一种晶圆级封装凸点制作设备

技术领域

本发明涉及半导体封装技术领域，尤其涉及一种晶圆级封装凸点制作设备。

背景技术

随着芯片技术的快速发展，高密度、多功能的半导体封装技术已成为当前研究的热点；晶圆的 BUMP 凸点制作是半导体封装中的关键工艺之一，尤其在当代的倒装焊技术中。BUMP 凸点作为一种与另一个封装或者基板进行连接的界面，需要满足良好的电气性能、机械稳定性及可靠性。

在传统的 BUMP 凸点制作工艺中，在对晶圆预处理之后，通过钢网刮刀将 FLUX助焊剂均匀地涂布在晶圆上，再完成BUMP凸点的植入；其中，FLUX布涂通常式利用刮刀的压力和移动，将FLUX 均匀地涂布到晶圆的特定位置；然而，这种单一刮刀布涂方式存在一些固有的限制和缺陷，单刮刀可能导致涂布的助焊剂厚度不均匀，对于不均匀的涂布，单刮刀无法进行有效的实时调整或修正，从而影响后续凸点制作的质量。

为了解决上述问题，需要对现有技术中的晶圆加工工艺加以改进，以解决助焊剂布涂不均匀的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种晶圆级封装凸点制作设备，解决以上的技术问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种晶圆级封装凸点制作设备，包括加工平台，以及设于所述加工平台下方的晶圆平台；

所述加工平台设置有第一直线模组，所述第一直线模组的驱动端连接有用于布涂助焊剂的布涂机构；设置所述第一直线模组的驱动方向为第一方向；

所述布涂机构包括依次沿第一方向设置的第一刮涂组件和第二刮涂组件，所述第一刮涂组件设有用于驱动所述第一刮涂组件沿竖直方向直线方向移动的第一驱动组件，所述第二刮涂组件设有用于驱动所述第二刮涂组件沿竖直方向直线方向移动的第二驱动组件；

所述布涂机构的下端面设置有红外热传感器，所述红外热传感器用于检测晶圆表面的助焊剂温度信息。

可选的，所述加工平台的两侧部分别设置有一组第一导轨；

所述布涂机构还包括支撑梁，所述支撑梁的两侧部分别滑动连接于所述第一导轨上；

所述第一直线模组包括设于所述加工平台上的第一电机，所述第一电机的驱动端连接有第一同步带，所述第一同步带的驱动端与所述支撑梁连接，用于驱动所述支撑梁沿所述第一方向移动。

可选的，所述支撑梁包括主体部，以及分别设于所述主体部两侧部的支撑臂；

所述第一驱动组件包括设于所述主体部下端面的第二电机，所述第二电机的输出轴贯穿于所述主体部设置并连接有第二同步带，所述第二同步带的一端连接有沿竖直方向设置的第一丝杆，所述第一丝杆上螺纹连接有螺母件，所述螺母件与所述第一刮涂组件连接；

所述主体部的下端面设置有若干个支撑柱，所述支撑柱的下端部设置有第一安装板，所述红外热传感器设置于所述第一安装板的下端面；

相邻两个所述支撑柱之间形成有安装空间，所述第二电机收纳于所述安装空间内。

可选的，所述支撑梁的一侧壁上设有合页件，所述合页件连接有保护盖，所述合页件张开或闭合，以驱动所述保护盖转动；

所述保护盖开设有保护腔室，所述第一同步带收纳于所述保护腔室内。

可选的，所述第一刮涂组件包括第二安装板，所述第二安装板与所述螺母件连接；

所述第二安装板的上端设有第三安装板，所述第三安装板上螺纹连接有锁紧螺栓；

所述第二安装板间隔且平行地设有第一刮涂板，所述第一刮涂板的上端设有第四安装板；

所述第四安装板的上端设有第五安装板，所述第五安装板上开设有调节孔，所述锁紧螺栓滑动连接于所述调节孔内；

所述第四安装板上转动连接有调节螺栓，所述调节螺栓的一端螺纹连接于第二安装板上；拧动所述调节螺栓，以推动所述第一刮涂板相对于所述第二刮涂组件移动。

可选的，所述第四安装板的两侧部分别设有连接支部，所述连接支部沿竖直方向开设有缺口槽；

所述第四安装板的下端面开设有卡槽，所述第一刮涂板的上端面设有凸起部，所述凸起部卡接于所述卡槽内；

所述缺口槽内安装有微调螺栓，所述微调螺栓的一端与所述连接支部相抵接，另一端与所述第一刮涂板螺纹连接。

可选的，所述第二刮涂组件包括第二刮涂板，所述第一刮涂板设有第一斜板，所述第二刮涂板设有第二斜板，所述第二斜板与所述第一斜板相对设置；

所述第一刮涂板包括刮涂板本体，所述刮涂板本体的下端部设有第一斜面部，所述第一斜板贴合于所述第一斜面部设置，所述第一斜板上设有用于固定所述第一斜板的连接板。

可选的，所述加工平台还设置有摄像机构；

所述摄像机构包括沿所述第一方向设置的第二直线模组，所述第二直线模组的驱动端连接有安装组件，所述安装组件上沿第二方向设置有第三直线模组；其中，所述第二方向与所述第一方向垂直；

所述第三直线模组的驱动端设有相机组件，所述相机组件用于拍摄所述晶圆平台上的晶圆的位置信息。

可选的，所述晶圆级封装凸点制作设备还包括输送模组，所述输送模组的上方依次设有布涂机构和凸点植入机构；

所述输送模组的驱动端与所述晶圆平台连接，所述输送模组用于驱动所述晶圆平台移动。

可选的，所述凸点植入机构包括钢网组件，所述钢网组件的上方设有植入组件。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：工作时，驱动晶圆平台移动至加工平台的下方，第一直线模组驱动布涂机构沿着第一方向移动，第一刮涂组件先经过晶圆进行助焊剂的第一布涂工作，同时红外热传感器检测晶圆表面的助焊剂温度信息，根据温度信息识别到助焊剂的厚度信息，根据助焊剂的厚度信息控制第二驱动组件的运行以调节第二刮涂组件的空间高度，使第二刮涂组件呈预设刮涂压力作用于晶圆表面，进行第二布涂工作，起到对于第一布涂工作的补偿作用；本凸点制作设备能够通过第一刮涂组件和第二刮涂组件的配合，更精确地控制助焊剂在晶圆表面的布涂厚度；红外热传感器的设置进一步提供了对助焊剂温度和厚度的实时监测，从而使得设备能够根据实际情况实时调整第二刮涂组件的位置，确保助焊剂的布涂更为均匀和精确，提高晶圆的加工品质。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本实施例的晶圆级封装凸点制作设备的整体结构示意图；

图2为本实施例的晶圆级封装凸点制作设备的布涂机构和加工平台的结构示意图之一；

图3为本实施例的晶圆级封装凸点制作设备的布涂机构和加工平台的结构示意图之二；

图4为本实施例的晶圆级封装凸点制作设备的布涂机构的整体结构示意图；

图5为本实施例的晶圆级封装凸点制作设备的布涂机构的正视结构示意图；

图6为本实施例的晶圆级封装凸点制作设备的第一刮涂组件的结构示意图；

图7为本实施例的晶圆级封装凸点制作设备的第一刮涂板的结构示意图；

图8为本实施例的晶圆级封装凸点制作设备的第一刮涂板和第二刮涂板的结构示意图之一；

图9为本实施例的晶圆级封装凸点制作设备的第一刮涂板和第二刮涂板的结构示意图之二。

图示说明：100、加工平台；110、第一直线模组；120、第一导轨；111、第一电机；112、第一同步带；

200、晶圆平台；

300、布涂机构；

310、第一刮涂组件；311、第二安装板；312、第三安装板；313、锁紧螺栓；314、第四安装板；315、第五安装板；316、调节孔；317、调节螺栓；3141、连接支部；3142、缺口槽；3143、卡槽；

320、第二刮涂组件；

330、第一驱动组件；331、第二电机；332、第二同步带；333、第一丝杆；334、螺母件；

340、第二驱动组件；

350、红外热传感器；

360、支撑梁；361、主体部；362、支撑臂；363、支撑柱；364、第一安装板；365、保护盖；366、合页件；

370、第一刮涂板；371、凸起部；372、第一斜板；373、刮涂板本体；374、第一斜面部；375、连接板；

380、微调螺栓；390、第二刮涂板；391、第二斜板；

400、摄像机构；410、第二直线模组；420、安装组件；430、第三直线模组；440、相机组件；

500、输送模组；

600、凸点植入机构；610、钢网组件；620、植入组件。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本发明实施例提供了一种晶圆级封装凸点制作设备，包括加工平台100，以及设于加工平台100下方的晶圆平台200；加工平台100设置有第一直线模组110，第一直线模组110的驱动端连接有用于布涂助焊剂的布涂机构300；设置第一直线模组110的驱动方向为第一方向。其中，本方案中采用的助焊剂为FLUX助焊剂。

布涂机构300包括依次沿第一方向设置的第一刮涂组件310和第二刮涂组件320，第一刮涂组件310设有用于驱动第一刮涂组件310沿竖直方向直线方向移动的第一驱动组件330，第二刮涂组件320设有用于驱动第二刮涂组件320沿竖直方向直线方向移动的第二驱动组件340；布涂机构300的下端面设置有红外热传感器350，红外热传感器350用于检测晶圆表面的助焊剂温度信息。

需要说明的是，红外热传感器350能够实时检测晶圆表面的助焊剂温度信息，从而识别出助焊剂的厚度信息。这使得设备在加工过程中可以实时对第二刮涂组件320的位置进行调整，确保其保持在预设的刮涂压力下进行操作。这种实时的反馈与调整机制为设备提供了更大的适应性，可以应对各种实际工作条件变化。

进一步说明的是，本方案中在助焊剂布涂过程中，红外热传感器350将实时监测晶圆表面的助焊剂温度信息。若助焊剂布涂较厚，由于其热传导所需时间较长，红外热传感器350检测到的温度会相对较低；反之，若助焊剂布涂较薄，红外热传感器350检测到的温度则会相对较高。因此，可以通过检测温度信息，推导出助焊剂的厚度信息。这个推导过程需要借助一定的算法模型来实现，以增加运算的准确性。

本发明的工作原理为：工作时，驱动晶圆平台200移动至加工平台100的下方，第一直线模组110驱动布涂机构300沿着第一方向移动，第一刮涂组件310先经过晶圆进行助焊剂的第一布涂工作，同时红外热传感器350检测晶圆表面的助焊剂温度信息，根据温度信息识别到助焊剂的厚度信息，根据助焊剂的厚度信息控制第二驱动组件340的运行以调节第二刮涂组件320的空间高度，使第二刮涂组件320呈预设刮涂压力作用于晶圆表面，进行第二布涂工作，起到对于第一布涂工作的补偿作用；相较于现有技术中的晶圆加工工艺，本凸点制作设备能够通过第一刮涂组件310和第二刮涂组件320的配合，更精确地控制助焊剂在晶圆表面的布涂厚度；红外热传感器350的设置进一步提供了对助焊剂温度和厚度的实时监测，从而使得设备能够根据实际情况实时调整第二刮涂组件320的位置，确保助焊剂的布涂更为均匀和精确，提高晶圆的加工品质。

在本实施例中，加工平台100的两侧部分别设置有一组第一导轨120；布涂机构300还包括支撑梁360，支撑梁360的两侧部分别滑动连接于第一导轨120上；两组第一导轨120组件共同支持布涂机构300的运动，提高运动的稳定性；以确保布涂机构300沿第一方向的运动更为流畅，并且减少因设备震动导致的刮涂不均。

第一直线模组110包括设于加工平台100上的第一电机111，第一电机111的驱动端连接有第一同步带112，第一同步带112的驱动端与支撑梁360连接，用于驱动支撑梁360沿第一方向移动。第一电机111运行以驱动第一同步带112转动，从而带动支撑梁360沿第一方向移动，以带动布涂机构300整体沿着第一方向移动，进行助焊剂的布涂工作。

进一步说明的是，支撑梁360包括主体部361，以及分别设于主体部361两侧部的支撑臂362；第一驱动组件330包括设于主体部361下端面的第二电机331，第二电机331的输出轴贯穿于主体部361设置并连接有第二同步带332，第二同步带332的一端连接有沿竖直方向设置的第一丝杆333，第一丝杆333上螺纹连接有螺母件334，螺母件334与第一刮涂组件310连接。工作时，第二电机331运行，以驱动第二同步带332转动，通过第二同步带332带动第一丝杆333转动，进而驱动位于螺母件334上的第一刮涂组件310沿竖直方向移动，从而起到调节第一刮涂组件310空间高度的作用，从而起到调节第一刮涂组件310的刮涂力度的作用。

同理，本方案中的第二驱动组件340包括第三电机、第三同步带和第二丝杆，第二丝杆上设有螺母件334；其工作原理和第一驱动组件330相同；且第二同步带332和第三同步带分别交错排布于第一安装板364的上端面，起到节约安装的空间，提高空间利用率的效果。

主体部361的下端面设置有若干个支撑柱363，支撑柱363的下端部设置有第一安装板364，红外热传感器350设置于第一安装板364的下端面；相邻两个支撑柱363之间形成有安装空间，第二电机331收纳于安装空间内；安装空间一方面可以起到保护第二电机331的作用，另一方面可以减少布涂机构300的整体高度，提高空间利用率。

进一步说明的是，支撑梁360的一侧壁上设有合页件366，合页件366连接有保护盖365，合页件366张开或闭合，以驱动保护盖365转动；保护盖365开设有保护腔室，第一同步带112收纳于保护腔室内。通过合页组件来连接保护盖365，保护盖365可以起到保护第一驱动组件330和第二驱动组件340的作用，避免外界杂质进入到同步带中影响其运行；此外，可以在保护盖365的另一侧设置磁吸组件，用来和支撑梁360可拆卸连接。

具体说明的是，第一刮涂组件310包括第二安装板311，第二安装板311与螺母件334连接；第二安装板311的上端设有第三安装板312，第三安装板312上螺纹连接有锁紧螺栓313；第二安装板311间隔且平行地设有第一刮涂板370，第一刮涂板370的上端设有第四安装板314；结合图4所示，本方案中的第二安装板311作为第一驱动组件330和第一刮涂组件310的连接媒介，第一刮涂板370和第四安装板314平行设置，即可以通过调节第一刮涂板370的位置来调节两组刮涂组件的间距，适应于不同的刮涂需求。

第四安装板314的上端设有第五安装板315，第五安装板315上开设有调节孔316，锁紧螺栓313滑动连接于调节孔316内；工作时，在调节第一刮涂板370的位置后，通过拧紧锁紧螺栓313来固定第一刮涂板370的位置，同时调节孔316也能起到对于第一刮涂板370移动的导向作用。

第四安装板314上转动连接有调节螺栓317，调节螺栓317的一端螺纹连接于第二安装板311上；拧动调节螺栓317，以推动第一刮涂板370相对于第二刮涂组件320移动，从而调节第一刮涂组件310和第二刮涂组件320的间距，以适应于不同的刮涂需求；具体为当需要更大间距的刮涂工作时，可以调节第一刮涂板370朝远离第二刮涂组件320的方向移动。

具体说明的是，第四安装板314的两侧部分别设有连接支部3141，连接支部3141沿竖直方向开设有缺口槽3142；第四安装板314的下端面开设有卡槽3143，第一刮涂板370的上端面设有凸起部371，凸起部371卡接于卡槽3143内；通过凸起部371和卡槽3143的配合来起到对于第一刮涂板370的导向和限位作用，减少安装时的位置误差，提高第一刮涂板370的安装精度。

缺口槽3142内安装有微调螺栓380，微调螺栓380的一端与连接支部3141相抵接，另一端与第一刮涂板370螺纹连接；结合图4和图5所示，本方案可以通过拧动微调螺栓380的微调第一刮涂板370的位置；示例性的，例如第一刮涂板370的一侧部的位置偏高，则可以拧动对应侧部的微调螺栓380驱动其向上移动微小距离，从而维持第一刮涂板370的水平安装精度，有利于保证对于晶圆加工时的精度，避免损坏晶圆的情况。

进一步说明的是，第二刮涂组件320包括第二刮涂板390，第一刮涂板370设有第一斜板372，第二刮涂板390设有第二斜板391，第二斜板391与第一斜板372相对设置；即第一刮涂组件310和第二刮涂组件320分别从不同的方向对晶圆进行助焊剂的刮涂工作，有利于起到互补的作用，提高刮涂的均匀性。

第一刮涂板370包括刮涂板本体373，刮涂板本体373的下端部设有第一斜面部374，第一斜板372贴合于第一斜面部374设置，第一斜板372上设有用于固定第一斜板372的连接板375。

在本实施例中，加工平台100还设置有摄像机构400；摄像机构400包括沿第一方向设置的第二直线模组410，第二直线模组410的驱动端连接有安装组件420，安装组件420上沿第二方向设置有第三直线模组430；其中，第二方向与第一方向垂直；第三直线模组430的驱动端设有相机组件440，相机组件440用于拍摄晶圆平台200上的晶圆的位置信息。

结合图1和图7所示，本方案中的相机组件440能够通过第二直线模组410和第三直线模组430的作用来改变相机组件440的平面位置，相机组件440的作用在于拍摄晶圆平台200上的晶圆的位置信息，从而便于钢网和晶圆对位，以便于进行助焊剂的布涂工作。

在本实施例中，晶圆级封装凸点制作设备还包括输送模组500，输送模组500的上方依次设有布涂机构300和凸点植入机构600；输送模组500的驱动端与晶圆平台200连接，输送模组500用于驱动晶圆平台200移动，依次进行晶圆上料，助焊剂刮涂和凸点植入工作过程，在凸点植入完成后输送模组500驱动晶圆平台200回到初始工位进行晶圆下料工作。

进一步说明的是，凸点植入机构600包括钢网组件610，钢网组件610的上方设有植入组件620。其中，本方案中的凸点植入为BUMP凸点植入；BUMP凸点植入对位相机拍摄晶圆和钢网相对位置，晶圆平台200进行矫正，完成晶圆和BUMP凸点植入钢网的对位，BUMP凸点植入机构600在晶圆上完成BUMP凸点植入。输送模组500把晶圆平台200送回起点，BUMP凸点制作完成。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。