[發(fā)明專利]一種覆膠固晶設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410094626.3
• 申請(qǐng)日: 2014-03-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103871910B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫亞雷;米廣輝;羅尚峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳翠濤自動(dòng)化設(shè)備股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/56
• 分類號(hào): H01L21/56;H01L21/67
• 代理公司: 深圳市君勝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)44268
• 代理人: 王永文,劉文求

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體精密制造與裝備領(lǐng)域，尤其涉及的是一種用于IC和LED半導(dǎo)體封裝的覆膠固晶設(shè)備。

背景技術(shù)

固晶機(jī)（或叫粘片機(jī)）是將芯片與載體粘結(jié)起來(lái)，使之形成熱通路或電通路的一款高精密自動(dòng)化封裝設(shè)備。鑒于傳統(tǒng)固晶工藝的限制，目前國(guó)際領(lǐng)先的半導(dǎo)體封裝廠家都仍然使用傳統(tǒng)的點(diǎn)膠固晶機(jī)構(gòu)先后執(zhí)行工藝方式把芯片粘結(jié)在目標(biāo)區(qū)域，使芯片與載件間形成熱通路或電通路，因此設(shè)備封裝廠家也是以此工藝為基礎(chǔ)對(duì)固晶設(shè)備的結(jié)構(gòu)、控制、驅(qū)動(dòng)等多方位進(jìn)行不斷的改進(jìn)，但經(jīng)過(guò)多年來(lái)的努力，以此工藝為基礎(chǔ)的固晶設(shè)備的速度已接近極限，單純提高硬件性能已無(wú)多少空間，無(wú)革命性的創(chuàng)新在速度上就無(wú)法突破。

目前國(guó)內(nèi)外固晶機(jī)從布局上分僅只有擺臂式和直線式兩種，既使是國(guó)外引進(jìn)的高端固晶機(jī)也不例外。但無(wú)論如何改善其硬件、軟件及控制性等多方面性能，固晶速度和精度都沒(méi)有太大的突破，精密程度和速度提升空間幾乎已經(jīng)接近極限。究其根源問(wèn)題在于，傳統(tǒng)的固晶封裝工藝的操作方法限制了設(shè)備的速度和精度提升空間。無(wú)論如何改進(jìn)，均是以點(diǎn)膠和固晶兩個(gè)機(jī)構(gòu)獨(dú)立先后執(zhí)行，主要原因是點(diǎn)膠和固晶兩臂重合精度不可能完全無(wú)偏差，影響到芯片粘接的牢固性，因此國(guó)內(nèi)外固晶設(shè)備都不可能生產(chǎn)出最為較理想的產(chǎn)品品質(zhì)，如強(qiáng)烈實(shí)施，那么設(shè)備效率會(huì)非常的低，而且該封裝設(shè)備的價(jià)格也會(huì)非常昂貴。

經(jīng)以上原因總結(jié)，要解決固晶品質(zhì)和速度的問(wèn)題，必然要在傳統(tǒng)芯片固晶工藝和固晶設(shè)備的整體布局上有開(kāi)創(chuàng)性的改變。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種覆膠固晶設(shè)備，采用單個(gè)機(jī)械臂完成個(gè)工藝過(guò)程（包括拾晶、取膠和固晶），解決了傳統(tǒng)工藝時(shí)序及結(jié)構(gòu)空間問(wèn)題，采用增加工作單元的方式大幅提高設(shè)備產(chǎn)能，同時(shí)最主要的是解決了傳統(tǒng)工藝中每次出膠高徑比底，點(diǎn)膠精度和固晶精度交互影響，膠固牢度及形狀不好控制等問(wèn)題。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種覆膠固晶設(shè)備，包括：

晶圓盤，用于放置待固晶的晶粒；

膠盤，用于對(duì)該晶粒的底部包覆膠水進(jìn)行黏膠處理；

載體，用于提供該晶粒的待固晶位；

固晶臂，用于拾取該晶粒，并通過(guò)該固晶臂將所述晶粒送至膠盤工位進(jìn)行黏膠處理，再通過(guò)該固晶臂將黏膠處理后的晶粒粘焊在載體上的待固晶位；

還包括一旋轉(zhuǎn)裝置，若干個(gè)所述固晶臂間隔設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)裝置的周側(cè)，通過(guò)所述旋轉(zhuǎn)裝置帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)至預(yù)定工位，所述晶圓盤、膠盤、載體依次設(shè)置在所述固晶臂運(yùn)動(dòng)軌跡上的預(yù)定工位。

覆膠固晶設(shè)備，其中，所述旋轉(zhuǎn)裝置為一驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)端套接有旋轉(zhuǎn)安裝座，所述固晶臂可上下運(yùn)動(dòng)地安裝在所述旋轉(zhuǎn)安裝座上。

覆膠固晶設(shè)備，其中，所述旋轉(zhuǎn)安裝座的周側(cè)均勻分布有若干個(gè)安裝位，所述固晶臂的端部活動(dòng)連接在所述安裝位上。

覆膠固晶設(shè)備，其中，所述固晶臂端部設(shè)置有拾取裝置，所述拾取裝置通過(guò)夾持、電磁吸附或真空吸附的方式將晶圓盤上頂起的晶粒抓住。

覆膠固晶設(shè)備，其中，所述拾取裝置為一吸嘴座上設(shè)置有吸嘴，用于吸附待固晶的晶粒。

覆膠固晶設(shè)備，其中，所述預(yù)定工位包括：拾晶位、黏膠位及固晶位。

覆膠固晶設(shè)備，其中，還包括：

清洗盤，用于固晶后對(duì)固晶臂端部的吸嘴座上的吸嘴進(jìn)行清潔處理。

本發(fā)明有益效果：

1）采用單臂（單個(gè)固晶臂）連續(xù)執(zhí)行拾晶、點(diǎn)膠、固晶整個(gè)工藝過(guò)程，簡(jiǎn)化了兩臂（兩組固晶臂）固晶機(jī)執(zhí)行的復(fù)雜步驟，同時(shí)消除了兩臂同工位的等待時(shí)間。

2）采用單臂同時(shí)進(jìn)行粘膠和固晶，完全避免了兩臂同工位先后工作帶來(lái)的位置偏差的問(wèn)題。

3）采用單臂機(jī)械結(jié)構(gòu)，可避免兩臂相撞的問(wèn)題，簡(jiǎn)化了設(shè)備復(fù)雜結(jié)構(gòu)、降低了設(shè)計(jì)布局和計(jì)算難度，運(yùn)動(dòng)控制難度以及安裝調(diào)試的難度。

4）通過(guò)芯片自身取膠后進(jìn)行固晶，確保芯片與膠液位置的一致性，解決了膠點(diǎn)大小不一致的情況，并有效加強(qiáng)了膠液與芯片粘接的牢固性。

5）通過(guò)表面平整的芯片自身取膠，使膠液易形成呈飽滿狀態(tài)，同時(shí)更容易控制芯片的包膠高度，目前已達(dá)到40um以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出傳統(tǒng)工藝能達(dá)到的極限水平，完全能滿足高端客戶的特殊需求。另外，芯片的包膠高度越高，牢固性越好，而且易于成品散熱，延長(zhǎng)用壽命。

6）可擴(kuò)展性強(qiáng)，可采用增加多個(gè)工作單元方式大幅度提高設(shè)備產(chǎn)能。如多個(gè)的單元固晶臂以一定角度固設(shè)于電機(jī)四周，單臂能同時(shí)完成拾晶、沾膠及固晶的動(dòng)作，使每個(gè)單元臂在各個(gè)工位都始終保持著工作狀態(tài)。

附圖說(shuō)明