[實(shí)用新型]一種用于芯片倒裝的鍵合工藝設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201922014596.1
• 申請日: 2019-11-20
• 公開（公告）號: CN210628259U
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 狄希遠(yuǎn);閆瑛;王雁;景灝;董永謙;呂琴紅;孫麗娜;斯迎軍;高峰
• 申請（專利權(quán)）人: 西北電子裝備技術(shù)研究所（中國電子科技集團(tuán)公司第二研究所）
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67
• 代理公司: 山西華炬律師事務(wù)所 14106
• 代理人: 陳奇

本實(shí)用新型公開了一種用于芯片倒裝的鍵合工藝設(shè)備，解決了現(xiàn)有鍵合設(shè)備存在的僅對芯片吸盤與基板吸盤進(jìn)行平行度檢測和調(diào)整不能確保芯片基板兩鍵合體之間的平行度符合設(shè)計(jì)要求的問題。本實(shí)用新型通過準(zhǔn)直光路，將同一靶標(biāo)圖像，分別在芯片吸盤上的反光成像和在基板吸盤上的反光成像，通過比較兩成像是否重合，來調(diào)整芯片吸盤的俯仰和偏擺度，來達(dá)到兩吸盤的平行。本實(shí)用新型將光源組合在顯微成像相機(jī)中，通過顯微成像相機(jī)中照出的分別光線照射在芯片標(biāo)記點(diǎn)和基板標(biāo)記點(diǎn)，使兩標(biāo)記點(diǎn)反射成像在顯微成像相機(jī)中，通過調(diào)整兩標(biāo)記點(diǎn)反射成像的重合，來實(shí)現(xiàn)芯片與基板的準(zhǔn)確對位。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種大規(guī)模集成電路器件制造設(shè)備，特別涉及一種用于芯片倒裝的鍵合工藝設(shè)備。

背景技術(shù)

芯片倒裝焊接設(shè)備主要用于大規(guī)模集成電路器件制造的倒裝焊接工藝，完成芯片與基板的直接互連鍵合，使封裝具有更優(yōu)越的高頻、低延遲、低串?dāng)_的電路特性，能有效提高電路、部件或系統(tǒng)的組裝互連的可靠性；倒裝焊接設(shè)備主要有三部分組成：第一部分是設(shè)置在大理石基準(zhǔn)平臺上的電路基板放置臺，電路基板放置臺可沿X方向的位置調(diào)整、沿Y方向的位置調(diào)整、沿與X方向和Y方向所組成的平面垂直的θ軸旋轉(zhuǎn)調(diào)整；第二部分是設(shè)置在大理石基準(zhǔn)平臺正上方的Z向升降臂機(jī)構(gòu)，在Z向升降臂機(jī)構(gòu)的下端設(shè)置有俯仰和偏擺平臺，在俯仰和偏擺平臺上設(shè)置有芯片吸盤，Z向升降臂機(jī)構(gòu)的主要功能是通過下壓實(shí)現(xiàn)芯片與基板的鍵合，在鍵合前，通過俯仰和偏擺的調(diào)整實(shí)現(xiàn)芯片吸盤與基板吸盤的調(diào)平；第三部分是光學(xué)系統(tǒng)，光學(xué)系統(tǒng)是設(shè)置在讀出電路基板放置臺與Z向升降臂機(jī)構(gòu)之間的，該光學(xué)系統(tǒng)主要承擔(dān)芯片與基板是否對位到位，以及芯片與基板鍵合的平行度檢測；被鍵合的讀出電路基板是放置在XYθ定位平臺上的，被鍵合的芯片是吸附在俯仰和偏擺平臺上的，通過調(diào)整控制XYθ定位平臺的位置，使鍵合芯片與讀出電路基板對位到位，通過調(diào)整俯仰和偏擺平臺，使讀出電路基板與被鍵合的芯片滿足鍵合的平行度要求，當(dāng)對位和平行度調(diào)整完畢后，Z向升降臂下壓，將被鍵合的芯片與讀出電路基板壓接鍵合在一起，從而完成芯片的倒裝鍵合工藝過程。

現(xiàn)有的鍵合工藝設(shè)備設(shè)置有光學(xué)系統(tǒng)，在光學(xué)系統(tǒng)中分別設(shè)置有顯微系統(tǒng)和激光系統(tǒng)；通過光學(xué)系統(tǒng)中的激光系統(tǒng)，對被鍵合芯片的吸附吸盤與放置讀出電路基板的吸盤的平行度進(jìn)行測定，根據(jù)兩吸盤的平行度測定結(jié)果，通過調(diào)整俯仰和偏擺平臺，使兩吸盤的平行度達(dá)到設(shè)計(jì)的鍵合平行度的要求；然后，將預(yù)鍵合芯片吸附到芯片吸附吸盤上，將讀出電路基板放置到帶有反射鏡面的讀出電路基板吸盤上，啟動(dòng)顯微系統(tǒng)，將被吸附在芯片吸附吸盤上的芯片與吸附在基板吸盤上的讀出電路基板進(jìn)行對位，對位完成后，再將Z向升降臂下壓，將芯片與讀出電路基板通過壓接，鍵合在一起；現(xiàn)有的光學(xué)系統(tǒng)，僅僅是完成了芯片吸附吸盤與讀出電路基板吸盤的平行度檢測和調(diào)整，而不是對對被鍵合的芯片與讀出電路基板兩鍵合體的平行度測定與調(diào)整，存在芯片與基板鍵合時(shí)，兩鍵合體之間的平行度不能保證符合設(shè)計(jì)要求的問題，直接影響到了鍵合完成后電路板的工作性能；另外，現(xiàn)有設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)中的激光系統(tǒng)和顯微系統(tǒng)是分別獨(dú)立設(shè)置的，存在光學(xué)系統(tǒng)占用空間大的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種用于芯片倒裝的鍵合工藝設(shè)備，解決了現(xiàn)有鍵合設(shè)備存在的僅對芯片吸盤與基板吸盤進(jìn)行平行度檢測和調(diào)整不能確保芯片基板兩鍵合體之間的平行度符合設(shè)計(jì)要求的技術(shù)問題。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案解決以上技術(shù)問題的：