[發明專利]一種多芯片組合封裝的自動化系統及方法

有效

• 申請號: 202110045995.3
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112928044B
• 公開（公告）日: 2023-02-24
• 發明（設計）人: 胡躍明;黃嘉揚;羅展豪
• 申請（專利權）人: 華南理工大學;廣州現代產業技術研究院
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L21/677;H01L21/607;H01L21/603
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 李斌

本發明公開了一種多芯片組合封裝的自動化系統及方法，系統包括多個傳送單元、多個視覺檢測單元、檢拾熱壓超聲焊頭單元、承片加工臺、XY軸移動裝置、上位機以及系統支架；所述系統支架包括固定支架以及銜接支架；所述承片加工臺固設于所述系統支架中間；所述傳送單元設于承片加工臺四周，用于傳送物資至承片加工臺；所述視覺檢測單元設置于所述固定支架上，且位于傳送單元上方，包括攝像機、顯微鏡以及配套光源；所述檢拾熱壓超聲焊頭單元設置在所述XY軸移動裝置上，包括檢拾熱壓超聲焊頭、氣吸單元以及可移動支架；所述上位機用于控制各組件工作。本發明的尺寸可根據不同場景進行改進，可適應各種尺寸以及不同型號的多芯片封裝。

技術領域

本發明屬于芯片封裝技術領域，具體涉及一種多芯片組合封裝的自動化系統及方法。

背景技術

如今，電子、人工智能正處于瘋狂崛起的時代，而其中的5G技術是面對2020年以后移動需求而發展的新一代移動通信系統。在這樣的背景下，為了滿足5G超高速的帶寬需求，多芯片封裝應運而生。多芯片封裝是指將兩塊以上的芯片集成到一塊封裝內，以此提高電路密度，增加電路功能。由于材料和制作機械的限制，單芯片的使用已經到了瓶頸，此時多芯片的出現使得封裝后功率更高，尺寸也相對較小。

目前常用的封裝技術大部分都是人工操作把芯片放到基板指定位置后送去封裝，這樣不僅存在著容易出現失誤，導致一個基板和多個芯片同時報銷的高額損失，因此急需一種自動化裝置對該過程進行人工替代。

發明內容

本發明的主要目的在于克服現有技術的缺點與不足，提出一種多芯片組合封裝的自動化系統及方法，該方法解決當前5G時代下，高帶寬高傳輸速度對多芯片封裝的需求，實現了多芯片封裝的自動化。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種多芯片組合封裝的自動化系統，包括多個傳送單元、多個視覺檢測單元、檢拾熱壓超聲焊頭單元、承片加工臺、XY軸移動裝置、上位機以及系統支架；

所述系統支架包括固定支架以及銜接支架；

所述承片加工臺固設于所述系統支架中間；

所述傳送單元設于承片加工臺四周，用于傳送物資至承片加工臺或從承片加工臺向外傳送物資；

所述視覺檢測單元設置于所述固定支架上，且位于傳送單元上方，包括攝像機、顯微鏡以及配套光源，用于拍攝傳送單元上的芯片和基板，確定芯片和基板是否存在；

所述XY軸移動裝置設置在固定支架上；

所述檢拾熱壓超聲焊頭單元設置在所述XY軸移動裝置上，包括檢拾熱壓超聲焊頭、氣吸單元以及可移動支架，用于芯片檢拾、組合封裝；

所述上位機通過導線連接所述傳送單元、視覺檢測單元、檢拾熱壓超聲焊頭單元、承片加工臺以及XY軸移動裝置，設有模板導入和數據庫功能，用于通過數據傳輸控制視覺檢測單元進行拍攝、確定傳送單元上的芯片是否滿足數量需求以及基板上芯片放置位置、控制檢拾熱壓超聲焊頭單元對傳送單元上隨機放置的芯片進行位置調整、按照芯片位置控制檢拾熱壓超聲焊頭移動、升起下降、吸附芯片以及松開芯片。

進一步的，所述XY軸移動裝置由兩個垂直相接的氣動裝置組成，用于控制檢拾熱壓超聲焊頭單元到達承片加工臺以及傳送單元的各個位置。

進一步的，所述檢拾熱壓超聲焊頭設有壓強檢測儀，用于反饋壓強信息給所述上位機；

所述檢拾熱壓超聲焊頭還用于對芯片進行加熱。

進一步的，所述承片加工臺包括物夾和用于判斷是否存在芯片基板的觸發器；所述承片加工臺還用于對芯片基板進行加熱。