半自動晶圓植球設備的制作方法
【專利摘要】一種半自動晶圓植球設備，包括底部架臺，在底部架臺上設有晶圓上料/下料機構、晶圓傳送機械手、晶圓校準機構、晶圓搭載臺、晶圓印刷機構、晶圓植球機構和CCD對位系統；晶圓上料/下料機構、晶圓傳送機械手和晶圓校準機構沿y軸方向順序設置在底部架臺的一端，晶圓搭載臺、晶圓印刷機構、晶圓植球機構和CCD對位系統沿x軸方向順序設置在底部架臺上，其中的晶圓搭載臺臨近晶圓傳送機械手設置，晶圓植球機構和CCD對位系統組合在一起臨近晶圓印刷機構設置。本發明采用CCD自動對位，保證了對位的準確性和快速性，可以對應6英寸、8英寸和12英寸晶圓，對應不同晶圓只需更換設備治具和載具即可。
【專利說明】半自動晶圓植球設備
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種半導體生產設備，尤其涉及一種半自動晶圓植球設備。
【背景技術】
[0002]半導體前道工序制造出的晶片需要經過封裝工藝才能成為最終的芯片。晶圓級封裝方式已成為市場主流，晶圓級封裝以其高密度、體積小、散熱好、電性能優異等優點正在大量應用在大規模集成電路方面。晶圓級封裝技術的一個核心工藝就是植球。目前國內在晶圓植球工藝方面，有的采用手動植球臺來實現，這種手動植球方式的缺點比較明顯:
[0003]1.采用人眼通過顯示器對位，精度差效率低，難以保證良率。
[0004]2.晶圓上下料通過人工實現，容易造成操作失誤導致碎片。
[0005]總之手動植球臺的缺陷使得一些客戶使用了國外進口的全自動晶圓級植球設備，而國外進口的晶圓級植球設備也存在以下不可避免的缺點:
[0006]1、目前市場上該類設備都采用多個CCD分別對晶圓和印刷機構與植球機構進行對位，導致成本較高，價格昂貴。
[0007]2、自動植球機構非常復雜，成本很高，同時在更換新產品時工作量較大。
【發明內容】
[0008]本發明的目的，就是為了解決上述實際生產中的問題，提供一種半自動晶圓植球設備。
[0009]為了達到上述目的，本發明采用了以下技術方案:一種半自動晶圓植球設備，包括底部架臺，在底部架臺上設有:
[0010]晶圓上料/下料機構、晶圓傳送機械手、晶圓校準機構、晶圓搭載臺、晶圓印刷機構、晶圓植球機構和CCD對位系統；晶圓上料/下料機構、晶圓傳送機械手和晶圓校準機構沿I軸方向順序設置在底部架臺的一端，晶圓搭載臺、晶圓印刷機構、晶圓植球機構和CCD對位系統沿χ軸方向順序設置在底部架臺上，其中的晶圓搭載臺臨近晶圓傳送機械手設置，晶圓植球機構和CCD對位系統組合在一起臨近晶圓印刷機構設置。
[0011]所述晶圓搭載臺設有搭載臺X軸運動機構、搭載臺y軸運動機構、搭載臺Z軸運動機構和搭載臺Z軸避讓機構，晶圓搭載臺可在搭載臺X軸運動機構的作用下運動到晶圓印刷機構并在搭載臺I軸運動機構、搭載臺Z軸運動機構和搭載臺z軸避讓機構的協同作用下實現晶圓印刷；晶圓搭載臺可在搭載臺X軸運動機構的作用下運動到晶圓植球機構并在搭載臺I軸運動機構、搭載臺Z軸運動機構和搭載臺z軸避讓機構的協同作用下實現晶圓植球。
[0012]所述晶圓印刷機構設有印刷刮刀z軸運動機構和印刷刮膠y軸運動機構，晶圓印刷機構在印刷刮刀z軸運動機構和印刷刮膠y軸運動機構的協同作用下實現刮膠操作和晶圓印刷。
[0013]所述CXD對位系統設有CXD對位χ軸運動機構，CXD對位系統在CXD對位χ軸運動機構的作用下實現對晶圓印刷位置進行對位以及對晶圓植球位置進行對位。
[0014]所述晶圓搭載臺通過更換載具可分別搭載6英寸、8英寸和12英寸晶圓。
[0015]與現有技術相比，本發明具有以下的優點和特點:
[0016]1、采用簡單的雙視野CCD自動對位，即有效的降低了成本，也保證了對位的準確性和快速性。
[0017]2、相對國外進口設備不但達到相同的功能，降低了成本，維護費用低。
[0018]3、可以對應6英寸、8英寸和12英寸晶圓，對應不同晶圓只需更換設備治具和載具即可。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1本發明半自動晶圓植球設備的正視結構示意圖；
[0020]圖2是本發明半自動晶圓植球設備的俯視結構不意圖。
【具體實施方式】
[0021]參見圖1、圖2，本發明半自動晶圓植球設備，包括底部架臺I，在底部架臺上設有晶圓上料/下料機構2、晶圓傳送機械手3、晶圓校準機構4、晶圓搭載臺5、晶圓印刷機構6、晶圓植球機構7和CCD對位系統8。晶圓上料/下料機構2、晶圓傳送機械手3和晶圓校準機構4沿y軸方向順序設置在底部架臺I的一端，晶圓搭載臺5、晶圓印刷機構6、晶圓植球機構7和CCD對位系統8沿χ軸方向順序設置在底部架臺上，其中的晶圓搭載臺5臨近晶圓傳送機械手3設置，晶圓植球機構7和CXD對位系統8組合在一起臨近晶圓印刷機構6設置。
[0022]上述晶圓搭載臺5設有搭載臺χ軸運動機構51、搭載臺y軸運動機構52、搭載臺z軸運動機構53和搭載臺z軸避讓機構54,晶圓搭載臺可在搭載臺χ軸運動機構的作用下運動到晶圓印刷機構并在搭載臺I軸運動機構、搭載臺z軸運動機構和搭載臺z軸避讓機構的協同作用下實現晶圓印刷；晶圓搭載臺可在搭載臺χ軸運動機構的作用下運動到晶圓植球機構并在搭載臺I軸運動機構、搭載臺z軸運動機構和搭載臺z軸避讓機構的協同作用下實現晶圓植球。
[0023]上述晶圓印刷機構6設有印刷刮刀z軸運動機構61和印刷刮膠y軸運動機構62，晶圓印刷機構在印刷刮刀z軸運動機構和印刷刮膠7軸運動機構的協同作用下實現刮膠操作和晶圓印刷。
[0024]上述CXD對位系統8設有CXD對位χ軸運動機構81，CXD對位系統在CXD對位χ軸運動機構的作用下實現對晶圓印刷位置進行對位以及對晶圓植球位置進行對位。
[0025]本發明的晶圓搭載臺通過更換載具可分別搭載6英寸、8英寸和12英寸晶圓。
[0026]本發明的工作過程可結合圖1、圖2說明如下:
[0027]1、晶圓上料:操作者將裝有晶圓的料盒放置在晶圓上料/下料機構2上，按下開始按鈕，晶圓傳送機械手3將晶圓料盒內指定的晶圓取出，放置到晶圓校準機構4上，晶圓校準機構4對晶圓進行校準處理，處理完畢后，晶圓傳送機械于3把校準后的晶圓取出，并放置到處在上料位置的晶圓搭載臺5上。
[0028]2、晶圓印刷:晶圓放置到晶圓搭載臺5上后，搭載臺Z軸運動機構53中的Z軸上升，使晶圓搭載面與晶圓貼合，并開啟真空吸附住晶圓；晶圓搭載臺5在搭載臺X軸運動機構51驅動下，運動到晶圓印刷機構6，到位后，晶圓搭載臺Z軸避讓機構54下降，晶圓搭載臺5下降到避讓位置后，CXD對位系統8在CXD對位X軸運動機構81的驅動下運動到印刷對位點，對印刷位置進行對位，對位完畢后，CCD對位系統8移動到避讓位置，搭載臺Z軸避讓機構54上升到印刷位置，網板支撐Z軸55上升支撐印刷網板面，并用真空吸附網板，同時搭載臺Z軸運動機構53上升到印刷位置，全部到位后，印刷刮刀63在印刷刮刀Z軸運動機構61作用下，下降到刮膠位置，然后在印刷刮膠Y軸運動機構62的作用下進行刮膠操作.[0029]3、晶圓植球:晶圓印刷后，晶圓搭載臺Z軸避讓機構54下降到避讓位置，通過搭載臺X軸運動機構51和搭載臺Y軸運動機構52運動到晶圓植球機構7 ;(XD對位系統8在CXD對位X軸運動機構81的驅動下到達晶圓植球機構7，通過晶圓及植球網板標記點進行對位，對位完畢后，晶圓搭載臺5上升到植球位置，網板支撐Z軸11上升支撐住植球網板，并用真空吸附住植球網板；同時搭載臺Z軸運動機構53上升到植球位置，位置確定后，設備提醒操作人員，操作人員操開始進行植球作業，植球結束后，操作人員按下確定按鈕。
[0030]4)晶圓下料:操作人員按下確定按鈕后，搭載臺Z軸避讓機構54下降到避讓位置，同時網板支撐Z軸11及搭載臺Z軸運動機構53也下降到避讓位置，在搭載臺X軸運動機構51的驅動下，晶圓搭載臺5運動到下料位置，晶圓傳送機械手3把已經植球完畢的晶圓取走，并放置到料盒對應的位置，下料完畢后，在取出新的晶圓進行植球操作。
【權利要求】
1.一種半自動晶圓植球設備，包括底部架臺，其特征在于，在底部架臺上設有: 晶圓上料/下料機構、晶圓傳送機械手、晶圓校準機構、晶圓搭載臺、晶圓印刷機構、晶圓植球機構和CCD對位系統；晶圓上料/下料機構、晶圓傳送機械手和晶圓校準機構沿I軸方向順序設置在底部架臺的一端，晶圓搭載臺、晶圓印刷機構、晶圓植球機構和CCD對位系統沿χ軸方向順序設置在底部架臺上，其中的晶圓搭載臺臨近晶圓傳送機械手設置，晶圓植球機構和CCD對位系統組合在一起臨近晶圓印刷機構設置。
2.如權利要求1所述的半自動晶圓植球設備，其特征在于:所述晶圓搭載臺設有搭載臺X軸運動機構、搭載臺I軸運動機構、搭載臺Z軸運動機構和搭載臺z軸避讓機構，晶圓搭載臺可在搭載臺χ軸運動機構的作用下運動到晶圓印刷機構并在搭載臺y軸運動機構、搭載臺z軸運動機構和搭載臺z軸避讓機構的協同作用下實現晶圓印刷；晶圓搭載臺可在搭載臺χ軸運動機構的作用下運動到晶圓植球機構并在搭載臺y軸運動機構、搭載臺z軸運動機構和搭載臺z軸避讓機構的協同作用下實現晶圓植球。
3.如權利要求1所述的半自動晶圓植球設備，其特征在于:所述晶圓印刷機構設有印刷刮刀z軸運動機構和印刷刮膠y軸運動機構，晶圓印刷機構在印刷刮刀z軸運動機構和印刷刮膠y軸運動機構的協同作用下實現刮膠操作和晶圓印刷。
4.如權利要求1所述的半自動晶圓植球設備，其特征在于:所述CCD對位系統設有CCD對位χ軸運動機構，CCD對位系統在CCD對位χ軸運動機構的作用下實現對晶圓印刷位置進行對位以及對晶圓植球位置進行對位。
5.如權利要求1所述的半自動晶圓植球設備，其特征在于:所述晶圓搭載臺通過更換載具可分別搭載6英寸、8英寸和12英寸晶圓。
【文檔編號】H01L21/68GK103606527SQ201310661568
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年12月9日 優先權日:2013年12月9日
【發明者】劉勁松, 畢秋吉, 鐘亮 申請人:上海微松工業自動化有限公司