CN218677071U - 一种异向固晶设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种异向固晶设备，包括机架，机架上安装有固晶平台和晶圆平台，晶圆平台与固晶平台相垂直，且固晶平台能相对于机架移动；机架上还安装有驱动组件和第一旋转单元，第一旋转单元的旋转端滑动连接有焊头组件；驱动组件用于带动焊头组件沿远离或靠近第一旋转单元的方向移动；当取晶时，焊头组件被第一旋转单元转动，与晶圆平台垂直，且被驱动组件带动沿靠近晶圆平台的方向移动；当固晶时，焊头组件被第一旋转单元转动，与固晶平台垂直，且被驱动组件带动沿靠近固晶平台的方向移动。其中，焊头的移动距离仅与旋转端相对于固晶平台的高度有关，因此本实用新型的异向固晶设备具备产量高且精度高的优点。

Description

一种异向固晶设备

技术领域

本实用新型涉及晶圆级芯片加工技术领域，尤其涉及一种异向固晶设备。

背景技术

晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片，其是电子产品中的重要元件。随着人们使用电子产品的场景逐渐增加，对晶圆的产量提出了新的要求。半导体的加工工序，通常包括固晶工序，固晶具体指的是设置一焊头，该焊头能够从晶圆平台上吸取晶圆，并将该晶圆移动至固晶平台上的支架上，再通过一下压结构令该焊头转动一定的角度，从而使得焊头能够将晶圆固定在支架上。

在上述的过程中，至少存在以下缺陷，一是，由于固晶平台与晶圆平台平行设置，固晶平台的大小受到晶圆平台的影响，若直接扩大固晶平台的大小，则会延长焊头移动的距离，导致晶圆的位置精度得不到保障，所以固晶平台的尺寸存在理论上限，导致晶圆产量低；二是，由于焊头是通过转动的形式，将晶圆压向固晶平台，其作用力是倾斜于固晶平台的，因此晶圆的位置可能会偏移，导致晶圆的位置精度得不到保障。

综上所述，现有技术中的固晶设备存在产量低且精度低的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种异向固晶设备，来解决目前现有技术中的固晶设备存在产量低且精度低的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种异向固晶设备，包括机架，所述机架上安装有固晶平台和晶圆平台，所述晶圆平台与所述固晶平台相垂直，且所述固晶平台能相对于所述机架移动；

所述机架上还安装有驱动组件和第一旋转单元，所述第一旋转单元的旋转端滑动连接有焊头组件；所述驱动组件用于带动所述焊头组件沿远离或靠近所述第一旋转单元的方向移动；

当取晶时，所述焊头组件被所述第一旋转单元转动，与所述晶圆平台垂直，且被所述驱动组件带动沿靠近所述晶圆平台的方向移动；

当固晶时，所述焊头组件被所述第一旋转单元转动，与所述固晶平台垂直，且被所述驱动组件带动沿靠近所述固晶平台的方向移动。

可选地，所述焊头组件包括第一焊头支架，所述第一焊头支架包括与所述旋转端滑动连接的竖直延伸部，所述竖直延伸部远离所述旋转端的端部沿水平方向向外延伸地设有水平延伸部；

所述水平延伸部连接有第二焊头支架，所述第二焊头支架的第一端部上安装有晶圆吸取单元。

可选地，所述第一焊头支架上安装有缓冲弹片组件；

所述第一端部凸出于所述水平延伸部，所述第二焊头支架的第二端部与所述缓冲弹片组件相抵。

可选地，所述缓冲弹片组件包括固定连接于所述水平延伸部上的缓冲底座，所述缓冲底座上开设有螺纹孔和弹簧限位槽，所述弹簧限位槽及所述螺纹孔沿远离所述竖直延伸部的方向分布；

所述螺纹孔螺纹连接有销钉单元，所述销钉单元与所述第二焊头支架抵接；所述弹簧限位槽中可活动地安装有调节单元，所述调节单元与所述第二焊头支架之间设置有弹簧单元，所述弹簧单元分别与所述调节单元及所述第二焊头支架抵接。

可选地，所述第一端部开设有安装孔，所述晶圆吸取单元包括套设于所述安装孔中的晶圆吸取杆部，所述晶圆吸取杆部凸设有晶圆吸取锥形部，所述晶圆吸取杆部开设有第一贯通孔，所述晶圆吸取锥形部开设有第二贯通孔，所述第一贯通孔与所述第二贯通孔连通。

可选地，所述竖直延伸部上凸设有第一凸轮限位块，所述第一凸轮限位块的上方设有第二凸轮限位块，所述第二凸轮限位块的一端与所述竖直延伸部转动连接，所述第二凸轮限位块的另一端与所述第一凸轮限位块之间连接有拉簧单元；

所述驱动组件包括一凸轮单元，所述凸轮单元设置于所述第一凸轮限位块与所述第二凸轮限位块，且所述凸轮单元能沿第一方向移动，所述第一方向与所述竖直延伸部的延伸方向相交。

可选地，所述驱动组件还包括安装于所述机架上的第二旋转单元和滑块，其中，所述滑块与所述机架滑动连接；

所述凸轮单元安装于所述滑块的一端，所述滑块的另一端与所述第二旋转单元之间设置有连杆组件，所述第二旋转单元通过所述连杆组件与所述滑块连接，以带动所述滑块沿所述第一方向滑动。

可选地，所述机架上安装有Y轴移动平台，所述Y轴移动平台的移动端上安装有X轴移动平台，所述X轴移动平台与所述固晶平台连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的异向固晶设备，其固晶的过程如下：当需要从晶圆平台上取晶时，焊头组件被第一旋转单元转动，使焊头组件与晶圆平台垂直，随后被驱动组件带动沿靠近晶圆平台的方向移动；当需要向固晶平台上放置晶圆时，固晶平台移动到预设的位置，焊头组件被第一旋转单元转动，焊头组件与固晶平台垂直，随后被驱动组件带动沿靠近固晶平台的方向移动，从而将晶圆放置于固晶平台的板材上；在上述的过程中，晶圆的移动距离与固晶平台的大小无关，因为焊头的移动距离仅与旋转端相对于固晶平台的高度有关，与固晶平台的尺寸无关，因此能在不影响精度的前提下提高产量；同时，通过令焊头组件与旋转端滑动连接，使焊头组件沿靠近固晶平台的方向移动时，其受到约束，确保作用于晶圆上的力是与固晶平台垂直的，从而提高了晶圆的位置精度；综上所述，本实用新型的异向固晶设备具备产量高且精度高的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本实用新型实施例提供的异向固晶设备的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的异向固晶设备的正视结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的异向固晶设备的第一局部结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的异向固晶设备的第二局部结构示意图；

图5为图4在A处的局部放大结构示意图；

图6为图4在B处的局部放大结构示意图；

图7为本实用新型实施例的焊头组件的剖面结构示意图。

图示说明：01、机架；02、Y轴移动平台；03、X轴移动平台；10、固晶平台；20、晶圆平台；30、驱动组件；31、凸轮单元；32、第二旋转单元；33、滑块；34、连杆组件；40、第一旋转单元；

50、焊头组件；51、第一焊头支架；511、竖直延伸部；512、水平延伸部；513、第一凸轮限位块；514、第二凸轮限位块；515、拉簧单元；52、第二焊头支架；521、第一端部；522、第二端部；

53、晶圆吸取单元；531、晶圆吸取杆部；532、晶圆吸取锥形部；533、第一贯通孔；534、第二贯通孔；54、缓冲弹片组件；541、缓冲底座；542、螺纹孔；543、弹簧限位槽；544、销钉单元；545、调节单元；546、弹簧单元。

具体实施方式

为使得本实用新型的实用新型目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

请参考图1至图7，图1为本实用新型实施例提供的异向固晶设备的整体结构示意图，图2为本实用新型实施例提供的异向固晶设备的正视结构示意图，图3为本实用新型实施例提供的异向固晶设备的第一局部结构示意图，图4为本实用新型实施例提供的异向固晶设备的第二局部结构示意图，图5为图4在A处的局部放大结构示意图，图6为图4在B处的局部放大结构示意图，图7为本实用新型实施例的焊头组件的剖面结构示意图。

本实施例提供的异向固晶设备，应用于晶圆固晶于支架的场景，其中，支架指的是承载晶圆的元件，包括但不限于LED支架、PCB支架等；本异向固晶设备通过对结构进行改进，克服了常规技术中固晶平台10不能过大的问题，从而能够单次搭载尺寸更大的支架，并且还对结构进行优化，使整体的精度得到提高。

如图1至图3所示，本实施例的异向固晶设备包括机架01，机架01上安装有固晶平台10和晶圆平台20，晶圆平台20与固晶平台10相垂直，且固晶平台10能相对于机架01移动；其中，晶圆平台20用于放置晶圆，固晶平台10用于放置支架。

机架01上还安装有驱动组件30和第一旋转单元40，第一旋转单元40的旋转端滑动连接有焊头组件50；驱动组件30用于带动焊头组件50沿远离或靠近第一旋转单元40的方向移动，其中焊头组件50能够吸取晶圆并将晶圆放置于支架上；在本实施例中，第一旋转单元40为电机，其他可选的实施方式中，第一旋转单元40可以为气缸。

具体地，当取晶时，焊头组件50被第一旋转单元40转动，与晶圆平台20垂直，且被驱动组件30带动沿靠近晶圆平台20的方向移动；当固晶时，焊头组件50被第一旋转单元40转动，与固晶平台10垂直，且被驱动组件30带动沿靠近固晶平台10的方向移动。在上述的过程中，晶圆的移动距离与固晶平台10的大小无关，因为焊头的移动距离仅与旋转端相对于固晶平台10的高度有关，与固晶平台10的尺寸无关，无论固晶平台10的尺寸如何增加，均先是通过固晶平台10移动至焊头组件50的下方，再通过驱动组件30带动焊头组件50移动一段距离，将晶圆放置于固晶平台10上的支架上，因此能在不影响精度的前提下提高产量；同时，通过令焊头组件50与旋转端滑动连接，使焊头组件50沿靠近固晶平台10的方向移动时，其受到约束，确保作用于晶圆上的力是与固晶平台10垂直的，从而提高了晶圆的位置精度；综上所述，本实施例的异向固晶设备具备产量高且精度高的优点。

进一步地，如图4至图6所示，焊头组件50包括第一焊头支架51，第一焊头支架51包括与旋转端滑动连接的竖直延伸部511，竖直延伸部511远离旋转端的端部沿水平方向向外延伸地设有水平延伸部512；水平延伸部512连接有第二焊头支架52，第二焊头支架52的第一端部521上安装有晶圆吸取单元53。即第一焊头支架51呈“L”型结构，末端配置一晶圆吸取单元53，能够以自身的形变为晶圆吸取单元53提供缓冲的作用。

进一步地，如图4所示，第一焊头支架51上安装有缓冲弹片组件54；第一端部521凸出于水平延伸部512，第二焊头支架52的第二端部522与缓冲弹片组件54相抵。示例性的，当固晶时，第一焊头支架51在驱动组件30的作用下下压，缓冲弹片组件54起到缓冲晶圆吸取单元53的作用，避免晶圆与支架之间发生刚性碰撞，降低了晶圆的损坏率。

在一个具体的实施方式中，如图6和图7所示，缓冲弹片组件54包括固定连接于水平延伸部512上的缓冲底座541，缓冲底座541上开设有螺纹孔542和弹簧限位槽543，弹簧限位槽543及螺纹孔542沿远离竖直延伸部511的方向分布；螺纹孔542螺纹连接有销钉单元544，销钉单元544与第二焊头支架52抵接；弹簧限位槽543中可活动地安装有调节单元545，调节单元545与第二焊头支架52之间设置有弹簧单元546，弹簧单元546分别与调节单元545及第二焊头支架52抵接。其中，弹簧单元546起到缓冲的作用，而调节单元545与弹簧限位槽543之间通过螺纹连接，从而实现调节弹簧单元546张紧量的效果；销钉单元544起到调节第二焊头支架52的最大极限位置的作用，确保焊头组件50的移动精度；通过上述设置，既保证了焊头组件50的缓冲量，又提高了整体的精度。在其他可选的实施方式中，可以仅选用弹簧单元546与销钉单元544中的一个。

进一步地，如图7所示，第一端部521开设有安装孔，晶圆吸取单元53包括套设于安装孔中的晶圆吸取杆部531，晶圆吸取杆部531凸设有晶圆吸取锥形部532，晶圆吸取杆部531开设有第一贯通孔533，晶圆吸取锥形部532开设有第二贯通孔534，第一贯通孔533与第二贯通孔534连通。贯通孔能外接真空装置，以通过晶圆吸取锥形部532吸取晶圆。

进一步地，如图3至图5所示，竖直延伸部511上凸设有第一凸轮限位块513，第一凸轮限位块513的上方设有第二凸轮限位块514，第二凸轮限位块514的一端与竖直延伸部511转动连接，第二凸轮限位块514的另一端与第一凸轮限位块513之间连接有拉簧单元515；驱动组件30包括一凸轮单元31，该凸轮单元31由依次连接的两个轴承组成，凸轮单元31设置于第一凸轮限位块513与第二凸轮限位块514，且凸轮单元31能沿第一方向移动，第一方向与竖直延伸部511的延伸方向相交。示例性的，当取晶或固晶时，驱动组件30带动凸轮单元31沿第一方向移动，该第一方向与取晶方向或固晶方向之间呈45度，使得第一凸轮限位块513同步地沿远离第一旋转单元40的方向移动；其中，通过第二凸轮限位块514及拉簧单元515的设置，与第一凸轮限位块513之间形成一凸轮槽，凸轮单元31设置于该凸轮槽中，且拉簧单元515为凸轮槽的形成提供余量，使得凸轮单元31能够方便地放入凸轮槽中，减少装配的难度。

在一个具体的实施方式中，驱动组件30还包括安装于机架01上的第二旋转单元32和滑块33，其中，滑块33与机架01滑动连接；其中，第二旋转单元32可以选用电机，滑块33通过滑轨与机架01滑动连接。

凸轮单元31安装于滑块33的一端，滑块33的另一端与第二旋转单元32之间设置有连杆组件34，第二旋转单元32通过连杆组件34与滑块33连接，以带动滑块33沿第一方向滑动。其中，连杆组件34包括两个连杆，连杆组件34与滑块33组成曲柄滑块结构，使得滑块33能沿第一方向滑动，该结构具有结构紧凑的优点。在其他可选的实施方式中，可以采用气缸直接推动滑块33滑动。

进一步地，如图1所示，机架01上安装有Y轴移动平台02，Y轴移动平台02的移动端上安装有X轴移动平台03，X轴移动平台03与固晶平台10连接。即固晶平台10通过Y轴移动平台02及X轴移动平台03实现水平面上的移动；同理地，晶圆平台20通过移动平台实现竖直面上的移动。

综上所述，本实施例提供的异向固晶设备具备产量高且精度高的优点，还具有结构紧凑、装配简单、稳定性高、良率高等优点。

以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种异向固晶设备，其特征在于，包括机架(01)，所述机架(01)上安装有固晶平台(10)和晶圆平台(20)，所述晶圆平台(20)与所述固晶平台(10)相垂直，且所述固晶平台(10)能相对于所述机架(01)移动；

所述机架(01)上还安装有驱动组件(30)和第一旋转单元(40)，所述第一旋转单元(40)的旋转端滑动连接有焊头组件(50)；所述驱动组件(30)用于带动所述焊头组件(50)沿远离或靠近所述第一旋转单元(40)的方向移动；

当取晶时，所述焊头组件(50)被所述第一旋转单元(40)转动，与所述晶圆平台(20)垂直，且被所述驱动组件(30)带动沿靠近所述晶圆平台(20)的方向移动；

当固晶时，所述焊头组件(50)被所述第一旋转单元(40)转动，与所述固晶平台(10)垂直，且被所述驱动组件(30)带动沿靠近所述固晶平台(10)的方向移动。

2.根据权利要求1所述的异向固晶设备，其特征在于，所述焊头组件(50)包括第一焊头支架(51)，所述第一焊头支架(51)包括与所述旋转端滑动连接的竖直延伸部(511)，所述竖直延伸部(511)远离所述旋转端的端部沿水平方向向外延伸地设有水平延伸部(512)；

所述水平延伸部(512)连接有第二焊头支架(52)，所述第二焊头支架(52)的第一端部(521)上安装有晶圆吸取单元(53)。

3.根据权利要求2所述的异向固晶设备，其特征在于，所述第一焊头支架(51)上安装有缓冲弹片组件(54)；

所述第一端部(521)凸出于所述水平延伸部(512)，所述第二焊头支架(52)的第二端部(522)与所述缓冲弹片组件(54)相抵。

4.根据权利要求3所述的异向固晶设备，其特征在于，所述缓冲弹片组件(54)包括固定连接于所述水平延伸部(512)上的缓冲底座(541)，所述缓冲底座(541)上开设有螺纹孔(542)和弹簧限位槽(543)，所述弹簧限位槽(543)及所述螺纹孔(542)沿远离所述竖直延伸部(511)的方向分布；

所述螺纹孔(542)螺纹连接有销钉单元(544)，所述销钉单元(544)与所述第二焊头支架(52)抵接；所述弹簧限位槽(543)中可活动地安装有调节单元(545)，所述调节单元(545)与所述第二焊头支架(52)之间设置有弹簧单元(546)，所述弹簧单元(546)分别与所述调节单元(545)及所述第二焊头支架(52)抵接。

5.根据权利要求2所述的异向固晶设备，其特征在于，所述第一端部(521)开设有安装孔，所述晶圆吸取单元(53)包括套设于所述安装孔中的晶圆吸取杆部(531)，所述晶圆吸取杆部(531)凸设有晶圆吸取锥形部(532)，所述晶圆吸取杆部(531)开设有第一贯通孔(533)，所述晶圆吸取锥形部(532)开设有第二贯通孔(534)，所述第一贯通孔(533)与所述第二贯通孔(534)连通。

6.根据权利要求2所述的异向固晶设备，其特征在于，所述竖直延伸部(511)上凸设有第一凸轮限位块(513)，所述第一凸轮限位块(513)的上方设有第二凸轮限位块(514)，所述第二凸轮限位块(514)的一端与所述竖直延伸部(511)转动连接，所述第二凸轮限位块(514)的另一端与所述第一凸轮限位块(513)之间连接有拉簧单元(515)；

所述驱动组件(30)包括一凸轮单元(31)，所述凸轮单元(31)设置于所述第一凸轮限位块(513)与所述第二凸轮限位块(514)，且所述凸轮单元(31)能沿第一方向移动，所述第一方向与所述竖直延伸部(511)的延伸方向相交。

7.根据权利要求6所述的异向固晶设备，其特征在于，所述驱动组件(30)还包括安装于所述机架(01)上的第二旋转单元(32)和滑块(33)，其中，所述滑块(33)与所述机架(01)滑动连接；

所述凸轮单元(31)安装于所述滑块(33)的一端，所述滑块(33)的另一端与所述第二旋转单元(32)之间设置有连杆组件(34)，所述第二旋转单元(32)通过所述连杆组件(34)与所述滑块(33)连接，以带动所述滑块(33)沿所述第一方向滑动。

8.根据权利要求1所述的异向固晶设备，其特征在于，所述机架(01)上安装有Y轴移动平台(02)，所述Y轴移动平台(02)的移动端上安装有X轴移动平台(03)，所述X轴移动平台(03)与所述固晶平台(10)连接。

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