[發明專利]半導體芯片封裝鍵合設備及實現方法

在審

• 申請號: 201811489807.0
• 申請日: 2018-12-06
• 公開（公告）號: CN109461667A
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發明（設計）人: 徐大林;刁思勉;宋寶
• 申請（專利權）人: 深圳市佳思特光電設備有限公司
• 主分類號: H01L21/603
• 分類號: H01L21/603;H01L21/677;H01L21/683
• 代理公司: 深圳市金筆知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 44297
• 代理人: 胡清方;彭友華

1.一種半導體芯片封裝鍵合設備，包括機架（6），設在機架（6）上的安裝板（5），以及用于給鍵合部（3）移送基板的基板轉移裝置（1）、用于給鍵合部（3）移送芯片的芯片轉移裝置（2）和鍵合部（3），所述基板轉移裝置（1）包括基板移送機構（11）和與基板移送機構（11）隨動的基板吸嘴（12），芯片的芯片轉移裝置（2）包括芯片移送機構（21）和與芯片移送機構（21）隨動的芯片吸嘴（22），其特征在于：所述基板吸嘴（12）為兩個以上的適合于不同型號基板的基板吸嘴，且每個基板吸嘴（12）各受一個獨立的基板吸嘴驅動機構驅動；所述芯片吸嘴（22）為兩個以上的適合于不同型號芯片的芯片吸嘴，且每個芯片吸嘴（22）各受一個獨立的芯片吸嘴驅動機構驅動。

2.根據權利要求1所述的半導體芯片封裝鍵合設備，其特征在于：所述基板轉移裝置（1）還包括基板工作臺（13），在所述基板工作臺（13）上設有基板夾具（14），所述基板工作臺（13）驅動所述基板夾具（14）在XY平面內移動。

3.根據權利要求1或2所述的半導體芯片封裝鍵合設備，其特征在于：所述芯片轉移裝置（2）還包括芯片工作臺（23），在所述芯片工作臺（23）上設有芯片夾具（24），所述芯片工作臺（23）驅動所述芯片夾具（24）在XY平面內移動。

4.根據權利要求3所述的半導體芯片封裝鍵合設備，其特征在于：所述基板轉移裝置（1）和所述芯片轉移裝置（2）設在框架（4）上，所述框架（4）設在安裝板（5）上，在所述框架（4）設有第一導軌副和第二導軌副，所述第一導軌副驅動所述基板轉移裝置（1）沿框架（4）往復運動，所述第二導軌副驅動所述芯片轉移裝置（2）沿框架（4）往復運動。

5.根據權利要求1或2所述的半導體芯片封裝鍵合設備，其特征在于：所述鍵合部（3）包括鍵合加熱平臺（31）、夾緊結構和取料機構（32），所述夾緊結構將位于鍵合加熱平臺（31）上的基板和芯片壓緊，所述取料機構（32）將健合完成的基板取出。

6.根據權利要求5所述的半導體芯片封裝鍵合設備，其特征在于：所述取料機構（32）包括取料焊頭（321）、設在取料焊頭（321）上的取料吸嘴（322），以及位于取料焊頭（321）下方的用于放置鍵合后的基板的支架夾具（323），所述取料吸嘴（322）將鍵合加熱平臺（31）上的鍵合后的基板移動到支架夾具（323）上。

7.根據權利要求1或2所述的半導體芯片封裝鍵合設備，其特征在于：所述基板轉移裝置（1）還包括給基板定位的基板定位CCD（16）。

8.根據權利要求1或2所述的半導體芯片封裝鍵合設備，其特征在于：所述基板轉移裝置（1）還包括給基板校準的基板校準CCD（15）。

9.根據權利要求1或2所述的半導體芯片封裝鍵合設備，其特征在于：所述芯片轉移裝置（2）還包括給芯片定位的芯片定位CCD（26）；所述芯片轉移裝置（2）還包括給芯片校準的芯片校準CCD（25）。

10.一種鍵合實現方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、將支架放到支架夾具（323）上，將基板放置到基板夾具（1）4上，將芯片放置到芯片夾具（24）；

S2、基板移送機構（11）通過基板吸嘴（12）將基板夾具（14）內的基板吸取放到基板校準平臺17上，并通過上方的基板定位CCD（16）進行定位；

S3、基板通過基板校準CCD（18）和基板校準平臺（17）進行校準；

S4、校準完成后由基板移送機構（11）通過基板吸嘴（12）將基板吸取放到鍵合平臺（31），鍵合平臺（31）通過加熱裝置對基板進行加熱；

S5、與此同時，芯片移送機構（21）通過芯片吸嘴（22）將芯片吸取放入芯片校準平臺（15），通過上方的芯片定位CCD（26）及芯片工作臺（23）進行定位，芯片校準平臺（15）通過X、Y、Φ馬達及芯片校準CCD（24）對芯片進行校準；

S6、芯片校準完成后，再次通過芯片吸嘴（22）吸取放到鍵合平臺31上的基板上，并通過上下馬達對芯片施加一定的壓力，以完成鍵合；

S7、鍵合完成后，由取料焊頭（321）帶動取料吸嘴（27）將鍵合好后的帶有芯片的基板吸取，放置到支架夾具（323）內，第一次鍵合完成。