CN220444463U - 一种芯片挑选设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及芯片生产加工技术领域，尤其是指一种芯片挑选设备，其包括机架、扩膜装置、放置机构及分别设置于机架上的第一移动机构、芯片抓取装置、第二移动机构、第一视觉检测装置及废料回收结构；所述第一移动机构用于带动扩膜装置相对于机架移动；所述第二移动机构用于带动放置机构相对于机架移动；所述芯片抓取装置能在扩膜装置、第一视觉检测装置、废料回收结构和放置机构之间往复运动；所述废料回收结构用于回收芯片。本实用新型的芯片挑选的自动化程度高，芯片挑选效率快。增设废料回收结构，便于不合格的芯片的快速回收。芯片抓取装置与扩膜装置、第一视觉检测装置、放置机构和废料回收结构的配合方便。

Description

一种芯片挑选设备

技术领域

本实用新型涉及芯片生产加工技术领域，尤其是指一种芯片挑选设备。

背景技术

晶圆圆片附着在膜上，膜封装在不锈钢圆环上，完整的晶圆切割成单个芯片后，需要根据芯片的质量实施分选操作，将缺陷芯片从膜上取走。晶圆的每相邻单片芯片之间切割后仍然存在相互作用力，直接用吸嘴吸取缺陷芯片将影响周边芯片的稳定性，引起二次损伤。在专利申请号为CN202021608829.7、专利申请名称为一种晶圆挑片台的专利中公开了包括支撑台、弹压组件以及托盘，支撑台上具有卡设晶圆的卡槽，弹压组件连接在支撑台上并能将晶圆压紧在卡槽内，托盘连接在支撑台的一侧。本实用新型中的晶圆挑片台，利用支撑台和弹压组件能够实现对晶圆的固定，如此可以释放操作人员的一只手，无需一边持握晶圆的同时还要顶出晶粒，利用该晶圆挑片台固定晶圆后，操作人员可以一只手顶出固定后的晶圆上的晶粒，另一只手拿着吸笔吸取晶粒。并且托盘设置在支撑台的一侧，缩短了晶粒的移动距离。此专利申请通过人工挑选晶圆的晶粒，人工挑选的效率低下，晶粒合格的判断标准主观性强，无法准确地挑选出合格的晶粒。因此，缺陷十分明显，亟需提供一种解决方案。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种芯片挑选设备。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种芯片挑选设备，其包括机架、扩膜装置、放置机构及分别设置于机架上的第一移动机构、芯片抓取装置、第二移动机构、第一视觉检测装置及废料回收结构；所述扩膜装置用于放置载具并能将载具上的薄膜张紧；所述放置机构用于放置载具；所述第一移动机构用于带动扩膜装置相对于机架移动；所述第二移动机构用于带动放置机构相对于机架移动；所述芯片抓取装置能在扩膜装置、第一视觉检测装置、废料回收结构和放置机构之间往复运动，以将扩膜后的薄膜上的芯片输送至第一视觉检测装置，所述第一视觉检测装置对芯片抓取装置所抓取或输送的芯片进行检测后，所述芯片抓取装置再将芯片输送至放置机构的载具上或废料回收结构；所述废料回收结构用于回收芯片。

进一步地，所述芯片抓取装置包括分别设置于机架上的第一芯片输送机构、转运座和第二芯片输送机构，所述第一芯片输送机构用于在扩膜装置、第一视觉检测装置、废料回收结构和转运座之间往复运动，以将扩膜后的薄膜上的芯片输送至转运座或废料回收结构，所述第一视觉检测装置用于对第一芯片输送机构抓取或输送的芯片进行检测；所述第二芯片输送机构用于在转运座和放置机构之间往复运动，以将转运座上的芯片输送至放置机构所放置的薄膜上。

进一步地，所述芯片抓取装置还包括用于对转运座上的芯片的位置进行检测的第二视觉检测装置。

进一步地，所述芯片挑选设备还包括分别设置于机架上的第三视觉检测装置和第四视觉检测装置，所述第三视觉检测装置用于检测扩膜装置上待抓取的芯片是否移动至第一芯片输送机构的工作端；所述第四视觉检测装置用于检测放置机构上的薄膜上的待放置芯片的位置是否移动至第二芯片输送机构的工作端。

进一步地，所述第一芯片输送机构包括设置于机架上的摆臂驱动器、设置于摆臂驱动器的输出端的摆臂本体及设置于摆臂本体上的吸料组件，所述摆臂驱动器用于带动摆臂本体旋转及升降。

进一步地，所述芯片挑选设备还包括顶料装置，所述顶料装置用于将扩膜后的薄片顶起。

进一步地，所述芯片挑选设备还包括分别设置于机架上的储料台及载具输送装置，所述载具输送装置在储料台与放置机构之间往复运动，以将载满芯片的载具输送至储料台，还能将储料台内待储存芯片的载具输送至放置机构；所述储料台升降地设置于机架上。

进一步地，所述载具输送装置包括设置于机架上的龙门架、设置于龙门架上载具驱动器及设置于载具驱动器的输出端的机械手。

进一步地，所述储料台包括台本体及设置于台本体的内侧壁上的多个卡接块。

本实用新型的有益效果：本实用新型的芯片挑选的自动化程度高，芯片挑选效率快。通过芯片抓取装置逐一抓取扩膜后的薄膜上的芯片至第一视觉检测装置进行检测，有利于芯片的逐一精准检测。增设废料回收结构，便于不合格的芯片的快速回收。芯片抓取装置与扩膜装置、第一视觉检测装置、放置机构和废料回收结构的配合方便。经由扩膜装置固定铁环并使得薄膜张紧，使得薄膜上的多个芯片之间的间距增大，便于芯片抓取装置抓取或吸取薄膜上的芯片。

第一移动机构带动扩膜装置相对于机架移动，使得待抓取的芯片移动至芯片抓取装置的下方，便于芯片抓取装置下一次抓取芯片。第二移动机构带动放置机构相对于机架移动，使得待放置芯片的位置移动至芯片抓取装置的下方，便于芯片抓取装置下一次放置芯片。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图一。

图2为本实用新型的立体结构示意图二。

图3为本实用新型的第一芯片输送机构的立体结构示意图。

图4为本实用新型的局部立体结构示意图。

附图标记说明：

1、机架；2、第一移动机构；3、扩膜装置；4、芯片抓取装置；5、放置机构；6、第二移动机构；7、第一视觉检测装置；8、废料回收结构；9、第一芯片输送机构；10、第二芯片输送机构；11、转运座；12、第二视觉检测装置；13、第三视觉检测装置；14、第四视觉检测装置；15、摆臂驱动器；16、摆臂本体；17、吸料组件；18、顶料装置；19、储料台；20、载具输送装置；21、龙门架；22、载具驱动器；23、机械手；24、台本体；25、卡接块。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。

如图1至图4所示，本实用新型提供的一种芯片挑选设备，其包括机架1、扩膜装置3、放置机构5及分别设置于机架1上的第一移动机构2、芯片抓取装置4、第二移动机构6、第一视觉检测装置7及废料回收结构8；所述扩膜装置3用于放置载具并能将载具上的薄膜张紧；所述放置机构5上吸附有载具；所述第一移动机构2用于带动扩膜装置3相对于机架1移动；所述第二移动机构6用于带动放置机构5相对于机架1移动；所述芯片抓取装置4能依序在扩膜装置3、第一视觉检测装置7、废料回收结构8和放置机构5之间往复运动，以将扩膜后的薄膜上的芯片输送至第一视觉检测装置7，所述第一视觉检测装置7对芯片抓取装置4所抓取或输送的芯片进行检测后，所述芯片抓取装置4根据检测结构选择将芯片输送至放置机构5的载具的薄膜上进行贴装或废料回收结构8；所述废料回收结构8用于回收芯片。

在实际使用过程中，所述扩膜装置3和放置机构5分别位于芯片抓取装置4的两侧。所述载具包括铁环和薄膜，所述薄膜封装在铁环上，多个芯片分别贴设于薄膜上。扩膜装置3上放置的载具上满载有多个芯片，所述放置机构5上所放置的载具的薄膜为空载状态，等待贴装芯片。人工或机械手23将满载待检测的芯片的载具放置于扩膜装置3上，经由扩膜装置3固定铁环并使得薄膜张紧，使得薄膜上的多个芯片之间的间距增大，便于芯片抓取装置4抓取或吸取薄膜上的芯片。通过芯片抓取装置4逐一抓取或吸取薄膜上的芯片并将芯片输送至第一视觉检测装置7，通过第一视觉检测装置7对芯片抓取装置4所抓取的芯片进行检测，若芯片检测为合格，则芯片抓取装置4继续输送芯片至固定于放置机构5上的载具上的薄膜上，然后芯片抓取装置4复位，等待抓取下一个芯片；若芯片检测不合格，则芯片抓取装置4将此芯片输送至废料回收结构8，通过废料回收结构8将此芯片回收，芯片抓取装置4复位，等待抓取下一个芯片；第一移动机构2带动扩膜装置3相对于机架1移动，使得待抓取的芯片移动至芯片抓取装置4的下方，便于芯片抓取装置4下一次抓取芯片，另外，第二移动机构6带动放置机构5相对于机架1移动，使得待放置芯片的位置移动至芯片抓取装置4的下方，便于芯片抓取装置4下一次放置芯片。重复上述动作，从而实现了芯片的自动挑选，将合格的芯片整齐地排列至薄膜上，等待后续加工。本实用新型的芯片挑选的自动化程度高，芯片挑选效率快。通过芯片抓取装置4逐一抓取扩膜后的薄膜上的芯片至第一视觉检测装置7进行检测，有利于芯片的逐一精准检测。增设废料回收结构8，便于不合格的芯片的快速回收。芯片抓取装置4与扩膜装置3、第一视觉检测装置7、放置机构5和废料回收结构8的配合方便。

具体地，所述废料回收结构8包括废料回收框，芯片抓取装置4将不合格的芯片输送至废料回收框的上方后松开，芯片自动掉落至废料回收框内进行回收。

进一步地，所述芯片抓取装置4包括分别设置于机架1上的第一芯片输送机构9、转运座11和第二芯片输送机构10，所述第一芯片输送机构9用于在扩膜装置3、第一视觉检测装置7、废料回收结构8和转运座11之间往复运动，以将扩膜后的薄膜上的芯片输送至转运座11或废料回收结构8，所述第一视觉检测装置7用于对第一芯片输送机构9抓取或输送的芯片进行检测；所述第二芯片输送机构10用于在转运座11和放置机构5之间往复运动，以将转运座11上的芯片输送至放置机构5所放置的薄膜上。

具体地，所述芯片抓取装置4还包括用于对转运座11上的芯片的位置进行检测的第二视觉检测装置12。在实际使用过程中，第一芯片输送机构9抓取扩膜后的芯片至第一视觉检测装置7进行检测，并将检测合格的芯片输送至转运座11，通过第二视觉检测装置12分析芯片位于转运座11上的位置，然后将芯片的位置信息发送至第二芯片输送机构10，便于第二芯片输送机构10精准的抓取芯片，还有利于第二芯片输送机构10精准地将芯片输送至放置机构5的薄片上，提高了芯片与薄片的位置精度，有利于芯片整齐有序的放置于薄片上。芯片与薄片之间可采用胶黏的方式固定。

进一步地，所述芯片挑选设备还包括分别设置于机架1上的第三视觉检测装置13和第四视觉检测装置14，所述第三视觉检测装置13用于检测扩膜装置3上待抓取的芯片是否移动至第一芯片输送机构9的工作端的下方；所述第四视觉检测装置14用于检测放置机构5上的薄膜上的待放置芯片的位置是否移动至第二芯片输送机构10的工作端的下方。

在实际使用过程中，通过第一移动机构2带动扩膜装置3相对于机架1移动，使得待抓取的芯片移动至芯片抓取装置4的下方，第三视觉检测装置13检测移动后的待抓取的芯片是否移动到位，进一步提高第一芯片输送机构9抓取芯片的精准度。通过第二移动机构6带动放置机构5相对于机架1移动，使得待放置芯片的位置移动至第二芯片输送机构10的下方，第二芯片输送机构10将芯片贴装在放置机构5的载具上，第四视觉检测装置14还能对贴装后的芯片的位置及芯片的顶部进行检测，不但提高第二芯片输送机构10贴装芯片的精准度，还提高了芯片的检测精准度。

进一步地，所述第一芯片输送机构9包括设置于机架1上的摆臂驱动器15、设置于摆臂驱动器15的输出端的摆臂本体16及设置于摆臂本体16上的吸料组件17，所述摆臂驱动器15用于带动摆臂本体16旋转及升降，以便于吸料组件17转动至扩膜装置3、第一视觉检测装置7和转运座11，还便于吸料组件17吸取或释放芯片。

在实际使用过程中，所述摆臂驱动器15可采用现有的旋转驱动器与升降驱动器配合的结构。所述吸料组件17可采用现有的吸盘组件。通过摆臂驱动器15带动摆臂本体16和吸料组件17转动，摆臂本体16以摆臂驱动器15的输出端与摆臂本体16的连接处为轴转动，摆臂本体16上的吸料组件17能精准地旋转至扩膜装置3、第一视觉检测装置7和转运座11的上方，通过摆臂驱动器15带动摆臂本体16和吸料组件17升降以便于吸料组件17吸取或释放芯片。第一芯片输送机构9的机构简单、芯片的输送精准方便。

具体地，所述第二芯片输送机构10的结构与第一芯片输送机构9的结构相同或相似，在此不再赘述。

进一步地，所述芯片挑选设备还包括顶料装置18，所述顶料装置18用于将扩膜后的薄片顶起。

在实际使用过程中，所述顶料装置18包括顶料驱动器及设置于顶料驱动器的输出端的顶料件，所述顶料驱动器可采用现有的气缸。通过顶料驱动器带动顶料件向上顶起薄片，顶料件顶起薄片处的芯片向上凸起，便于第一芯片输送机构9吸取。所述顶料件与第三视觉检测装置13的中心轴位于同一竖直线上。第三视觉检测装置13还能将检测到的芯片在薄膜上的位置传递至顶料驱动器，顶料驱动器根据接收到的位置信号带动顶料件运动至第一芯片输送机构9待吸取的芯片的下方并将其顶起，芯片的顶起方便且精准。

进一步地，所述芯片挑选设备还包括分别设置于机架1上的储料台19及载具输送装置20，所述载具输送装置20在储料台19与放置机构5之间往复运动，以将载满芯片的载具输送至储料台19，还能将储料台19内待储存芯片的载具输送至放置机构5；所述储料台19升降地设置于机架1上。

具体地，所述载具输送装置20包括设置于机架1上的龙门架21、设置于龙门架21上载具驱动器22及设置于载具驱动器22的输出端的机械手23。所述芯片挑选设备还包括用于带动储料台19升降的储料台19升降机构(图中未示出)。在实际使用过程中，所述载具驱动器22、第一移动机构2和第二移动机构6均可采用直线驱动模组，所述机械手23可采用夹爪气缸。通过载具驱动器22带动机械手23运动至放置机构5，机械手23抓取放置机构5上载满芯片的载具后，载具驱动器22继续带动机械手23运动至储料台19，机械手23将抓取的载具放置于储料台19内。然后储料台19升降机构带动储料台19下降，使得储料台19内的待储存芯片的载具的高度与机械手23对应，然后机械手23抓取待储存芯片的载具，载具驱动器22带动机械手23运动至放置机构5，机械手23将此载具放置于放置机构5，等待进一步上料。增设储料台19，便于存储载具。增设载具输送装置20与储料台19配合，实现的本实用新型的载具的自动上下料，进一步提高了本实用新型的自动化程度。

进一步地，所述储料台19包括台本体24及设置于台本体24的内侧壁上的多个卡接块25。

具体地，所述台本体24前后贯穿设置，所述卡接块25对称设置于台本体24内。将台本体24前后贯穿，无需区分台本体24的前后两侧，即可将台本体24装设于机架1上，便于机械手23穿入或穿出台本体24。位于同一水平面上的两个卡接块25配合以用于支撑载具。储料台19的结构简单，载具的储存和放置方便。

具体地，所述第一视觉检测装置7、第二视觉检测装置12、第三视觉检测装置13和第四视觉检测装置14均可采用现有的AOI检测组件，所述放置机构5可采用现有的晶圆固晶台，其结构和功能与现有的固晶台相同或相似，本实施例不做赘述。

本实施例中的所有技术特征均可根据实际需要而进行自由组合。

上述实施例为本实用新型较佳的实现方案，除此之外，本实用新型还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种芯片挑选设备，其特征在于：包括机架(1)、扩膜装置(3)、放置机构(5)及分别设置于机架(1)上的第一移动机构(2)、芯片抓取装置(4)、第二移动机构(6)、第一视觉检测装置(7)及废料回收结构(8)；所述扩膜装置(3)用于放置载具并能将载具上的薄膜张紧；所述放置机构(5)用于放置载具；所述第一移动机构(2)用于带动扩膜装置(3)相对于机架(1)移动；所述第二移动机构(6)用于带动放置机构(5)相对于机架(1)移动；所述芯片抓取装置(4)能在扩膜装置(3)、第一视觉检测装置(7)、废料回收结构(8)和放置机构(5)之间往复运动，以将扩膜后的薄膜上的芯片输送至第一视觉检测装置(7)，所述第一视觉检测装置(7)对芯片抓取装置(4)所抓取或输送的芯片进行检测后，所述芯片抓取装置(4)再将芯片输送至放置机构(5)的载具上或废料回收结构(8)；所述废料回收结构(8)用于回收芯片。

2.根据权利要求1所述的一种芯片挑选设备，其特征在于：所述芯片抓取装置(4)包括分别设置于机架(1)上的第一芯片输送机构(9)、转运座(11)和第二芯片输送机构(10)，所述第一芯片输送机构(9)用于在扩膜装置(3)、第一视觉检测装置(7)、废料回收结构(8)和转运座(11)之间往复运动，以将扩膜后的薄膜上的芯片输送至转运座(11)或废料回收结构(8)，所述第一视觉检测装置(7)用于对第一芯片输送机构(9)抓取或输送的芯片进行检测；所述第二芯片输送机构(10)用于在转运座(11)和放置机构(5)之间往复运动，以将转运座(11)上的芯片输送至放置机构(5)所放置的薄膜上。

3.根据权利要求2所述的一种芯片挑选设备，其特征在于：所述芯片抓取装置(4)还包括用于对转运座(11)上的芯片的位置进行检测的第二视觉检测装置(12)。

4.根据权利要求2所述的一种芯片挑选设备，其特征在于：所述芯片挑选设备还包括分别设置于机架(1)上的第三视觉检测装置(13)和第四视觉检测装置(14)，所述第三视觉检测装置(13)用于检测扩膜装置(3)上待抓取的芯片是否移动至第一芯片输送机构(9)的工作端；所述第四视觉检测装置(14)用于检测放置机构(5)上的薄膜上的待放置芯片的位置是否移动至第二芯片输送机构(10)的工作端。

5.根据权利要求2所述的一种芯片挑选设备，其特征在于：所述第一芯片输送机构(9)包括设置于机架(1)上的摆臂驱动器(15)、设置于摆臂驱动器(15)的输出端的摆臂本体(16)及设置于摆臂本体(16)上的吸料组件(17)，所述摆臂驱动器(15)用于带动摆臂本体(16)旋转及升降。

6.根据权利要求1所述的一种芯片挑选设备，其特征在于：所述芯片挑选设备还包括顶料装置(18)，所述顶料装置(18)用于将扩膜后的薄片顶起。

7.根据权利要求1所述的一种芯片挑选设备，其特征在于：所述芯片挑选设备还包括分别设置于机架(1)上的储料台(19)及载具输送装置(20)，所述载具输送装置(20)在储料台(19)与放置机构(5)之间往复运动，以将载满芯片的载具输送至储料台(19)，还能将储料台(19)内待储存芯片的载具输送至放置机构(5)；所述储料台(19)升降地设置于机架(1)上。

8.根据权利要求7所述的一种芯片挑选设备，其特征在于：所述载具输送装置(20)包括设置于机架(1)上的龙门架(21)、设置于龙门架(21)上载具驱动器(22)及设置于载具驱动器(22)的输出端的机械手(23)。

9.根据权利要求7所述的一种芯片挑选设备，其特征在于：所述储料台(19)包括台本体(24)及设置于台本体(24)的内侧壁上的多个卡接块(25)。