一種倒裝芯片鍵合的預對準系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及倒裝芯片鍵合技術領域，尤其涉及一種倒裝芯片鍵合的預對準系統及方法。
【背景技術】
[0002]隨著全球電子信息技術的迅猛發展，集成電路芯片不斷向高密度、高性能和輕薄短小的方向發展，為滿足IC(Integrated Circuit，集成電路)封裝要求，芯片上的凸點數量將會越來越多。隨著凸點數量的增多，對現有裝片類設備提出了挑戰，其中一個主要的難題是高密度，小間距凸點的芯片如何高精度裝片。
[0003]目前裝片類設備中一般是拾取芯片蘸膠后直接完成裝片，但這種方式存在一個主要問題:拾取芯片后不經過預對準直接裝片，所以無法消除拾取時可能存在的微小偏差，使得裝片的精度很難提高。因此，在芯片鍵合前，對芯片進行預對準是一個非常關鍵的步驟。
【發明內容】
[0004]為了克服上述技術問題，本發明提供了一種倒裝芯片鍵合的預對準系統及方法，消除了芯片蘸膠過程中可能產生的微小偏差，大大提高了設備的精度，滿足了高精度裝片的要求。
[0005]為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案:
[0006]依據本發明的一個方面，提供了一種倒裝芯片鍵合的預對準系統，該預對準系統包括:
[0007]安裝于工作臺上的倒裝芯片蘸膠結構，倒裝芯片蘸膠結構包括:用于倒裝芯片進行蘸膠的蘸膠板；與蘸膠板兩側滑動連接的機械滑軌；與機械滑軌電連接、用于驅動機械滑軌滑動的電機；
[0008]安裝于工作臺上的上視光學結構，上視光學結構包括:固定于機械滑軌之間、且位于蘸膠板下方的轉折棱鏡；用于獲取倒裝芯片圖像的工業相機；其中，轉折棱鏡與工業相機通過工業相機的鏡頭進行連接，以及
[0009]位于蘸膠板上方、用于拾取倒裝芯片的倒裝芯片貼裝頭；
[0010]其中，倒裝芯片貼裝頭拾取一倒裝芯片，并按照第一運動軌跡運動到蘸膠板上方進行蘸膠，倒裝芯片蘸膠完成后，倒裝芯片貼裝頭向上抬起，同時機械滑軌帶動蘸膠板按照第二運動軌跡避開轉折棱鏡滑動，然后由上視光學結構對蘸膠后的倒裝芯片進行預對準。
[0011]可選地，轉折棱鏡為直角棱鏡。
[0012]可選地，轉折棱鏡的中點、倒裝芯片貼裝頭以及未按照第二運動軌跡滑動前蘸膠板的中心位于同一直線上，并與第一運動軌跡的運動方向平行。
[0013]可選地，轉折棱鏡的中點位于鏡頭的中心軸線上，且鏡頭的中心軸線與第二運動軌跡的運動方向平行。
[0014]可選地，工業相機為黑白千兆網工業相機。
[0015]可選地，鏡頭為變倍鏡頭或者定倍鏡頭。
[0016]依據本發明的另一個方面，提供了一種倒裝芯片鍵合的預對準方法，應用于上述的倒裝芯片鍵合的預對準系統，該預對準系統包括:安裝于工作臺上的倒裝芯片蘸膠結構，倒裝芯片蘸膠結構包括:用于倒裝芯片進行蘸膠的蘸膠板；與蘸膠板兩側滑動連接的機械滑軌；與機械滑軌電連接、用于驅動機械滑軌滑動的電機；安裝于工作臺上的上視光學結構，上視光學結構包括:固定于機械滑軌之間、且位于蘸膠板下方的轉折棱鏡；用于獲取倒裝芯片圖像的工業相機；其中，轉折棱鏡與工業相機通過工業相機的鏡頭進行連接，以及位于蘸膠板上方、用于拾取倒裝芯片的倒裝芯片貼裝頭，
[0017]其中，該預對準方法包括:
[0018]由倒裝芯片貼裝頭拾取一倒裝芯片，并按照第一運動軌跡運動到蘸膠板上方進行蘸膠；
[0019]倒裝芯片蘸膠完成后，倒裝芯片貼裝頭向上抬起，同時由機械滑軌帶動蘸膠板按照第二運動軌跡避開轉折棱鏡滑動；
[0020]由上視光學結構對蘸膠后的倒裝芯片進行預對準。
[0021]可選地，由上視光學結構對蘸膠后的倒裝芯片進行預對準，具體包括:
[0022]通過工業相機獲取由轉折棱鏡折射倒裝芯片的光線所形成的倒裝芯片的圖像；
[0023]將圖像與預設圖像模板進行預對準，若預對準結果在預設相似度范圍內，則倒裝芯片合格；若預對準結果超出預設相似度范圍，則倒裝芯片不合格。
[0024]可選地，預設相似度范圍為90%?95%。
[0025]本發明的有益效果是:
[0026]在本發明提供的倒裝芯片鍵合的預對準系統，首先由倒裝芯片貼裝頭拾取一倒裝芯片，并按照第一運動軌跡運動到蘸膠板上方進行蘸膠，蘸膠完成后，該倒裝芯片貼頭向上抬起，與此同時，機械滑軌帶動蘸膠板按照第二運動軌跡避開轉折棱鏡滑動，最后由上視光學結構對蘸膠后的倒裝芯片進行預對準。因此通過本發明提供的預對準系統，能夠在倒裝芯片貼裝頭向上抬起的過程中完成對倒裝芯片的預對準，不會影響設備運行的效率，消除了芯片蘸膠過程中可能產生的微小偏差，大大提高了鍵合的精度和效率，達到了更高的裝片精度要求，實現了高精度裝片，且創造性地將預對準過程貫穿于實際工藝生產中，實現了生產過程中快速、準確校正偏差的功能。
【附圖說明】
[0027]圖1表示本發明實施例中倒裝芯片鍵合的預對準系統的結構示意圖；
[0028]圖2表示本發明實施例中倒裝芯片鍵合的預對準系統蘸膠前的示意圖；
[0029]圖3表示本發明實施例中倒裝芯片鍵合的預對準系統蘸膠前的俯視圖
[0030]圖4表示本發明實施例中倒裝芯片鍵合的預對準系統蘸膠后的示意圖；
[0031]圖5表示本發明實施例中倒裝芯片鍵合的預對準系統蘸膠后的俯視圖；
[0032]圖6表示本發明實施例中倒裝芯片鍵合的預對準系統的工作原理圖；
[0033]圖7表示本發明實施例中倒裝芯片鍵合的預對準方法的流程圖；以及
[0034]圖8表示本發明實施例中對倒裝芯片進行預對準的流程圖。
[0035]其中圖中:1、倒裝芯片蘸膠結構；101、蘸膠板；102、機械滑軌；2、上視光學結構； 201、轉折棱鏡；202、工業相機；2021、鏡頭；3、倒裝芯片貼裝頭。
【具體實施方式】
[0036]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例對本發明進行詳細描述。
[0037]實施例一
[0038]依據本發明的一個方面，提供了一種倒裝芯片鍵合的預對準系統，如圖1所示，該預對準系統包括:
[0039]安裝于工作臺上的倒裝芯片蘸膠結構1，倒裝芯片蘸膠結構I包括:用于倒裝芯片進行蘸膠的蘸膠板101 ;與蘸膠板101兩側滑動連接的機械滑軌102 ;與機械滑軌102電連接、用于驅動機械滑軌102滑動的電機；
[0040]安裝于工作臺上的上視光學結構2，上視光學結構2包括:固定于機械滑軌102之間、且位于蘸膠板101下方的轉折棱鏡201 ;用于獲取倒裝芯片圖像的工業相機202 ;其中，轉折棱鏡201與工業相機202通過工業相機202的鏡頭2021進行連接，以及
[0041]如圖3中所示，位于蘸膠板101上方、用于拾取倒裝芯片的倒裝芯片貼裝頭3 ;
[0042]其中，倒裝芯片貼裝頭3拾取一倒裝芯片，并按照第一運動軌跡運動到蘸膠板101上方進行蘸膠，倒裝芯片蘸膠完成后，倒裝芯片貼裝頭3向上抬起，同時機械滑軌102帶動蘸膠板101按照第二運動軌跡避開轉折棱鏡201滑動，然后由上視光學結構2對蘸膠后的倒裝芯片進行預對準。
[0043]因此，通過本發明實施例提供的預對準系統，能夠在倒裝芯片貼裝頭3向上抬起的過程中完成對倒裝芯片的預對準，不會影響設備運行的效率，消除了芯片蘸膠過程中可能產生的微小偏差，大大提高了鍵合的精度和效率，達到了更高的裝片精度要求，實現了高精度裝片，且創造性地將預對準過程貫穿于實際工藝生產中，實現了生產過程中快速、準確校正偏差的功能。
[0044]進一步地，通過將上視光學結構2中的轉折棱鏡201嵌入安裝于倒裝芯片蘸膠結構I中的機械滑軌102之間，大大減小了在豎直方向上的空間，縮小了整個預對準系統的占空空間。其中，在本發明實施例中，轉折棱鏡201采用的為直角棱鏡，通過利用這種臨界角的特性，能夠將倒裝芯片反射的光線全部折射到鏡頭2021上，并在工業相機202上呈現與倒轉芯片相同的圖像，因此，轉折棱鏡201是實現上視光學結構2與倒裝芯片蘸膠結構I結合為一體的關鍵部件。
[0045]具體地，在本發明實施例中，轉折棱鏡201的中點、倒裝芯片貼裝頭3以及未按照第二運動軌跡滑動前蘸膠板101的中心位于同一直線上，并與第一運動軌跡的運動方向平行。且轉折棱鏡201的中點位于鏡頭2021的中心軸線上，且鏡頭2021的中心軸線與第二運動軌跡的運動方向平行。其中，第一運動軌跡的運動方向為如圖2中箭頭所示的豎直方向，第二運動軌跡的運動方向為如圖4中箭頭所示的水平方向，由于轉折棱鏡201為直角棱鏡，因此，轉折棱鏡201可將倒裝芯片的光線折射到鏡頭2021上，并在工業相機202上形成與倒裝芯片相同的圖像。
[0046]具體地，在本發明實施例中，工業相機202為黑白千兆網工業相機，具有較高的分辨率，而且通過該黑白千兆網工業相機所形成的圖片是黑白的，因此更高較為清晰地識別倒裝芯片上的凸點，實現了對蘸膠后倒裝芯片的位置進行的高分辨率高精度的識別定位。當然可以理解的是，在本發明實施例中，對工業相機202的具體類型和型號并不進行具體限定。其中，在本發明實施中，工業相機202采用的鏡頭2021為變倍鏡頭或者定倍鏡頭，因此，可以通過對鏡頭2021進行調節，在工業相