鍵合設備上的雙路拾片翻轉機構的制作方法
【專利摘要】本發明的鍵合設備上的雙路拾片翻轉機構，包括：固定座，固定于鍵合設備上；用于拾取并運載芯片的第一拾取機構，安裝于固定座上；用于拾取并運載芯片的第二拾取機構，安裝于固定座上；用于帶動第一拾取機構和第二拾取機構運動的換位機構，使位于拾片位置或交片位置的第一拾取機構和位于交片位置或拾片位置的第二拾取機構交換位置。本發明的鍵合設備上的雙路拾片翻轉機構主要是通過換位機構使兩個拾取機構分別在拾片位置和交片位置往復運動，并行工作。本發明的鍵合設備上的雙路拾片翻轉機構生產效率高，同時結構簡單、緊湊，設備的可靠性高，方便電、氣連接，且利于視覺識別機構布局。
【專利說明】鍵合設備上的雙路拾片翻轉機構
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種專門適用于制造或處理半導體的設備，特別是涉及一種鍵合設備上的雙路拾片翻轉機構。
【背景技術】
[0002]倒裝芯片鍵合(FCB)是將芯片與基板直接安裝互連的一種方法，其之所以被稱為“倒裝”，是相對于傳統的引線鍵合(wire bonding)連接方式而言的，傳統的互連法通常都是芯片面朝上安裝互連，而倒裝芯片的電氣面朝下，芯片上的焊區直接與基板上的焊區互連，相當于將前者翻轉過來，故稱其為“倒裝”。用于完成倒裝芯片鍵合的鍵合設備通常包括拾片翻轉機構，拾片翻轉機構是鍵合設備中的關鍵機構，它的作用在于從在拾片位置上將芯片拾起，并將芯片傳遞到交片位置，在交片位置，鍵合頭機構中的鍵合頭將芯片拾起，并將芯片粘貼在基板晶圓上，完成鍵合工藝。
[0003]拾片翻轉機構的結構關系到鍵合設備的工作效率。目前生產線上的拾片翻轉機構的拾片翻轉頭都是單頭機構或三頭、多頭。單拾片頭的拾片翻轉機構生產效率低，三頭或多頭機構的拾片翻轉機構要連續向一個方向旋轉，電、氣連接要經過中間轉換裝置才能安裝，且視覺識別機構不好布局，機構復雜。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種既可解決困擾客戶的效率問題又方便電、氣連接，且利于視覺識別機構布局，結構較為簡單的鍵合設備上的雙路拾片翻轉機構。
[0005]本發明的鍵合設備上的雙路拾片翻轉機構，包括:
[0006]固定座，固定于所述鍵合設備上；
[0007]用于拾取并運載芯片的第一拾取機構，安裝于所述固定座上；
[0008]用于拾取并運載芯片的第二拾取機構，安裝于所述固定座上；
[0009]用于帶動所述第一拾取機構和所述第二拾取機構運動的換位機構，使位于拾片位置或交片位置的第一拾取機構和位于交片位置或拾片位置的所述第二拾取機構交換位置。
[0010]本發明的鍵合設備上的雙路拾片翻轉機構，其中，所述換位機構包括:
[0011]連接部件，可相對旋轉的設置于所述固定座上，所述第一拾取機構、所述第二拾取機構分別通過連接部件安裝于所述固定座上，所述第一拾取機構、所述第二拾取機構分別固定于所述連接部件上，通過所述連接部件的旋轉，位于拾片位置或交片位置的第一拾取機構和位于交片位置或拾片位置的所述第二拾取機構交換位置。
[0012]本發明的鍵合設備上的雙路拾片翻轉機構，其中，所述連接部件的旋轉軸線垂直于所述固定座的面向所述連接部件的面。
[0013]本發明的鍵合設備上的雙路拾片翻轉機構，其中，所述連接部件為菱形的翻轉板，所述第一拾取機構、所述第二拾取機構分別安裝于所述翻轉板的兩端，所述翻轉板的中部可旋轉的安裝于所述固定座上。[0014]本發明的鍵合設備上的雙路拾片翻轉機構，其中，所述第一拾取機構包括:
[0015]第一 Z向驅動裝置，固定于所述翻轉板的一端；
[0016]第一吸頭組件，安裝于所述第一 Z向驅動裝置上，通過第一 Z向驅動裝置的驅動，所述第一吸頭組件可以相對所述翻轉板Z向移動；
[0017]用于吸取所述芯片的第一吸頭，安裝于所述第一吸頭組件上。
[0018]本發明的鍵合設備上的雙路拾片翻轉機構，其中，所述第二拾取機構包括:
[0019]第二 Z向驅動裝置，固定于所述翻轉板的另一端；
[0020]第二吸頭組件，安裝于所述第二 Z向驅動裝置上，通過所述第二 Z向驅動裝置的驅動，所述第二吸頭組件可以相對所述翻轉板Z向移動；
[0021]用于吸取所述芯片的第二吸頭，安裝于所述第二吸頭組件上。
[0022]本發明的鍵合設備上的雙路拾片翻轉機構主要是通過安裝在固定座上的換位機構使兩個拾取機構分別在拾片位置和交片位置往復運動，并行工作。本發明的鍵合設備上的雙路拾片翻轉機構生產效率高，同時結構簡單、緊湊，設備的可靠性高。本發明的鍵合設備上的雙路拾片翻轉機構方便電、氣連接，且利于視覺識別機構布局。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1為安裝有本發明的雙路拾片翻轉機構的鍵合設備的結構示意圖；
[0024]圖2為本發明的鍵合設備上的雙路拾片翻轉機構與雙路鍵合機構的配合結構示意圖；
[0025]圖3為本發明的鍵合設備上的雙路拾片翻轉機構的結構示意圖的立體圖。
【具體實施方式】
[0026]本發明的鍵合設備上的雙路拾片翻轉機構的功能是將芯片從藍膜或料盒拾起，將芯片翻轉180度然后等待鍵合設備上的鍵合頭機構將芯片拾起，完成芯片鍵合工藝，該機構是是半導體封裝工序中的關鍵設備——倒裝芯片鍵合設備上的關鍵部件。
[0027]如圖1、圖2、圖3所示，安裝有本發明的雙路拾片翻轉機構6的鍵合設備包括工作臺上下料機構1、工作臺機構2、晶片臺機構4、底盤10以及雙路鍵合機構5。其中圖1、圖2中所示的Z向為垂直于底盤10的方向。
[0028]本發明的鍵合設備上的雙路拾片翻轉機構6包括:
[0029]固定座61，固定于鍵合設備的底盤10上；
[0030]用于拾取并運載芯片的第一拾取機構70,安裝于固定座61上；
[0031]用于拾取并運載芯片的第二拾取機構80,安裝于固定座61上；
[0032]用于帶動第一拾取機構70和第二拾取機構80運動的換位機構90，使位于拾片位置或交片位置的第一拾取機構70和位于交片位置或拾片位置的第二拾取機構80交換位置。
[0033]本發明的鍵合設備上的雙路拾片翻轉機構6，其中，換位機構90包括:
[0034]連接部件，可相對旋轉的設置于固定座61。第一拾取機構70、第二拾取機構80分別通過上述連接部件安裝于固定座61上，第一拾取機構70、第二拾取機構80分別固定于上述連接部件上，通過上述連接部件的旋轉，位于拾片位置或交片位置的第一拾取機構70和位于交片位置或拾片位置的第二拾取機構80交換位置。
[0035]本發明的鍵合設備上的雙路拾片翻轉機構6，其中，上述連接部件的旋轉軸線垂直于固定座61的面向上述連接部件的面。
[0036]本發明的鍵合設備上的雙路拾片翻轉機構6，其中，上述連接部件為菱形的翻轉板
62。翻轉板62可相對旋轉的設置于固定座61上。翻轉板62可以在電機的帶動下旋轉運動。第一拾取機構70、第二拾取機構80分別安裝于翻轉板62的兩端。翻轉板62的中部可旋轉的安裝于固定座61上。這樣設計使視覺系統的上看鏡頭7與下看鏡頭9可以很方便安裝于第一拾取機構70與第二拾取機構80之間，同時上看鏡頭7與下看鏡頭9可以很方便的識別第一拾取機構70與第二拾取機構80上的芯片。整個鍵合設備的布局更為合理、簡潔。
[0037]本發明的鍵合設備上的雙路拾片翻轉機構6，其中，第一拾取機構70包括:
[0038]第一 Z向驅動裝置71，由音圈電機和直線導軌組成，可帶動安裝在其上的零件做Z向的直線運動，其固定于翻轉板62的一端；
[0039]第一吸頭組件72，安裝于第一 Z向驅動裝置71上，通過第一 Z向驅動裝置71的驅動，第一吸頭組件72可以相對翻轉板62做Z向移動；
[0040]用于吸取芯片的第一吸頭73，安裝于第一吸頭組件72上。
[0041]本發明的鍵合設備上的雙路拾片翻轉機構6，其中，第二拾取機構80包括:
[0042]第二 Z向驅動裝置81，由音圈電機和直線導軌組成，可帶動安裝在其上的零件做Z向的直線運動，其固定于翻轉板62的另一端；
[0043]第二吸頭組件82，安裝于第二 Z向驅動裝置81上，通過第二 Z向驅動裝置81的驅動，第二吸頭組件82可以相對翻轉板62做Z向移動；
[0044]用于吸取芯片的第二吸頭83，安裝于第二吸頭組件82上。
[0045]第二Z向驅動裝置81的結構、功能與第一Z向驅動裝置71的結構、功能完全相同。
[0046]當本發明涉及的鍵合設備開始工作時，晶片臺上下料機構(圖中未示出)將芯片送到晶片臺機構4中；工作臺上下料機構I將晶圓送到工作臺機構2中；晶片臺機構4中的粘貼在藍膜8上的芯片在下看鏡頭9的識別下運行到下看鏡頭9中心。
[0047]本發明的鍵合設備上的雙路拾片翻轉機構6的第一拾取機構70位于拾片位置(拾片位置位于交片位置下方)。在第一 Z向驅動裝置71的驅動下，第一吸頭73向下移動，通過控制第一吸頭組件72上真空氣路的通和斷，第一吸頭73將芯片拾起后向上移動；接著翻轉板62轉動180度，攜帶有芯片的第一拾取機構70運動至交片位置；與此同時，隨著翻轉板62的轉動，第二拾取機構80運動至拾片位置。在第一 Z向驅動裝置71的驅動下，第一吸頭73向上移動將芯片交給鍵合機構5。鍵合機構5中的鍵合頭51將第一吸頭73上的芯片拾起，通過上看鏡頭7對芯片外觀進行檢測后，鍵合機構5運動將芯片粘貼在工作臺機構2的晶圓上，完成鍵合工藝。交片完成后，第一吸頭73向下移動。在第一拾取機構70進行交片時，第二拾取機構80在拾片位置進行上述拾片工作。待第一拾取機構70完成交片工作，第二拾取機構80完成拾取工作，翻轉板62再次轉動180度，第一拾取機構70旋轉到拾片位置，第二拾取機構80旋轉到交片位置，第二拾取機構80進行交片工作，第一拾取機構70進行拾片工作。如此第一拾取機構70、第二拾取機構80循環往復工作，從而保證拾片和交片連續不斷的進行。[0048]整個過程通過時序控制，兩個拾取機構并行工作，同時完成拾片和交片，使設備效率優于單頭系統。
[0049]本發明的鍵合設備上的雙路拾片翻轉機構主要是通過安裝在固定座上的由電機驅動的翻轉板做往復旋轉運動，兩個拾取機構分別在拾片位置和交片位置往復運動，并行工作。本發明的鍵合設備上的雙路拾片翻轉機構結構緊湊、效率高，便于視覺系統的布局和識別，設備的可靠性高。
[0050]以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種鍵合設備上的雙路拾片翻轉機構，其特征在于，包括: 固定座，固定于所述鍵合設備上； 用于拾取并運載芯片的第一拾取機構，安裝于所述固定座上； 用于拾取并運載芯片的第二拾取機構，安裝于所述固定座上； 用于帶動所述第一拾取機構和所述第二拾取機構運動的換位機構，使位于拾片位置或交片位置的第一拾取機構和位于交片位置或拾片位置的所述第二拾取機構交換位置。
2.根據權利要求1所述的鍵合設備上的雙路拾片翻轉機構，其特征在于，所述換位機構包括: 連接部件，可相對旋轉的設置于所述固定座上，所述第一拾取機構、所述第二拾取機構分別通過連接部件安裝于所述固定座上，所述第一拾取機構、所述第二拾取機構分別固定于所述連接部件上，通過所述連接部件的旋轉，位于拾片位置或交片位置的第一拾取機構和位于交片位置或拾片位置的所述第二拾取機構交換位置。
3.根據權利要求2所述的鍵合設備上的雙路拾片翻轉機構，其特征在于，所述連接部件的旋轉軸線垂直于所述固定座的面向所述連接部件的面。
4.根據權利要求3所述的鍵合設備上的雙路拾片翻轉機構，其特征在于，所述連接部件為菱形的翻轉板，所述第一拾取機構、所述第二拾取機構分別安裝于所述翻轉板的兩端，所述翻轉板的中部可旋轉的安裝于所述固定座上。
5.根據權利要求4所述的鍵合設備上的雙路拾片翻轉機構，其特征在于，所述第一拾取機構包括: 第一 Z向驅動裝置，固定于所述翻轉板的一端； 第一吸頭組件，安裝于所述第一 Z向驅動裝置上，通過第一 Z向驅動裝置的驅動，所述第一吸頭組件可以相對所述翻轉板Z向移動； 用于吸取所述芯片的第一吸頭，安裝于所述第一吸頭組件上。
6.根據權利要求5所述的鍵合設備上的雙路拾片翻轉機構，其特征在于，所述第二拾取機構包括: 第二 Z向驅動裝置，固定于所述翻轉板的另一端； 第二吸頭組件，安裝于所述第二 Z向驅動裝置上，通過第二 Z向驅動裝置的驅動，所述第二吸頭組件可以相對所述翻轉板Z向移動； 用于吸取所述芯片的第二吸頭，安裝于所述第二吸頭組件上。
【文檔編號】H01L21/67GK103489811SQ201210191026
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年6月11日 優先權日:2012年6月11日
【發明者】郭 東, 唐亮, 周啟舟, 郎平, 徐品烈 申請人:北京中電科電子裝備有限公司