晶圆盘提篮升降装置的结构示意图；

图5为本实用新型具体实施例中晶圆盘提篮升降装置的爆炸示意图

图6为本实用新型具体实施例中晶圆补偿装置的结构示意图；

图7为本实用新型具体实施例中晶圆补偿装置的爆炸示意图；

图8为本实用新型具体实施例中自校正顶针装置的结构示意图；

图9为本实用新型具体实施例中自校正顶针装置的爆炸示意图；

图10为本实用新型具体实施例中晶圆盘抓取搬运装置的俯视图；

图11为本实用新型具体实施例中晶圆盘抓取搬运装置的爆炸示意图；

图12为本实用新型具体实施例中转塔取放装置、晶圆视像检测装置、编带视像检测装置的结构示意图；

图13为本实用新型具体实施例中转塔取放装置、晶圆视像检测装置、编带视像检测装置的正式图；

图14为本实用新型具体实施例中底部视像检测装置的结构示意图；

图15为本实用新型具体实施例中底部视像检测装置的爆炸示意图；

图16为本实用新型具体实施例中芯片编带封合装置的结构示意图；

图17为本实用新型具体实施例中芯片编带封合装置的正式图；

图18为本实用新型具体实施例的工作原理示意图；

图19为本实用新型具体实施例的工作流程示意图；

图20为本实用新型具体实施例的工作流程简易图；

图21为本实用新型具体实施例中顶针防撞装置的剖面图。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

作为一个实施例，本实用新型提出一种转塔式芯片编带机，包括上下料系统、校正补偿系统、取放系统、编带封合系统和检测系统；

其中，所述上下料系统，用于运送装载了芯片的晶圆盘至指定位置，以及将空置的晶圆盘复位，以便装载芯片；

所述校正补偿系统，用于抓取所述晶圆盘，并微调晶圆盘的位置；

所述取放系统，用于拾取和运送晶圆盘上的芯片，进行(芯片位置的转移；

所述编带封合系统，接收来自取放系统运送的芯片，进行编带封装；

检测系统，用于筛选出芯片中的良品和不良品，并剔除其中的不良品芯片。

通过该转塔式芯片编带机，采用多摆臂、多吸嘴结构，与DDR系列直驱电机结合的转塔式芯片编带机，能够从蓝膜的晶圆盘中连续精准的取晶，同时精准的放入载带进行编带封装，实现芯片高速空间转移的高速贴片，能够实现从晶圆盘中连续取晶、检测、编带封装等工序，能够满足半导体芯片高速度、高精度、高可靠性的芯片类产品生产封装工艺要求，同时，该设备具备晶圆提篮自动上下料，实现晶圆自动供给与自动回收功能，大大节省人力，提高了生产效率；另外在设备成本方面，生产制造成本相对国外设备较低，能够适用于中小型制造企业的资金承受范围，有利于中小企业的发展拓产需求。

下面对本实用新型较佳实现方式进行详细说明。

请参阅图1、图2和图3，该转塔式芯片编带机，包括设置在机架上的上下料系统、校正补偿系统、取放系统、编带封合系统和检测系统，可以显而易见地理解，机架13内设有负责控制上下料系统、校正补偿系统、取放系统、编带封合系统和检测系统的电控系统；

其中，上下料系统，包括晶圆盘提篮升降装置2，用于运送装载了芯片的晶圆盘至指定位置，以及将空置的晶圆盘复位，以便装载芯片；

校正补偿系统，包括晶圆补偿装置3、自校正顶针装置4和晶圆盘抓取搬运装置5，用于抓取晶圆盘，并微调芯片在晶圆盘上的位置；

取放系统，包括转塔取放系统6，用于拾取和运送晶圆盘上的芯片，进行芯片位置的转移；

编带封合系统，包括芯片编带封合装置7包括编带传动装置、盖带传动装置、封合装置76和成品收盘装置，接收来自取放系统运送的芯片，进行编带封装；

检测系统，包括晶圆视像检测装置8、编带视像检测装置9、底部视像检测装置10和封装视像检测装置79，用于筛选出芯片中的良品和不良品，并剔除其中的不良品芯片。

请参阅图4和图5，晶圆盘提篮升降装置2包括晶圆盘提篮21、支撑载台 22、张紧装置23、升降基座24和升降驱动装置，升降基座24上设有升降驱动装置，升降驱动装置包括第一驱动电机25、第一同步带26和传动丝杆27，第一驱动电机25的输出轴驱动连接有第一主动轮，第一主动轮通过第一同步带26 传动连接第一从动轮，第一从动轮与传动丝杆27固定连接，传动丝杆27上螺纹连接有传动丝杆螺母，传动丝杆螺母固定连接有滑板，滑板与支撑载台22固定连接，升降基座24上还设有第一滑轨，用于约束滑块的运行轨迹，并保持滑块运动的稳定性，同样地，在升降基座24设置了对升降位置进行限位的位置传感器，为了感知晶圆盘，可以在支撑在台22上设有光电传感器来检测晶圆盘是否到位，晶圆盘提篮21设置在支撑载台22的上端面上，支撑载台22的一端设有张紧装置23。

当第一驱动电机25开始工作时，带动第一主动轮转动，第一主动轮带动第一同步带26转动，进而带动第一从动轮转动，从而又会带动传动丝杆27转动，传动丝杆27在转动的过程中，带动与传动丝杆27螺纹配合的传动丝杆螺母上下移动，进而带动滑块在第一滑轨处上下滑动，从而实现了支撑载台22的上下移动，即带动了晶圆盘提篮21的上下移动，升降基座24设置了的位置传感器起到升降上下位置的限定作用。

晶圆盘提篮21上负责放置晶圆盘，晶圆盘上可以装载晶圆，在支撑载台22 上设置了用于安装晶圆盘的晶圆盘限位装置28，限位装置28设置在支撑载台22 的拐角处，且设置为多个，而张紧装置23采用了弹簧结构，每次放置晶圆盘的时候，受到张紧装置23的作用，将晶圆盘紧紧地靠在限位装置28处，每次晶圆盘的位置可以保持一致。

请参阅图6和图7，晶圆补偿装置3包括X轴运动模组31、Y轴运动模组32 和θ轴运动模组33，X轴运动模组31带动Y轴运动模组32在X轴方向上进行位移，Y轴运动模组32带动θ轴运动模组33在Z轴方向上进行位移。

在本实施例中，X轴运动模组31和Y轴运动模组32结构类似，X轴运动模组31由第二驱动电机311、第二丝杆、第二丝杆螺母和X轴移动板312构成，Y 轴运动模组32由第三驱动电机321、第三丝杆、第三丝杆螺母和Y轴移动板322 构成，X轴运动模组31和Y轴运动模组32通过电机丝杆结构分别带动Y轴运动模组32和θ轴运动模组33进行位移。

θ轴运动模组33包括θ轴支撑载台331、第四驱动电机332、皮带轮组333、晶圆盘母载环334、载环托盘335、晶圆盘子载环336、载环导向装置337、载环导轮装置338和载环压紧装置339，θ轴支撑载台331上设有晶圆盘子载环336，θ轴支撑载台331上还设有第四驱动电机332，第四驱动电机332的输出轴贯穿θ轴支撑载台331并传动连接皮带轮组333，皮带轮组333用于调节，晶圆盘母载环334与晶圆盘子载环336相配合并套设在晶圆盘子载环336外端，晶圆盘母载环334与晶圆盘子载环336之间还设有载环托盘335，载环导向装置337和载环导轮装置338对晶圆盘母载环334的安装进行位置导向，载环压紧装置339 用于进行晶圆盘母载环334、载环托盘335和晶圆盘子载环336位置的相对固定。

通过载环导向装置337和载环导轮装置338快捷地将晶圆盘母载环334、载环托盘335和晶圆盘子载环336组装在一起，并通过载环压紧装置339将它们锁紧，而第四驱动电机332在工作时，带动皮带轮组333传动，进而调节晶圆盘母载环334和晶圆盘子载环336组装在一起的载环的松紧程度，组装在一起的载环用于安装晶圆盘，并卡紧晶圆盘，进行夹紧夹持，在X轴运动模组31和Y轴运动模组32的作用下，进行X轴和Y轴位置的微调，实现取晶前晶圆盘位置的补偿校正。

晶圆补偿装置3也会设置相应的光电传感器，当检测到晶圆盘时，先将晶圆盘进行夹持紧固。

请参阅图8和图9，自校正顶针装置4包括X轴自校正模组41、Y轴自校正模组42、Z轴自校正模组43和顶针运动模组44，X轴自校正模组41带动Y轴自校正模组42在X轴方向上进行位移，Y轴自校正模组42带动Z轴自校正模组43 在Y轴方向上进行位移，Z轴自校正模组43带动顶针运动模组44在Z轴方向上进行位移。

在本实施例中，X轴自校正模组41、Y轴自校正模组42结构类似，X轴自校正模组41由第五驱动电机411、第五偏心轮传动机构、第五交叉滚柱轴承412 和X轴活动板413构成，Y轴自校正模组42由第六驱动电机421、第六偏心轮传动机构422、第六交叉滚柱轴承423和Y轴活动板424构成，X轴自校正模组41 和Y轴自校正模组42通过偏心轮结构以及交叉滚柱轴承分别带动Y轴自校正模组42和Z轴运动模组43进行位移。

Z轴运动模组43由第七驱动电机431、第七传动块432和第七滑轨433构成顶针运动模组44包括第八驱动电机441、第八偏心轮传动机构442、顶针443 和顶针防撞装置444，第八驱动电机441的输出轴传动连接第八偏心轮传动机构 442，通过第七滑轨433和第八偏心轮传动机构442的配合带动顶针443在Z轴方向上做往复运动，顶针43处还设置了与第七滑轨433进行滑动配合的第七滑块445，实现顶针43在做往复运动时的稳定运动，相应地，在第七滑轨的一侧设置了对顶针43往复运动进行限位的位置传感器，顶针443处设有顶针防撞装置444。

请参阅图21，顶针443包括顶针帽4431、顶针帽安装座4432、顶针导杆4433、紧固螺帽4434、顶针夹爪4435和针头4436，顶针帽安装座4432安装在第七滑块445的顶端，顶针帽4431与顶针帽安装座4432相固定，顶针导杆4433在顶针帽4431内上下滑动，顶针导杆4433的顶端通过紧固螺帽4434和顶针夹爪4435 固定有针头4436，顶针帽4431处设有供针头4436在第八驱动电机441的驱动下伸出或者回缩的孔眼。顶针防撞装置444包括防撞外壳4441、外导电环4442、内导电环4443、绝缘环4444和真空管接头4445，在顶针帽4431与顶针帽安装座4432的外围设有防撞外壳4441，顶针帽安装座4432与防撞外壳4441的上下两端均具有一定间隙，两者的上端部分顶针帽安装座4432的外壁贴覆有内导电环4443.防撞外壳4441的内壁贴覆有外导电环4432，两者的下端部分通过绝缘环4444进行连接，且还在顶针帽安装座4432的外壁设置了弹簧柱4446，正常状态下，弹簧柱4446与防撞外壳4441并不接触。顶针帽安装座4432和防撞外壳4441都分别接上引线，常状态下，在绝缘环4445的作用下，是一条断路正防撞外壳4441起到了对顶针443的保护作用，而当顶针443受到外力冲击时，顶针帽443发生位移，外导电环4442和内导电环4443便会接触，两者连通形成一条闭环回路，通过与报警装置电性连接，进行报警提示，弹簧柱4446起到了缓冲外力的作用。真空嘴接头4445在工作状态始终是通真空，吸附芯片确保紧贴顶针帽4431，当针头4436顶出时可以顺利顶出芯片。

当第七驱动电机431和第八驱动电机441开始工作时，可以带动顶针443 相对于第七滑轨433进行往复运动，即相对于Z轴做往复运动，顶针443用于顶起芯片，便于后续吸嘴63吸取芯片。X轴自校正模组41、Y轴自校正模组42根据取放系统6中各个吸嘴63的位置，进行芯片的X轴和Y轴位置的自校正。

请参阅图10和图11，晶圆盘抓取搬运装置5包括第九驱动电机51、搬运丝杆52、传动支撑板53、气动升降装置54和扣爪55，晶圆盘抓取搬运装置5的作用是将晶圆盘抓取并搬运至芯片补偿装置3中，第九驱动电机51的输出轴传动连接搬运丝杆52，搬运丝杆52上螺纹连接搬运丝杆螺母，搬运丝杆螺母与传动支撑板53固定连接，传动支撑板53的下端设有气动升降装置54，气动升降装置54可以为气缸，气动升降装置54的输出轴连接有扣爪55。

当第九驱动电机51开始工作时，第九驱动电机51带动搬运丝杆52转动，进而带动传动支撑板53沿着搬运丝杆52进行轴向运动，相应地，可以在搬运丝杆52处设置对传动支撑板53运行轨迹进行限制的位置传感器，实现传动支撑板 53位置的调节，用于去抓取晶圆盘，在到达指定位置时，通过气动升降装置54 驱动扣爪55完成抓起晶圆盘的动作，之后同样地通过第九驱动电机51将晶圆盘搬运至晶圆补偿装置3中，然后扣爪55会松开晶圆盘，晶圆盘抓取搬运装置5 复位，等待下一次动作。

请参阅图12和图13，转塔取放系统6包括摆臂驱动电机61、芯片取放摆臂组62、吸嘴63、摆臂直线导向装置64、Z轴晶圆下压装置65、Z轴编带下压装置66和真空分配装置67，摆臂驱动电机61为DDR系列直驱电机，摆臂驱动电机61的输出轴连接芯片取放摆臂组62，芯片取放摆臂组62包括圆周分布的多个摆臂，由DDR系列直驱电机与多套摆臂62及吸嘴63组成的转塔取放系统6，成卫星状分布，DDR系列直驱电机带动吸嘴63以360/n°(n为摆臂62的数量) 旋转运行，依次从晶圆盘中拾取芯片。每个摆臂的最前端设有吸嘴63，真空分配装置67与吸嘴63连通，并为吸嘴63提供吸附力，每个摆臂上还设有摆臂直线导向装置64，在摆臂驱动电机61的两端分别对称设有晶圆视像检测装置8、编带视像检测装置9，在晶圆视像检测装置8、编带视像检测装置9的旁侧还分别设置了Z轴晶圆下压装置65和Z轴编带下压装置66，晶圆视像检测装置8、编带视像检测装置9分别与Z轴晶圆下压装置65、Z轴编带下压装置66电性连接，并分别控制Z轴晶圆下压装置65、Z轴编带下压装置66。

在本实施例中，Z轴晶圆下压装置65、Z轴编带下压装置66的结构类似，均为气缸或者液压缸等升降机构，其中Z轴晶圆下压装置65的输出轴与芯片取放摆臂组62固定连接，即Z轴晶圆下压装置65可以带动芯片取放摆臂组62的下压或者上移，Z轴编带下压装置66的输出轴用于下压编带或者松开编带，提前对所需编带的位置参数捕捉，吸嘴63用于真空吸取芯片。

在摆臂直线导向装置64下方还间隔设置了抛弃回收料盒11和不良品回收料盒12。

转塔取放系统6的芯片取放摆臂组62，在Z轴晶圆下压装置65的作用下，吸嘴63下压并与芯片接触，顶针443负责顶起芯片，此时Z轴晶圆下压装置65 抬起，真空分配装置67对吸嘴63抽真空为吸嘴63提供吸附力，吸嘴63便可以真空吸附芯片，实现拾取芯片。

当吸嘴63吸附的芯片传送至底部视像检测系统10时，底部视像检测系统负责检测芯片的外观、电极、破损等缺陷。检测出的不良品将在下工序丢弃于不良品回收料盒12中，具体流程为当吸嘴63吸附的芯片，经过筛选是不良品时，经过不良品回收料盒12时，良品将流入下道工序，不良品则由真空分配装置67 对吸嘴63通气形成正压，使得不良品从吸嘴63处吹下脱落，丢弃于不良品回收料盒12中。当吸嘴63的旋转过程中，经过了编带封合系统时，将芯片精准的放入载带进行编带封装，这样可以被称为一个编带封装工序，在该转塔式芯片编带机的摆臂驱动电机61进行复位、中途停机再开机时等，吸嘴63可能还会吸附了芯片，这些芯片可能是良品，也可能不是良品，但是这样当吸嘴63旋转至正常的芯片取晶位时，无法吸附新的芯片，因此当移动至抛弃回收料盒11时，真空分配装置67对吸嘴63通气形成正压，使得不良品从吸嘴63处吹下脱落，抛弃回收料盒11的作用在于回收这些芯片。

当吸嘴63吸附的芯片传送至编带封合系统时，编带视像检测系统提前对所需编带的位置参数捕捉，与转塔取放系统6的摆臂62以及吸嘴63位置参数整合，对编带封合系统的载带位置提前补偿校正。

即经底部视像检测系统拍照记录偏移参数，再结合编带视像检测系统对所放置的载带位置参数记录，通过编带封合系统，对载带位置进行修正补偿，最后吸嘴63将芯片精准的放入载带进行编带封装，实现芯片高速空间转移的编带封装工艺要求。

请参阅图14和图15，芯片编带封合装置7包括编带传动装置、盖带传动装置、封合装置76和成品收盘装置，编带传动装置包括编带传动电机71、传动辊 72和编带，编带传动电机71通过编带传动同步带带动传动辊72转动，编带带动编带传动，盖带传动装置包括盖带盘73、摇杆释放机构74、盖带张紧装置75 和盖带，盖带盘73上缠绕有盖带，摇杆释放机构74用于从盖带盘73上释放盖带，盖带张紧装置75用于调节盖带的松紧程度，使得盖带与移植了晶圆的编带进行接触，封合装置76为加热封合装置，用于将编带、盖带和晶圆进行封装，成品收盘装置包括成品盘77，编带的一端在传动辊72上传动，另一端逐步缠绕在成品盘77上，成品盘77对应地与成品盘驱动电机进行驱动连接，成品盘驱动电机驱动成品盘77相对编带传动电机71同步转动，便于进行成品的缠绕。

芯片编带封合装置7处还设置进行编带封合参数设置的热压温度控制装置、气压调节装置、气压显示仪表和紧急停止装置。

芯片编带封合装置7还包括编带入料口、卡带报警装置和载带清洁机构78，编带入料口用于供给编带，在编带入料口还对应设置了用于进行编带入料检测的光电传感器，卡带报警装置为光电传感器，用于在检测到编带卡带的时候进行报警，载带清洁机构78为四周分布着若干个吹气小孔环型隧道状零件，当封装完毕的载带运行到该处时，能够将载带上粘附的灰尘或杂物清洁干净，确保芯片产品编带封装得洁净。

在封装工序前，芯片编带封合装置7还设置了封装视像检测装置79，用于封装前最后的一次对芯片的检测。

请参阅图16和图17，检测系统包括晶圆视像检测装置8、编带视像检测装置9、底部视像检测装置10和封装视像检测装置79，晶圆视像检测装置8、编带视像检测装置9、底部视像检测装置10和封装视像检测装置14的核心元器件为工业级CCD相机。

以底部视像检测装置10为例，每个工业级CCD相机的镜头101都对应设置了顶部光源102、底部光源103和平面反射镜组104，为了便于完成对芯片的检测工作，还设置了工业级CCD相机的位移调节板105、用于调节整体高度的高度调节板106和用于调节整体平面位置的水平移动板107。

请参阅图18、图19和图20，该转塔式芯片编带机的工作流程为：

S1)装有芯片的晶圆盘放置于晶圆盘提篮升降装置2上，晶圆盘提篮升降装置2将自动运行至设定位置，等待取晶圆盘；

S2)支撑在台22上的光电传感器检测到晶圆盘，晶圆盘抓取搬运装置5抓取晶圆盘送至晶圆补偿装置3上；

S3)晶圆补偿装置3也会设置相应的光电传感器，当检测到晶圆盘时，先将晶圆盘进行夹持紧固，根据晶圆视像检测系统8提供的位置参数信息，晶圆补偿装置进行取晶前位置补偿校正；

S4)自校正顶针装置4，根据各个摆臂62以及吸嘴63的位置，进行X轴和 Y轴位置的校正，以及顶针443运行至等待位置；

S5)转塔取放系统6的摆臂62以及吸嘴63，在Z轴晶圆下压机构65的作用下，吸嘴下压并与芯片接触，顶针443顶起芯片，Z轴晶圆下压机构65抬起，吸嘴63真空吸附并拾取芯片；

S6)当吸嘴63吸附的芯片传送至底部视像检测系统10时，底部视像检测系统负责检测芯片的外观、电极、破损等缺陷。检测出的不良品将在下工序丢弃于不良品回收料盒12中；

S7)当吸嘴63吸附的芯片传送至编带封合系统时，编带视像检测装置9提前对所需编带的位置参数捕捉，与转塔取放系统6的摆臂62以及吸嘴63位置参数整合，对编带封合系统的载带位置提前补偿校正；

S8)在Z轴编带下压机构66的作用下，摆臂62和对应的吸嘴63将芯片移植在载带中上，经封装视像检测装置79检测后，与盖带一起进行热压封装，按照一定的数量进行卷盘收集即成品输出；

S9)转塔取放系统6的摆臂62运行至载带清洁机构，载带清洁机构当设备中途停机或设备复位时，将吸嘴63上所带的芯片进行清理回收避免混料。

综上所述，本实用新型的优点在于：采用多摆臂、多吸嘴结构，与DDR系列直驱电机结合的转塔式芯片编带机，能够从蓝膜的晶圆盘中连续精准的取晶，同时精准的放入载带进行编带封装，实现芯片高速空间转移的高速贴片，能够实现从晶圆盘中连续取晶、检测、编带封装等工序，能够满足半导体芯片高速度、高精度、高可靠性的芯片类产品生产封装工艺要求，同时，该设备具备晶圆提篮自动上下料，实现晶圆自动供给与自动回收功能，大大节省人力，提高了生产效率；另外在设备成本方面，生产制造成本相对国外设备较低，能够适用于中小型制造企业的资金承受范围，有利于中小企业的发展拓产需求。

由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。

Claims (10)

1.一种转塔式芯片编带机，其特征在于，包括上下料系统、校正补偿系统、取放系统、编带封合系统和检测系统；

其中，所述上下料系统，用于运送装载了芯片的晶圆盘至指定位置，以及将空置的晶圆盘复位，以便装载芯片；

所述校正补偿系统，用于抓取所述晶圆盘，并微调晶圆盘的位置；

所述取放系统，用于拾取和运送晶圆盘上的芯片，进行芯片位置的转移；

所述编带封合系统，接收来自取放系统运送的芯片，进行编带封装；

检测系统，用于筛选出芯片中的良品和不良品，并剔除其中的不良品芯片。

2.根据权利要求1所述的一种转塔式芯片编带机，其特征在于：所述上下料系统包括晶圆盘提篮升降装置(2)，所述晶圆盘提篮升降装置(2)包括晶圆盘提篮(21)、支撑载台(22)、张紧装置(23)、升降基座(24)和升降驱动装置，所述升降基座(24)上设有所述升降驱动装置，升降驱动装置包括第一驱动电机(25)、第一同步带(26)和传动丝杆(27)，所述第一驱动电机(25)的输出轴驱动连接有第一主动轮，所述第一主动轮通过所述第一同步带(26)传动连接第一从动轮，所述第一从动轮与所述传动丝杆(27)固定连接，传动丝杆(27)上螺纹连接有传动丝杆螺母，所述传动丝杆螺母固定连接有滑板，所述滑板与所述支撑载台(22)固定连接，所述晶圆盘提篮(21)设置在支撑载台(22)的上端面上，支撑载台(22)的一端设有所述张紧装置(23)。

3.根据权利要求1所述的一种转塔式芯片编带机，其特征在于：所述校正补偿系统包括晶圆补偿装置(3)、自校正顶针装置(4)和晶圆盘抓取搬运装置(5)，其中；

所述晶圆补偿装置(3)包括X轴运动模组(31)、Y轴运动模组(32)和θ轴运动模组(33)，所述X轴运动模组(31)带动所述Y轴运动模组(32)在X轴方向上进行位移，Y轴运动模组(32)带动所述θ轴运动模组(33)在Z轴方向上进行位移，θ轴运动模组(33)包括θ轴支撑载台(331)、第四驱动电机(332)、皮带轮组(333)、晶圆盘母载环(334)、载环托盘(335)、晶圆盘子载环(336)、载环导向装置(337)、载环导轮装置(338)和载环压紧装置(339)，所述θ轴支撑载台(331)上设有所述晶圆盘子载环(336)，θ轴支撑载台(331)上还设有所述第四驱动电机(332)，第四驱动电机(332)的输出轴贯穿所述θ轴支撑载台(331)并传动连接所述皮带轮组(333)，皮带轮组(333)用于调节，所述晶圆盘母载环(334)与晶圆盘子载环(336)相配合并套设在晶圆盘子载环(336)外端，晶圆盘母载环(334)与晶圆盘子载环(336)之间还设有所述载环托盘(335)，所述载环导向装置(337)和所述载环导轮装置(338)对晶圆盘母载环(334)的安装进行位置导向，所述载环压紧装置(339)用于进行晶圆盘母载环(334)、载环托盘(335)和晶圆盘子载环(336)位置的相对固定；

所述自校正顶针装置(4)包括X轴自校正模组(41)、Y轴自校正模组(42)、Z轴自校正模组(43)和顶针运动模组(44)，所述X轴自校正模组(41)带动所述Y轴自校正模组(42)在X轴方向上进行位移，Y轴自校正模组(42)带动所述Z轴自校正模组(43)在Y轴方向上进行位移，Z轴自校正模组(43)带动所述顶针运动模组(44)在Z轴方向上进行位移，顶针运动模组(44)包括第八驱动电机(441)、第八偏心轮传动机构(442)、顶针(443)和顶针防撞装置(444)，所述第八驱动电机(441)的输出轴传动连接所述第八偏心轮传动机构(442)，第八偏心轮传动机构(442)带动所述顶针(443)在Z轴方向上做往复运动，所述顶针(443)处设有所述顶针防撞装置(444)；

所述晶圆盘抓取搬运装置(5)包括第九驱动电机(51)、搬运丝杆(52)、传动支撑板(53)、气动升降装置(54)和扣爪(55)，所述第九驱动电机(51)的输出轴传动连接所述搬运丝杆(52)，搬运丝杆(52)上螺纹连接搬运丝杆螺母，所述搬运丝杆螺母与所述传动支撑板(53)固定连接，传动支撑板(53)的下端设有所述气动升降装置(54)，气动升降装置(54)的输出轴连接有所述扣爪(55)。

4.根据权利要求1所述的一种转塔式芯片编带机，其特征在于：所述取放系统包括转塔取放系统(6)，所述转塔取放系统(6)包括摆臂驱动电机(61)、芯片取放摆臂组(62)、吸嘴(63)、摆臂直线导向装置(64)、Z轴晶圆下压装置(65)、Z轴编带下压装置(66)和真空分配装置(67)，所述摆臂驱动电机(61)的输出轴连接所述芯片取放摆臂组(62)，所述芯片取放摆臂组(62)包括圆周分布的多个摆臂，每个所述摆臂的最前端设有所述吸嘴(63)，所述真空分配装置(67)与吸嘴(63)连通，并为吸嘴(63)提供吸附力，每个摆臂上还设有摆臂直线导向装置(64)，在摆臂驱动电机(61)的两端分别对称设有所述Z轴晶圆下压装置(65)和所述Z轴编带下压装置(66)。

5.根据权利要求4所述的一种转塔式芯片编带机，其特征在于：所述摆臂驱动电机(61)为DDR系列直驱电机。

6.根据权利要求1所述的一种转塔式芯片编带机，其特征在于：所述编带封合系统包括芯片编带封合装置(7)包括编带传动装置、盖带传动装置、封合装置(76)和成品收盘装置，所述编带传动装置包括编带传动电机(71)、传动辊(72)和编带，所述编带传动电机(71)通过编带传动同步带带动所述传动辊(72)转动，所述编带带动所述编带传动，所述盖带传动装置包括盖带盘(73)、摇杆释放机构(74)、盖带张紧装置(75)和盖带，所述盖带盘(73)上缠绕有所述盖带，所述摇杆释放机构(74)用于从盖带盘(73)上释放盖带，所述盖带张紧装置(75)用于调节盖带的松紧程度，使得盖带与移植了所述芯片的编带进行接触，所述封合装置(76)为加热封合装置，用于将编带、盖带和芯片进行封装，所述成品收盘装置包括成品盘(77)，编带的一端在传动辊(72)上传动，另一端逐步缠绕在成品盘(77)上。

7.根据权利要求6所述的一种转塔式芯片编带机，其特征在于：所述编带封合系统还包括编带入料口、卡带报警装置和载带清洁机构(78)，所述编带入料口用于供给所述编带，所述卡带报警装置为光电传感器，用于在检测到编带卡带的时候进行报警，所述载带清洁机构(78)用于对封装完成的芯片进行清洁。

8.根据权利要求4所述的一种转塔式芯片编带机，其特征在于：所述检测系统包括晶圆视像检测装置(8)、编带视像检测装置(9)和底部视像检测装置(10)，所述晶圆视像检测装置(8)、编带视像检测装置(9)和底部视像检测装置(10)的核心元器件为工业级CCD相机。

9.根据权利要求8所述的一种转塔式芯片编带机，其特征在于：所述晶圆视像检测装置(8)、所述编带视像检测装置(9)分别与所述Z轴晶圆下压装置(65)、所述Z轴编带下压装置(66)电性连接，并分别控制Z轴晶圆下压装置(65)、Z轴编带下压装置(66)。

10.根据权利要求4所述的一种转塔式芯片编带机，其特征在于：在所述摆臂直线导向装置(64)下方还间隔设置了抛弃回收料盒(11)和不良品回收料盒(12)。

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