[發明專利]半導體封裝設備及其控制方法和控制裝置

有效

• 申請號: 201680089938.2
• 申請日: 2016-10-08
• 公開（公告）號: CN109804461B
• 公開（公告）日: 2023-09-05
• 發明（設計）人: 王宏剛;俞峰;李洋;王敏
• 申請（專利權）人: 華封科技有限公司
• 主分類號: H01L21/50
• 分類號: H01L21/50
• 代理公司: 北京市君合律師事務所 11517
• 代理人: 王昭林;李文晴

提供一種半導體封裝設備，包括：鍵合裝置(100)，用于將元件(300)鍵合至基片上；馬達(140)，用于驅動鍵合裝置依照預定的運動軌跡運行；位置傳感器(130)，用于檢測鍵合裝置在特定時間點的位置并產生位置信號；運動控制單元(170)，包括路徑規劃器(171)，路徑規劃器用于預先根據鍵合工藝要求產生鍵合裝置的位置?時間指令，運動控制單元被設置為能夠根據元件與基片之間的觸碰信息而讓路徑規劃器更新位置?時間指令。還提供了一種半導體封裝設備用于識別并產生觸碰信息的控制算法，以及利用觸碰信息優化工藝控制流程。

技術領域

本發明涉及半導體生產技術領域，尤其涉及半導體生產和組裝的自動化控制。

背景技術

在半導體元件的生產過程中，尤其是在半導體元件的組裝和封裝過程中，往往需要將半導體元件從一個位置移送到另一個位置，比如將管芯從晶圓移送并鍵合到基片上。為完成所述移送，通常需要在半導體元件的移送裝置上配置馬達，所述馬達能夠驅動所述移送裝置按照預定的軌跡進行運動。同時，在現有技術的半導體封裝設備中，通常還需要在所述移送裝置上安裝精密的觸碰傳感器，以檢測在所述移送過程中半導體元件與其他裝置或基片之間的觸碰事件。運動控制單元可以根據所述觸碰傳感器所獲取的觸碰事件信息，自動更新所述移動裝置的運動軌跡設定，以能實現對元件組裝和生產的精準控制。

然而，對于當前出現的布置有多個移送裝置(比如多頭鍵合裝置)的半導體生產設備，如果對其中的每個移送裝置都設置一個觸碰傳感器，這將使得整個半導體生產設備變得異常的復雜和昂貴。更不用說，當今的半導體生產設備都在追求緊湊型模塊化，其可能根本沒有足夠的空間可被用來安裝觸碰傳感器。這些問題，以及由觸碰傳感器所引發的其他眾多問題，使得無法對具有多個移送裝置的半導體生產設備進行精準的控制和操作。

發明內容

本發明的至少一個目的在于針對現有技術中存在的上述問題，提供一種半導體封裝設備。

在一個方面中，提供一種半導體封裝設備，所述半導體封裝設備包括：鍵合裝置，所述鍵合裝置用于將元件鍵合至基片上；馬達，所述馬達用于帶動所述鍵合裝置依照預定的運動軌跡運行；位置傳感器，所述位置傳感器用于檢測所述鍵合裝置在特定時間點的位置并產生位置信號；運動控制單元，所述運動控制單元包括路徑規劃器，所述路徑規劃器用來產生所述鍵合裝置的位置-時間指令，所述運動控制單元被設置為能夠利用所述元件與基片之間的觸碰信息而由所述路徑規劃器更新所述位置-時間指令。

優選地，所述運動控制單元還被設置為：獲取所述位置傳感器在特定時間點所產生的所述位置信號；將所述位置信號與所述路徑規劃器產生的位置指令相比較；根據所述比較的結果產生相應的有關力或扭矩的矯正指令以控制所述馬達的運動。

優選地，所述半導體封裝設備還包括馬達驅動器，所述馬達驅動器被設置為：獲取所述矯正指令；獲取所述馬達當前的相位電流并生成對應的反饋信號；將所述矯正指令與所述反饋信號進行比較，并根據所述比較的結果調整輸出至所述馬達的相位電流。

優選地，所述觸碰信息包括：所述元件與基片發生觸碰的時間點；和/或所述元件在與所述基片發生觸碰時所處的位置；和/或所述元件在與所述基片發生觸碰前的運行速度。

優選地，對所述位置指令的所述更新使得在所述元件與基片發生觸碰前后的預定期間內，所述鍵合裝置以預定速度運動。

優選地，所述更新后的位置-時間指令使得在觸碰信息發生后，所述元件能以更短時間達到預設壓緊作用力并持續保持預定的壓緊時長。

優選地，所述半導體封裝設備還包括用于檢測所述觸碰信息的觸碰檢測單元，所述觸碰檢測單元被設置為：從所述運動控制單元獲取在最近的樣本期間內的多個矯正指令；確定所述最近的樣本期間內的多個矯正指令的平均值；獲取在所述最近的樣本期間之后的最新矯正指令；計算所述平均值與所述最新矯正指令之間的差值；根據所述差值確定所述元件與基片之間是否存在觸碰。

優選地，如果所述差值大于預定的閾值，則確定存在所述觸碰。