CN217387110U - 一种全自动高速贴片装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种全自动高速贴片装置，其能根据贴片的数量和贴片位置进行快速设定和匹配，使得贴片快速稳定可靠，满足高速生产需求。一种全自动高速贴片装置，其包括晶圆放置机构、芯片取料机构、承座中转机构、贴片模组、以及贴片工作位；晶圆放置机构用于将晶圆稳定放置；承座中转机构包括闭合布置的循环转运的传送组件，传送组件沿着其循环轨迹均匀排布有对应的芯片支承机构，芯片支承机构用于承接芯片；芯片取料机构用于将晶圆上的芯片取出后逐个放置到对应的芯片支承机构上；贴片模组包括贴片机构、转运机构；贴片工作位上设置有载板，载板的上表面预先设置有粘结膜。

Description

一种全自动高速贴片装置

技术领域

本实用新型涉及芯片贴付的技术领域，具体为一种全自动高速贴片装置。

背景技术

芯片贴片是表面组装技术或者表面贴装技术，是电子组装行业里最流行的一种技术和工艺，全自动高速贴片装置在目前市场有着广阔的发展与使用空间。现在市场上的贴片装置贴片速度慢，往往无法在规定时间内完成此工段贴片要求数量，需要长时间贴片，造成工艺上的严重浪费，生产效率低下。故市场需要一款全自动高速贴片装置，来实现在规定时间内的贴片工作。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种全自动高速贴片装置，其能根据贴片的数量和贴片位置进行快速设定和匹配，使得贴片快速稳定可靠，满足高速生产需求。

一种全自动高速贴片装置，其特征在于，其包括：

晶圆放置机构；

芯片取料机构；

承座中转机构；

贴片模组；

以及贴片工作位；

所述晶圆放置机构用于将晶圆稳定放置；

所述承座中转机构包括闭合布置的循环转运的传送组件，所述传送组件沿着其循环轨迹均匀排布有对应的芯片支承机构，所述芯片支承机构用于承接芯片；

所述芯片取料机构用于将晶圆上的芯片取出后逐个放置到对应的芯片支承机构上；

所述贴片模组包括贴片机构、转运机构，所述转运机构的输出端连接有所述贴片机构，所述贴片机构用于吸持芯片取料机构的对应输出工位的芯片的一表面、之后通过转运机构的驱动，将芯片转运至贴片工作位上的载板上；

所述贴片工作位上设置有载板，所述载板的上表面预先设置有粘结膜。

其进一步特征在于：

所述芯片取料机构具体为芯片取料转盘，所述芯片取料转盘的外环周均布有若干吸嘴，所述吸嘴用于吸附芯片，所述芯片取料转盘旋转作业，所述吸嘴从晶圆上吸附芯片后转动、之后将芯片转运至传送组件上的芯片支承机构；

所述芯片取料机构具体为芯片取料转盘和芯片翻面转盘，所述芯片取料转盘的外环周均布有若干吸嘴，所述芯片翻面转盘的外环周均布有若干吸嘴，所述芯片取料转盘和芯片翻面转盘的吸嘴均用于吸附芯片，所述芯片取料转盘旋转作业、所述芯片翻面转盘旋转作业，所述芯片取料转盘的吸嘴从晶圆上吸附芯片后转动、之后将芯片转运至芯片翻面转盘的对应吸嘴上、将芯片进行翻面，之后芯片翻面转盘再将芯片置于传送组件上的芯片支承机构；

所述芯片取料机构还包括有取料相机，所述取料相机用于捕捉芯片的位置；所述晶圆放置机构包括固定晶圆机构、XY双轴移动平台、R轴旋转机构，所述XY双轴移动平台的输出端连接有R轴旋转机构，所述R轴旋转机构的输出端设置有固定晶圆机构，所述固定晶圆机构朝向所述芯片取料机构的入料端布置，取料相机实时捕捉固定晶圆机构上的晶圆的芯片位置，之后驱动XY双轴移动平台、R轴旋转机构动作，使得芯片取料转盘准确吸持芯片；

所述贴片模组包括X轴模组、修正相机、贴片机构，所述贴片机构具体为贴片工作头，所述贴片工作头沿着X轴模组移动作业；所述贴片工作头包括Z轴模组、R轴模组、贴付吸嘴以及定位相机，所述Z轴模组和R轴模组驱动贴付吸嘴的位置，贴片工作头取好产品后，在运往载板贴片过程中，所述修正相机对吸嘴前的产品进行拍照、记录信息；贴片前，所述定位相机会对载板需贴片位置拍照、记录信息，结合修正相机与定位相机的信息、X和Y轴向位置、R轴方向进行调整，保证贴片位置的准确性；

所述贴片工作位包括定位模组、XY双轴模组，所述XY双轴模组的上表面设置有定位模组，所述定位模组用于支承所述载板；

所述承座中转机构设置有芯片上料位、芯片输出位，所述芯片上料位对应于芯片取料机构的输出端设置，所述芯片输出位对应于所述贴片模组的芯片上料位置布置。

全自动高速贴片方法，其特征在于：将集成有芯片的晶圆预设于晶圆放置机构上，且晶圆的芯片表面朝向芯片取料机构的入料位置布置，芯片取料机构将晶圆内的芯片逐一转运至下方的承座中转机构上的对应芯片支承机构上，所述承座中转机构在动力机构的驱动在沿着闭路循环的传送组件循环作业，使得每个芯片被顺次输送到贴片模组的芯片输入位置，贴片模组将每个芯片快速转运到贴片工作位、并将芯片快速对位贴装在预先设置有粘结膜的载板上。

其进一步特征在于：

所述贴片工作位的两侧分别设置有贴片模组，每个贴片模组分别对应设置有独立的承座中转机构、芯片取料机构、晶圆放置机构，其使得贴片高效；

所述贴片模组每次取料的数量根据贴付芯片的数量设定，所述贴片模组的贴片机构的数量根据贴付芯片的设定数量设置。

采用本实用新型的结构后，将集成有芯片的晶圆预设于晶圆放置机构上，且晶圆的芯片表面朝向芯片取料机构的入料位置布置，芯片取料机构将晶圆内的芯片逐一转运至下方的承座中转机构上的对应芯片支承机构上，承座中转机构在动力机构的驱动在沿着闭路循环的传送组件循环作业，使得每个芯片被顺次输送到贴片模组的芯片输入位置，贴片模组将每个芯片快速转运到贴片工作位、并将芯片快速对位贴装在预先设置有粘结膜的载板上，芯片取料机构、承座中转机构均为单方向循环回流模式，避免往复运动，浪费时间，以达到提高生产效率的目的，实现全自动高速贴片。

附图说明

图1为本实用新型的具体实施例的立体图结构示意图；

图2为图1的晶圆放置机构的立体图结构示意图；

图3为图1的芯片取料转盘的布置立体图；

图4为图1的芯片翻面转盘的立体图；

图5为图1的承座中转机构的立体图；

图6为图1的贴片模组的立体图；

图7为图1的贴片工作头的立体图；

图8为图1的贴片工作位的立体图；

图9为本实用新型的方法工作流程图；

图中序号所对应的名称如下：

晶圆放置机构10、固定晶圆机构11、XY双轴移动平台12、R轴旋转机构13、芯片取料机构20、取料相机21、承座中转机构30、芯片上料位301、芯片输出位302、传送组件31、芯片支承机构32、贴片模组40、贴片机构41、Z轴模组411、R轴模组412、贴付吸嘴413、定位相机414、转运机构42、修正相机43、贴片工作位50、定位模组51、XY双轴模组52、载板60、芯片取料转盘70、芯片翻面转盘80、晶圆100。

具体实施方式

一种全自动高速贴片装置，见图1-图8，其包括晶圆放置机构10、芯片取料机构20、承座中转机构30、贴片模组40、以及贴片工作位50；

晶圆放置机构用10于将晶圆100稳定放置；

承座中转机构30包括闭合布置的循环转运的传送组件31，传送组件31沿着其循环轨迹均匀排布有对应的芯片支承机构32，芯片支承机构32用于承接芯片；

芯片取料机构20用于将晶圆100上的芯片取出后逐个放置到对应的芯片支承机构上32；

贴片模组40包括贴片机构41、转运机构42，转运机构42的输出端连接有贴片机构41，贴片机构41用于吸持芯片取料机构20的对应输出工位的芯片的一表面、之后通过转运机构42的驱动，将芯片转运至贴片工作位50上的载板上；

贴片工作位50上设置有载板60，载板60的上表面预先设置有粘结膜。

贴片工作位50的外围设置有转运机械手，转运机械手用于载板60的转运作业，将待贴芯片的载板转运输入、将贴好芯片的载板转运输出。

具体实施时，实施方式一：芯片取料机构20具体为芯片取料转盘70，芯片取料转盘70的外环周均布有若干吸嘴，吸嘴用于吸附芯片，芯片取料转盘70旋转作业，吸嘴从晶圆上吸附芯片后转动、之后将芯片转运至传送组件31上的芯片支承机构32。

实施方式二：芯片取料机构20具体为芯片取料转盘70和芯片翻面转盘80，芯片取料转盘70的外环周均布有若干吸嘴，芯片翻面转盘80的外环周均布有若干吸嘴，芯片取料转盘70和芯片翻面转盘80的吸嘴均用于吸附芯片，芯片取料转盘70旋转作业、芯片翻面转盘80旋转作业，芯片取料转盘70的吸嘴从晶圆上吸附芯片后转动、之后将芯片转运至芯片翻面转盘80的对应吸嘴上、将芯片进行翻面，之后芯片翻面转盘80再将芯片置于传送组件31上的芯片支承机构32。

具体实施时，芯片取料机构20还包括有取料相机21，取料相机21用于捕捉芯片的位置；

晶圆放置机构10包括固定晶圆机构11、XY双轴移动平台12、R轴旋转机构13，XY双轴移动平台12的输出端连接有R轴旋转机构13，R轴旋转机构13的输出端设置有固定晶圆机构11，固定晶圆机构11朝向芯片取料机构20的入料端布置，取料相机21实时捕捉固定晶圆机构10上的晶圆的芯片位置，之后驱动XY双轴移动平台11、R轴旋转机构12动作，使得芯片取料转盘70准确吸持芯片；

贴片模组40包括X轴模组、修正相机43、贴片机构41，X轴模组即为转运机构42，贴片机构41具体为贴片工作头，贴片工作头沿着X轴模组移动作业；贴片工作头包括Z轴模组411、R轴模组412、贴付吸嘴413以及定位相机414，Z轴模组411和R轴模组412驱动贴付吸嘴413的位置；

贴片工作头取好产品后，在运往载板贴片过程中，修正相机43对吸嘴前的产品进行拍照、记录信息；贴片前，定位相机414会对载板需贴片位置拍照、记录信息，结合修正相机43与定位相机414的信息、X和Y轴向位置、R轴方向进行调整，保证贴片位置的准确性；

Z轴模组411负责芯片的取料与贴片动作，R轴模组412负责芯片角度上的修正动作，定位相机414负责采集载板贴片位置的图像，并配合修正相机43提供芯片X轴、Y轴、R轴方向上的误差数据；工作时，贴片工作头在X轴模组上左右移动，将芯片取出，并在修正相机43位置对取到的芯片进行拍照，然后贴片工作头移动到载板需贴片的位置，先用贴片工作头上的定位相机414对载板需贴片位置拍照，综合计算修正相机与定位相机数据，X轴模组修正芯片在X轴方向的误差，R轴模组412修正芯片角度上的误差，贴片工作位50上的XY双轴模组52修正芯片Y轴方向上的误差，修正完成后，贴片工作头上的Z轴模组411将将芯片贴于载板上。

贴片工作位50包括定位模组51、XY双轴模组52，XY双轴模组52的上表面设置有定位模组51，定位模组51用于支承载板60；XY双轴模组52允许载板在Y轴方向、X轴方向移动，并配合贴片模组在贴片做修正动作，定位模组使载板在此区域精确定位。

承座中转机构30设置有芯片上料位301、芯片输出位302，芯片上料位301对应于芯片取料机构20的输出端设置，芯片输出位302对应于贴片模组40的芯片上料位置布置。

具体实施例、见图1-图8，其采用对称供料模式，作为示例，其中晶圆放置机构10、芯片取料机构20、承座中转机构30、贴片模组40均设置为两个，芯片取料机构20均包括有芯片取料转盘70和芯片翻面转盘80，传送组件31为封闭的运输线；芯片取料转盘70、芯片翻面转盘80、传送组件31均为单方向循环回流模式，避免往复运动，浪费时间，以达到提高生产效率的目的，实现全自动高速贴片。

芯片取料转盘70在晶圆上将芯片取下后，传递给芯片翻面转盘80，动作由两个模组之间的吸嘴进行传递，经过此芯片翻面转盘后，即可将芯片的上下两个面翻转，使初始的上面朝下，下面朝上，满足贴片条件。芯片完成翻面后，由此芯片翻面转盘80将芯片放入承座中转机构30的承座，承座即为芯片支承机构32。

承座分布在承座中转机构30的承座中转轨道所对应的流水线，流水线即为传送组件31的输出部分，动力马达通过其内部机构使承座在承座中转轨道上运动，轨道一侧为芯片上料位301、另一侧为芯片输出位302，两个位置分布开来，可实现快速接收及快速取料的需求，具体实施时承座可以是一个也可以是多个，单个承座接收芯片数量可以是一个也可以是多个，具体为根据贴片机构上贴片头的数量合理设计。同时根据实际需求，一个承座中转机构可以为一个贴片模组供料也可以同时为两个或者多个贴片模组供料。

载板60不限制形状，方形或圆形均可；且可以为晶圆级或板级。

全自动高速贴片方法：将集成有芯片的晶圆预设于晶圆放置机构上，且晶圆的芯片表面朝向芯片取料机构的入料位置布置，芯片取料机构将晶圆内的芯片逐一转运至下方的承座中转机构上的对应芯片支承机构上，承座中转机构在动力机构的驱动在沿着闭路循环的传送组件循环作业，使得每个芯片被顺次输送到贴片模组的芯片输入位置，贴片模组将每个芯片快速转运到贴片工作位、并将芯片快速对位贴装在预先设置有粘结膜的载板上。

优选实施例中，贴片工作位的两侧分别设置有贴片模组，每个贴片模组分别对应设置有独立的承座中转机构、芯片取料机构、晶圆放置机构，其使得贴片高效；

贴片模组每次取料的数量根据贴付芯片的数量设定，贴片模组的贴片机构的数量根据贴付芯片的设定数量设置。

具体实施例中在贴片工作位的X向两侧分别设置两组晶圆放置机构10、芯片取料机构20、承座中转机构30、贴片模组40，其中两个贴片模组的贴片机构共用一组X轴模组的导轨，但驱动电机不同，其分为AB模组进行作业，作业时A模组、B模组分别取料后贴付到贴片工作位上的载板的不同芯片贴付位置处，使得不同位置的芯片贴付在同一节拍内完成(见图9)，提高了生产效率。

其将集成有芯片的晶圆预设于晶圆放置机构上，且晶圆的芯片表面朝向芯片取料机构的入料位置布置，芯片取料机构将晶圆内的芯片逐一转运至下方的承座中转机构上的对应芯片支承机构上，承座中转机构在动力机构的驱动在沿着闭路循环的传送组件循环作业，使得每个芯片被顺次输送到贴片模组的芯片输入位置，贴片模组将每个芯片快速转运到贴片工作位、并将芯片快速对位贴装在预先设置有粘结膜的载板上，芯片取料机构、承座中转机构均为单方向循环回流模式，避免往复运动，浪费时间，以达到提高生产效率的目的，实现全自动高速贴片。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.全自动高速贴片装置，其特征在于，其包括：

晶圆放置机构；

芯片取料机构；

承座中转机构；

贴片模组；

以及贴片工作位；

所述晶圆放置机构用于将晶圆稳定放置；

所述承座中转机构包括闭合布置的循环转运的传送组件，所述传送组件沿着其循环轨迹均匀排布有对应的芯片支承机构，所述芯片支承机构用于承接芯片；

所述芯片取料机构用于将晶圆上的芯片取出后逐个放置到对应的芯片支承机构上；

所述贴片模组包括贴片机构、转运机构，所述转运机构的输出端连接有所述贴片机构，所述贴片机构用于吸持芯片取料机构的对应输出工位的芯片的一表面、之后通过转运机构的驱动，将芯片转运至贴片工作位上的载板上；

所述贴片工作位上设置有载板，所述载板的上表面预先设置有粘结膜。

2.如权利要求1所述的全自动高速贴片装置，其特征在于：所述芯片取料机构具体为芯片取料转盘，所述芯片取料转盘的外环周均布有若干吸嘴，所述吸嘴用于吸附芯片，所述芯片取料转盘旋转作业，所述吸嘴从晶圆上吸附芯片后转动、之后将芯片转运至传送组件上的芯片支承机构。

3.如权利要求1所述的全自动高速贴片装置，其特征在于：所述芯片取料机构具体为芯片取料转盘和芯片翻面转盘，所述芯片取料转盘的外环周均布有若干吸嘴，所述芯片翻面转盘的外环周均布有若干吸嘴，所述芯片取料转盘和芯片翻面转盘的吸嘴均用于吸附芯片，所述芯片取料转盘旋转作业、所述芯片翻面转盘旋转作业，所述芯片取料转盘的吸嘴从晶圆上吸附芯片后转动、之后将芯片转运至芯片翻面转盘的对应吸嘴上、将芯片进行翻面，之后芯片翻面转盘再将芯片置于传送组件上的芯片支承机构。

4.如权利要求2或3所述的全自动高速贴片装置，其特征在于：所述芯片取料机构还包括有取料相机，所述取料相机用于捕捉芯片的位置；所述晶圆放置机构包括固定晶圆机构、XY双轴移动平台、R轴旋转机构。

5.如权利要求1所述的全自动高速贴片装置，其特征在于：所述贴片模组包括X轴模组、修正相机、贴片机构，所述贴片机构具体为贴片工作头，所述贴片工作头沿着X轴模组移动作业；所述贴片工作头包括Z轴模组、R轴模组、贴付吸嘴以及定位相机，所述Z轴模组和R轴模组驱动贴付吸嘴的位置。

6.如权利要求1所述的全自动高速贴片装置，其特征在于：所述贴片工作位包括定位模组、XY双轴模组，所述XY双轴模组的上表面设置有定位模组，所述定位模组用于支承所述载板。

7.如权利要求1所述的全自动高速贴片装置，其特征在于：所述承座中转机构设置有芯片上料位、芯片输出位，所述芯片上料位对应于芯片取料机构的输出端设置，所述芯片输出位对应于所述贴片模组的芯片上料位置布置。

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