CN219203121U - 一种回流焊晶圆片移载装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及半导体设备技术领域，特别涉及一种回流焊晶圆片移载装置。该装置包括：运输组件，其包括运输轨道和位于所述运输轨道上运输晶圆片的载具；上料组件，其包括上料移载机构和上料轨道，所述上料移载机构用于将载具上装载的晶圆片移至上料轨道，所述上料轨道将移至其上的晶圆片送至回流炉的网带上；下料组件，其包括下料轨道和下料移载机构，所述下料轨道用于接收从网带送出的晶圆片，所述下料移载机构用于将下料轨道上的晶圆片移至晶圆片盒安置。采用本实用新型提供的回流焊晶圆片移载装置，可以避免晶圆片在回流中因受热导致的翘曲破裂问题。

Description

一种回流焊晶圆片移载装置

技术领域

本实用新型涉及半导体设备技术领域，特别涉及一种回流焊晶圆片移载装置。

背景技术

印刷植球工艺采用晶圆片带载具回流，可形成高效的自动化流水线。但在回流过程中受到高温后，晶圆片材质较薄会先膨胀，而载具本身较厚，受热较慢，导致晶圆膨胀受到载具的限制，导致芯片破裂。

由于载具的型腔在印刷时不能随意扩大，否则会影响印刷精度，导致前一工序无法正常作业，而回流则受高温需要更大的空间才能确保应力释放。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种回流焊晶圆片移载装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种回流焊晶圆片移载装置，适用于以网带承载晶圆片的回流炉，包括：

运输组件，其包括运输轨道和位于所述运输轨道上运输晶圆片的载具；

上料组件，其包括上料移载机构和上料轨道，所述上料移载机构用于将载具上装载的晶圆片移至上料轨道，所述上料轨道将移至其上的晶圆片送至回流炉的网带上；

下料组件，其包括下料轨道和下料移载机构，所述下料轨道用于接收从网带送出的晶圆片，所述下料移载机构用于将下料轨道上的晶圆片移至晶圆片盒安置。

在一更佳的实施例中，所述运输轨道包括：

第一运输轨道；

第二运输轨道，与所述第一运输轨道平行间隔设置，所述第一运输轨道与第二运输轨道之间设有用于将晶圆片从载具向上顶起的顶推装置。

在一更佳的实施例中，所述上料移载机构包括第一叉取结构，所述第一叉取结构用于当晶圆片被顶推装置顶起后，插入并承托在所述晶圆片的下方以将其托起并转移。

在一更佳的实施例中，所述第一叉取结构包括：

第一机械手臂；

第二机械手臂，与所述第一机械手臂平行间隔设置，所述第一机械手臂和第二机械手臂分别伸入并承托在所述晶圆片的下方，以将所述晶圆片托起、转移。

在一更佳的实施例中，所述第一机械手臂和/或所述第二机械手臂上设有若干吸气孔，以使所述第一机械手臂和/或所述第二机械手臂承托在所述晶圆片的下方并通过吸气孔将所述晶圆片吸附。

在一更佳的实施例中，所述上料轨道采用静电皮带式轨道，所述静电皮带数为若干条且各相邻所述静电皮带之间形成若干间隙，使所述第一机械手臂和第二机械手臂得以分别穿过间隙将所述晶圆片转移至所述上料轨道上。

在一更佳的实施例中，所述下料移载机构包括第二叉取结构，所述第二叉取结构用于从所述晶圆片的下方插入并承托在其下方，以将所述晶圆片托起并转移至晶圆片盒安置。

在一更佳的实施例中，所述第二叉取结构包括：

第三机械手臂；

第四机械手臂，与所述第三机械手臂平行间隔设置，所述第三机械手臂和第四机械手臂分别伸入并承托在所述晶圆片的下方，以将所述晶圆片托起、转移。

在一更佳的实施例中，所述下料轨道采用静电皮带式轨道，所述静电皮带数为若干条且各相邻所述静电皮带之间形成若干间隙，使所述第三机械手臂和第四机械手臂得以分别穿过间隙将所述晶圆片托起并转移至晶圆片盒安置。

在一更佳的实施例中，所述上料轨道和下料轨道的轨道面与所述网带的网面处于同一水平面上。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1、晶圆片直接放置在回流网上，无载具限制，从而避免回流中因受热问题导致的晶圆翘曲破裂的风险。

2、全流程完全自动化，无人工干预，具有较高的生产效率。

3、机械装置简易便捷，成本低。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；在下面描述中附图所述的位置关系，若无特别指明，皆是图示中装置绘示的方向为基准。

图1为现有技术回流工艺设备结构示意图；

图2为采用本实用新型一实施例提供的回流焊晶圆片移载装置的回流工艺设备结构示意图；

图3为本实用新型一实施例提供的部分回流焊晶圆片移载装置的结构示意图；

图4为本实用新型一实施例提供的回流焊晶圆片移载装置的载具结构俯视图；

图5为图3所示回流焊晶圆片移载装置剩余部分的结构示意图。

附图标记：

1、回流炉；11、网带；2、运输机构；21、运输轨道；211、第一运输轨道；212、第二运输轨道；22、载具；221、型腔；23、顶推装置；3、上料组件；31、上料移载机构；311、第一叉取结构；311a、第一机械手臂；311b、第二机械手臂；312、上料移载轨道；32、上料轨道；4、下料组件；41、下料轨道；42、下料移载机构；421、第二叉取结构；421a、第三机械手臂；421b、第四机械手臂；422、下料移载轨道；5、晶圆片盒；6、印刷机；7、锡膏检测机。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例；下面所描述的本实用新型不同实施方式中所设计的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，本实用新型所使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型所属领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义，不能理解为对本实用新型的限制；应进一步理解，本实用新型所使用的术语应被理解为具有与这些术语在本说明书的上下文和相关领域中的含义一致的含义，并且不应以理想化或过于正式的意义来理解，除本实用新型中明确如此定义之外。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

回流工艺中，请参考图1所示，由于其工艺流程是先将晶圆片置于印刷机6上植锡球或印刷锡膏，而后经由锡膏检测机7检验后，在回流炉1内过回流焊，但在回流过程中受到高温后，晶圆片材质较薄(约200μm)会先膨胀，而载具(3mm铝板)本身较厚，受热较慢，导致晶圆膨胀受到载具的限制，导致芯片破裂。

目前，由于载具的型腔在印刷时不能扩大(公差为±100μm以内)，否则影响印刷精度，前工序不可正常作业，而回流受高温需要较大的空间(200μm以上)才能确保应力释放，因而，本实用新型提供一种回流焊晶圆片移载装置。

请参考图2至图5，本实用新型一实施例提供一种回流焊晶圆片移载装置，适用于以网带11承载晶圆片的回流炉1，所述回流焊晶圆片移载装置包括：运输机构2、上料机构3、下料机构4；

运输组件2包括运输轨道21和位于所述运输轨道21上运输晶圆片的载具22；请参考图3所示，所述运输轨道21包括：第一运输轨道211、以及与所述第一运输轨道211平行间隔设置的第二运输轨道212，所述第一运输轨道211与第二运输轨道212之间设有用于将晶圆片从载具22向上顶起的顶推装置23。

在本实用新型的具体实施方式中，请参考图3和图4所示，所述载具22的本体可以为一板式形状，位于其中部设有一型腔221，用以容置晶圆片；所述载具22的宽度可以宽于所述运输轨道21的第一运输轨道211与第二运输轨道212之间的间隔，以使得所述载具22可以直接放置在该运输轨道21上进行运输，当然也可以采用其他运输载具的方式，将所述载具22承载于其上，以保护该载具22，避免其出现转运过程中的滑落造成直接损伤；而所述运输轨道21采用双轨道的方式，可以提高运输过程的稳定性，进而提高产品的良率。

所述顶推装置23可以是由一承托台以及与所述承托台连接的顶推气缸构成，通过驱动该顶推气缸从而将承托台向上顶起，从而实现将晶圆片从载具22向上顶起，使得该晶圆片与所述载具22分离，而所述承托台在水平面上的正投影面积优选小于所述晶圆片在水平面上的正投影面积，使得晶圆片在被顶起后，其底面的周缘可以被直接接触，从而通过上料移载机构31可以更为方便地获取所述晶圆片，该获取方式优选为托起转移的方式；在该实施方式中，型腔221的腔底可以进行开口以使所述承托台可以穿过所述型腔221的开口以实现顶推操作，较佳地，在一般情况下，使所述承托台的上表面与型腔221的表面齐平，使得该晶圆片得以更为平整地容置在该型腔221内；亦或者，在一些实施例中，该型腔221的腔底为与其侧壁采用受限制的可移动连接，即当且仅当受到向上的力时，该腔底会被顶起，以方便顶推的操作，如此设置，则可以无需承托台的设置，其直接由顶推气缸校准并向上顶起即可实现晶圆片的顶起总做，当然，可以增设腔底与顶推气缸的对位结构的设计，本领域技术人员可依照前述记载进行适应性实际，因而在此不做过多赘述；所述顶推装置23可以是设置于所述载具22的底部，也可以是设置在一预设位置，当载具22移动至该预设位置时，驱动所述顶推装置23的顶推气缸将晶圆片从载具22内向上顶起，从而以便于上料机构3获取该晶圆片；

上料组件3，其包括上料移载机构31和上料轨道32，所述上料移载机构31用于将载具22上装载的晶圆片移至上料轨道32，所述上料轨道32将移至其上的晶圆片送至回流炉1的网带11上；

在本实用新型的具体实施方式中，请参考图3所示，所述上料移载机构31可以包括第一叉取结构311、以及上料移载轨道312，所述第一叉取结构311设置在所述上料移载轨道312上，结合该上料移载轨道312使得可以适应更大范围的产品转移，从而提高生产效率，可以理解的是，对于小范围内的转移则可以无需设置该轨道，所述第一叉取结构311用于当晶圆片被顶推装置23顶起后，插入并承托在所述晶圆片的下方以将其托起并转移，具体来说，所述第一叉取结构311包括：第一机械手臂311a；第二机械手臂311b，与所述第一机械手臂311a平行间隔设置，所述第一机械手臂311a和第二机械手臂311b分别伸入并承托在所述晶圆片的下方，以将所述晶圆片托起、转移，采用双平行机械手臂的结构，可以实现将晶圆片从底部托起再转移，从而避免破坏晶圆片表面的锡球或印刷锡膏等，该些机械手臂可以设置在一可升降、旋转的载体上，从而实现对晶圆片的抬起、放下并转移。在另一实施例中，所述第一机械手臂311a和/或所述第二机械手臂311b上设有若干吸气孔，以使所述第一机械手臂311a和/或所述第二机械手臂311b承托在所述晶圆片的下方并通过吸气孔将所述晶圆片吸附，通过该些吸气孔的设置，当所述第一机械手臂311a和/或所述第二机械手臂311b从所述晶圆片的下方承托起晶圆片时，通过开启吸附机构，例如是负压吸附装置等，以吸附住晶圆，以使晶圆片在转移过程中更加的稳固。

在本实用新型的具体实施方式中，所述上料轨道32采用静电皮带式轨道，该静电皮带式轨道可以防止静电对芯片内部电路的伤害，可将摩擦产生的静电通过设备导入接地，且皮带式轨道机械结构简单，成本较低。所述静电皮带数为若干条，可以是大于1的奇数条，具体采用3条静电皮带，当然也可以采用5条等，其可以使得晶圆片在该静电皮带式轨道上的运输更为稳定，不易发生移动和晃动，各相邻所述静电皮带之间形成若干间隙，将大于1的奇数条静电皮带平行间隔设置，有利于第一叉取结构311上的机械手臂得以更好的伸入轨道中，即所述第一机械手臂311a和第二机械手臂311b得以分别穿过间隙将所述晶圆片转移至所述上料轨道32上，该转移方式相较将晶圆片转移至上料轨道32的上方并令晶圆片滑落在轨道上的方式，其同样不影响轨道的运转，却可以进一步提高产品在转移过程中的安全性、稳定性，进而有效提高产品的良率。

值得注意的是，晶圆片被转移至上料轨道32后，会由该上料轨道32传输并转移至回流炉的网带11上，从而在回流前将晶圆片从载具22中取出，从而实现晶圆片与载具22的分离，而晶圆片则会被传送流入回流炉内，使得其在回流过程中不再会受到外力的限制，产生翘曲等现象；

下料组件4，其包括下料轨道41和下料移载机构42，所述下料轨道41用于接收从网带11送出的晶圆片，所述下料移载机构42用于将下料轨道41上的晶圆片移至晶圆片盒5安置。

在本实用新型的具体实施方式中，请参考图5所示，所述下料轨道41采用静电皮带式轨道，该静电皮带式轨道可以防止静电对芯片内部电路的伤害，可将摩擦产生的静电通过设备导入接地，且皮带式轨道机械结构简单，成本较低。所述静电皮带数为若干条，可以是大于1的奇数条，具体采用3条静电皮带，当然也可以采用5条等，其可以使得晶圆片在该静电皮带式轨道上的运输更为稳定，不易发生移动和晃动，各相邻所述静电皮带之间形成若干间隙，将大于1的奇数条静电皮带平行间隔设置，有利于后续的第二叉取结构421上的机械手臂得以更好的伸入轨道中，即所述第三机械手臂421a和第四机械手臂421b得以分别穿过间隙将所述晶圆片托起并转移至晶圆片盒5安置。

在本实用新型的具体实施方式中，所述下料轨道41的轨道面宽度大于所述网带11的网面宽度；晶圆片在回流过程中，晶圆片依靠自身重力以及与网带之间存在的摩擦力，使得其能够较好的保持原有位置并在原有位置上受网带的传输向出口行进，即便出现少量位移，其移动的范围也十分有限，而将下料轨道41的轨道面宽度设置为大于所述网带11的网面宽度，使得晶圆片及时出现少量位移也可以转移至下料轨道41上，一般来说，所述网带11的网面宽度大致与晶圆片的直径相同，而下料轨道41轨道面宽度则大于晶圆片的直径，从而留有一定的冗余，以防止在转移过程中晶圆片跌出。

在本实用新型的具体实施方式中，请参考图5所示，所述下料移载机构42包括第二叉取结构421、以及下料移载轨道422，通过该下料移载轨道422可以适应更大范围的产品转移，从而提高生产效率，所述第二叉取结构421用于从所述晶圆片的下方插入并承托在其下方，以将所述晶圆片托起并转移至晶圆片盒5安置。所述第二叉取结构421包括：第三机械手臂421a；第四机械手臂421b，与所述第三机械手臂421a平行间隔设置，所述第三机械手臂421a和第四机械手臂421b分别伸入并承托在所述晶圆片的下方，以将所述晶圆片托起、转移；采用双平行机械手臂的结构，可以实现将晶圆片从底部托起再转移，从而避免破坏晶圆片表面的锡球或印刷锡膏等，对于下料组件4而言，其主要通过该第二叉取结构421将晶圆片从下料轨道41上托起并转移至晶圆盒5内。在另一实施例中，所述第三机械手臂421a和/或第四机械手臂421b上可以设置若干吸气孔，其作用如前文所述，在此不做过多赘述。

所述上料轨道32和下料轨道41的轨道面与所述网带11的网面处于同一水平面上，其可以使得晶圆片在上料轨道32转移至网带11、以及网带11转移至下料轨道41时，两两之间的转移更为顺畅。

另外，本领域技术人员应当理解，尽管现有技术中存在许多问题，但是，本实用新型的每个实施例或技术方案可以仅在一个或几个方面进行改进，而不必同时解决现有技术中或者背景技术中列出的全部技术问题。本领域技术人员应当理解，对于一个权利要求中没有提到的内容不应当作为对于该权利要求的限制。

尽管本文中较多的使用了诸如回流炉、网带、运输机构、运输轨道、第一运输轨道、第二运输轨道、载具、型腔、顶推装置、上料组件、上料移载机构、第一叉取结构、第一机械手臂、第二机械手臂、上料移载轨道、上料轨道、下料组件、下料轨道、下料移载机构、第二叉取结构、第三机械手臂、第四机械手臂、下料移载轨道、印刷机、锡膏检测机等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的；本实用新型实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。

Claims (10)

1.一种回流焊晶圆片移载装置，适用于以网带(11)承载晶圆片的回流炉，其特征在于，包括：

运输组件(2)，其包括运输轨道(21)和位于所述运输轨道(21)上运输晶圆片的载具(22)；

上料组件(3)，其包括上料移载机构(31)和上料轨道(32)，所述上料移载机构(31)用于将载具(22)上装载的晶圆片移至上料轨道(32)，所述上料轨道(32)将移至其上的晶圆片送至回流炉(1)的网带(11)上；

下料组件(4)，其包括下料轨道(41)和下料移载机构(42)，所述下料轨道(41)用于接收从网带(11)送出的晶圆片，所述下料移载机构(42)用于将下料轨道(41)上的晶圆片移至晶圆片盒(5)安置。

2.根据权利要求1所述的回流焊晶圆片移载装置，其特征在于：所述运输轨道(21)包括：

第一运输轨道(211)；

第二运输轨道(212)，与所述第一运输轨道(211)平行间隔设置，所述第一运输轨道(211)与第二运输轨道(212)之间设有用于将晶圆片从载具(22)向上顶起的顶推装置(23)。

3.根据权利要求1或2所述的回流焊晶圆片移载装置，其特征在于：所述上料移载机构(31)包括第一叉取结构(311)，所述第一叉取结构(311)用于当晶圆片被顶推装置(23)顶起后，插入并承托在所述晶圆片的下方以将其托起并转移。

4.根据权利要求3所述的回流焊晶圆片移载装置，其特征在于：所述第一叉取结构(311)包括：

第一机械手臂(311a)；

第二机械手臂(311b)，与所述第一机械手臂(311a)平行间隔设置，所述第一机械手臂(311a)和第二机械手臂(311b)分别伸入并承托在所述晶圆片的下方，以将所述晶圆片托起、转移。

5.根据权利要求4所述的回流焊晶圆片移载装置，其特征在于：所述第一机械手臂(311a)和/或所述第二机械手臂(311b)上设有若干吸气孔，以使所述第一机械手臂(311a)和/或所述第二机械手臂(311b)承托在所述晶圆片的下方并通过吸气孔将所述晶圆片吸附。

6.根据权利要求5所述的回流焊晶圆片移载装置，其特征在于：所述上料轨道(32)采用静电皮带式轨道，所述静电皮带数为若干条且各相邻所述静电皮带之间形成若干间隙，使所述第一机械手臂(311a)和第二机械手臂(311b)得以分别穿过间隙将所述晶圆片转移至所述上料轨道(32)上。

7.根据权利要求1或6所述的回流焊晶圆片移载装置，其特征在于：所述下料移载机构(42)包括第二叉取结构(421)，所述第二叉取结构(421)用于从所述晶圆片的下方插入并承托在其下方，以将所述晶圆片托起并转移至晶圆片盒(5)安置。

8.根据权利要求7所述的回流焊晶圆片移载装置，其特征在于：所述第二叉取结构(421)包括：

第三机械手臂(421a)；

第四机械手臂(421b)，与所述第三机械手臂(421a)平行间隔设置，所述第三机械手臂(421a)和第四机械手臂(421b)分别伸入并承托在所述晶圆片的下方，以将所述晶圆片托起、转移。

9.根据权利要求8所述的回流焊晶圆片移载装置，其特征在于：所述下料轨道(41)采用静电皮带式轨道，所述静电皮带数为若干条且各相邻所述静电皮带之间形成若干间隙，使所述第三机械手臂(421a)和第四机械手臂(421b)得以分别穿过间隙将所述晶圆片托起并转移至晶圆片盒(5)安置。

10.根据权利要求1所述的回流焊晶圆片移载装置，其特征在于：所述上料轨道(32)和下料轨道(41)的轨道面与所述网带(11)的网面处于同一水平面上。

Images