一种多芯片共晶装片机

技术领域

本发明涉及一种芯片装片机，具体而言，涉及一种多芯片共晶装片机。

背景技术

装片机是半导体封装生产线中的关键设备，其在芯片封装中具有非常广泛的应用。随着技术的进步，装片机的装片精度向着亚微米级发展，进而支撑起了目前业内所称的微组装技术。在提高精度的同时，为了满足产能的需求，工业生产中还对装片机的装片效率提出更高的要求。

现有的芯片装片机在进行共晶工艺时，为了保证加工的精密性，先对管壳进行校准，再对芯片进行校准，使得芯片进行一次共晶的时间长，加工效率低下

发明内容

鉴于此，本发明提供了一种多芯片共晶装片机，解决了现有芯片的共晶工艺时间长，加工效率低的问题。

为此，本发明提供了一种多芯片共晶装片机，包括工作台，工作台上设置有机架，机架上设置有平行布置的第一视觉检测设备、第二视觉检测设备、第三视觉检测设备和第四视觉检测设备，第一视觉检测设备下方的工作台上设置有管壳供料装置，第二视觉检测设备下方的工作台上设置有共晶装置，第三视觉检测设备下方的工作台上设置有校正装置，第四视觉检测设备下方的工作台上设置有芯片供料装置，机架上还设置有拾取装置和焊接装置，焊接装置上设置有第一焊头。

进一步地，工作台上还设置有焊头库，焊头库前方设置有第五视觉检测设备。

进一步地，管壳供料装置包括管壳盒载盘和第一XY机构，管壳盒载盘固定安装在第一XY机构上。

进一步地，第一XY机构包括第一X轴单轴驱动驱动器和第一Y轴单轴驱动驱动器，第一Y轴单轴驱动驱动器固定安装设置在第一X轴单轴驱动驱动器上。

进一步地，共晶装置包括可加热的共晶台、第一θ轴电机和第二XY机构，共晶台固定安装在第一θ轴电机上，第一θ轴电机固定安装在第二XY机构上。

进一步地，校正装置包括校正平台、第二θ轴电机和第三XY机构，校正平台固定安装在第二θ轴电机上，第二θ轴电机固定安装在第三XY机构上。

进一步地，芯片供料装置包括晶圆台和第四XY机构，晶圆台固定安装在第四XY机构，晶圆台上设置有芯片，晶圆台下方设置有第三θ轴电机。

进一步地，晶圆台上设置有芯片盒和晶圆。

进一步地，晶圆下方设置有顶针装置，顶针装置包括顶针、多轴滑台和Z轴移动机构，顶针固定安装在多轴滑台上，顶针在晶圆下方，多轴滑台固定安装在Z轴移动机构上。

进一步地，拾取装置包括拾取臂，拾取臂一端设置有第二焊头。

本发明提供的一种多芯片共晶装片机，拾取装置通过第一视觉检测设备准确拾取管壳供料装置上的管壳，并将其运输至共晶台上，共晶台根据第二视觉检测设备的识别结果校准管壳，焊接装置上的第一焊头通过第四视觉检测设备准确的将晶圆台上芯片运输到校正平台上，校正平台通过第三视觉检测设备校准芯片位置，最后第一焊头将校正平台上校准后的芯片放置到共晶台上进行加热共晶。第一XY机构由两个相互垂直的单轴驱动驱动器组成，使得安装在其上方的管壳盒载盘实现在水平方向上的位置移动，第二XY机构、第三XY机构和第四XY机构同理。共晶台下方的第一θ轴电机用来驱动共晶台转动，校正平台下方的第二θ轴电机同理。晶圆台上设置有芯片盒和晶圆，第三θ轴电机校正晶圆角度，满足不同材料的加工需求。

本发明提供的一种多芯片共晶装片机，具体工作流程为：

1.第一视觉检测设备识别管壳；

2.拾取装置通过第二焊头将管壳取放到共晶台上；

3.第二视觉检测设备识别管壳在共晶台上的位置，然后共晶台校准管壳X、Y、θ位置；

4.第1步的同时，第四视觉检测设备识别晶圆台上芯片盒或者晶圆上的芯片；

5.第2步的同时，第一焊头将芯片取放到校正平台上后让位

6.第3步的同时，第三视觉检测设备识别校正平台上的芯片，然后校正台校准芯片X、Y、θ位置；

7.第一焊头将芯片从校正台上取放到共晶台上的管壳上，开始加热共晶；

8.第一芯片共晶后，重复第4～7步动作

9.多颗芯片共晶完毕后，拾取装置将共晶后的成品取放到管壳台(未示出)上，单个产品加工完毕.

本发明提供的一种多芯片共晶装片机，多个动作可以同时进行，焊头运动行程更短，大大提高加工效率。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例提供的一种多芯片共晶装片机的立体图；

图2为图1中A处局部放大图；

图3为本发明实施例提供的一种多芯片共晶装片机的主视角度结构示意图。

其中，1-工作台；11-机架；12-第一视觉检测设备；13-第二视觉检测设备；14-第三视觉检测设备；15-第四视觉检测设备；2-管壳供料装置；21-管壳盒载盘；22-第一XY机构；221-第一X轴单轴驱动驱动器；222-第一Y轴单轴驱动驱动器；3-共晶装置；31-共晶台；32-第一θ轴电机；33-第二XY机构；4-校正装置；41-校正平台；42-第二θ轴电机；43-第三XY机构；5-芯片供料装置；51-晶圆台；511-芯片盒；512-晶圆；52-第四XY机构；53-顶针装置；531-顶针；532-多轴滑台；533-Z轴移动机构；54-第三θ轴电机；6-拾取装置；61-拾取臂；62-第二焊头；7-焊接装置；71-第一焊头；72-Z轴升降机构；73-第四θ轴电机；8-焊头库；9-第五视觉检测设备。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

实施例一：

参见图1至图3，图中示出了本发明实施例一提供的一种多芯片共晶装片机，包括工作台1，工作台上设置有机架11，机架11上设置有平行布置的第一视觉检测设备12、第二视觉检测设备13、第三视觉检测设备14和第四视觉检测设备15，第一视觉检测设备12下方的工作台1上设置有管壳供料装置2，第二视觉检测设备13下方的工作台1上设置有共晶装置3，第三视觉检测设备14下方的工作台1上设置有校正装置4，第四视觉检测设备15下方的工作台1上设置有芯片供料装置5，机架1上还设置有拾取装置6和焊接装置7，焊接装置7上设置有第一焊头71。

具体的，参见图1至图3，管壳供料装置2包括管壳盒载盘21和第一XY机构22，管壳盒载盘21固定安装在第一XY机构22上。

具体的，参见图1至图3，第一XY机构22包括第一X轴单轴驱动驱动器221和第一Y轴单轴驱动驱动器222，第一Y轴单轴驱动驱动器222固定安装设置在第一X轴单轴驱动驱动器221上。

具体的，参见图1至图3，共晶装置3包括可加热的共晶台31、第一θ轴电机32和第二XY机构33，共晶台31固定安装在第一θ轴电机上32，第一θ轴电机32固定安装在第二XY机构33上。

具体的，参见图1至图3，校正装置4包括校正平台41、第二θ轴电机42和第三XY机构43，校正平台41固定安装在第二θ轴电机42上，第二θ轴电机42固定安装在第三XY机构43上。

具体的，参见图1至图3，芯片供料装置5包括晶圆台51和第四XY机构52，晶圆台51固定安装在第四XY机构52上，晶圆台51上设置有芯片，晶圆台51下方设置有第三θ轴电机54。

具体的，参见图1至图3，晶圆台51上设置有芯片盒511和晶圆512。

具体的，参见图1至图3，拾取装置6包括拾取臂61，拾取臂61一端设置有第二焊头62。

本发明提供的一种多芯片共晶装片机，拾取装置通过第一视觉检测设备准确拾取管壳供料装置上的管壳，并将其运输至共晶台上，共晶台根据第二视觉检测设备的识别结果校准管壳，焊接装置上的第一焊头通过第四视觉检测设备准确的将晶圆台上芯片运输到校正平台上，校正平台通过第三视觉检测设备校准芯片位置，最后第一焊头将校正平台上校准后的芯片放置到共晶台上进行加热共晶。第一XY机构由两个相互垂直的单轴驱动驱动器组成，使得安装在其上方的管壳盒载盘实现在水平方向上的位置移动，第二XY机构、第三XY机构和第四XY机构同理。共晶台下方的第一θ轴电机用来驱动共晶台转动，校正平台下方的第二θ轴电机同理。晶圆台上设置有芯片盒和晶圆，第三θ轴电机校正晶圆角度，满足不同材料的加工需求。

本发明提供的一种多芯片共晶装片机，具体工作流程为：

1.第一视觉检测设备识别管壳；

2.拾取装置通过第二焊头将管壳取放到共晶台上；

3.第二视觉检测设备识别管壳在共晶台上的位置，然后共晶台校准管壳X、Y、θ位置；

4.第1步的同时，第四视觉检测设备识别晶圆台上芯片盒或者晶圆上的芯片；

5.第2步的同时，第一焊头将芯片取放到校正平台上后让位

6.第3步的同时，第三视觉检测设备识别校正平台上的芯片，然后校正台校准芯片X、Y、θ位置；

7.第一焊头将芯片从校正台上取放到共晶台上的管壳上，开始加热共晶；

8.第一芯片共晶后，重复第4～7步动作

9.多颗芯片共晶完毕后，拾取装置将共晶后的成品取放到管壳台(未示出)上，单个产品加工完毕.

本发明提供的一种多芯片共晶装片机，多个动作可以同时进行，焊头运动行程更短，大大提高加工效率。

实施例二：

参见图1至图3，图中示出了本发明实施例二提供的一种多芯片共晶装片机，本实施例在上述实施例的基础上还进一步地做出了以下作为改进的技术方案：工作台1上还设置有焊头库8，焊头库8前方设置有第五视觉检测设备9。

不同种类芯片需要不同种类焊头，具体更换焊头动作为：焊头移动到焊头库位置，更换所需要的焊头后移动到上视的第五视觉检测设备上方，校正更换后的焊头X、Y、θ位置，然后重复第4～8步动作，直至完成所有芯片共晶。

实施例三：

参见图1至图3，图中示出了本发明实施例三提供的一种多芯片共晶装片机，本实施例在上述实施例的基础上还进一步地做出了以下作为改进的技术方案：进一步地，晶圆下方设置有顶针装置，顶针装置53包括顶针531、多轴滑台532和Z轴移动机构533，顶针531固定安装在多轴滑台532上，所述顶针531在晶圆512下方，多轴滑台532固定安装在Z轴移动机构533上。

为了方便焊头抓取晶圆，在晶圆下方设置有顶针机构，顶针顶起晶圆，多轴滑台用来调整顶针机构的位置，方便对准晶圆。多轴滑台固定安装在Z轴移动机构上，Z轴移动机构可以带动多轴滑台沿Z轴方向上下移动。

实施例四：

参见图1至图3，图中示出了本发明实施例四提供的一种多芯片共晶装片机，本实施例在上述实施例的基础上还进一步地做出了以下作为改进的技术方案：焊接装置7还包括第五XY机构、Z轴升降机构72和第四θ轴电机73。

第五XY机构设置在机架上，一方面用来带动第一焊头在XY方向的移动和校正；另一方面用来校正更换焊头后新焊头XY方向的位置。

Z轴升降机构一方面用来带动第一焊头在Z方向运动；另一方面用来配合焊接装置上的高度检测传感器，校正更换焊头后新焊头的高度。高度检测传感器可以用来检测管壳和芯片的高度，以及检测更换焊头后新焊头的高度。

第四θ轴电机与第五视觉检测设备配合，可以校正芯片角度或者校正更换焊头后新焊头的角度。

第一焊头具有加热功能，可以单独使用或者与共晶台配合使用，提高加热速度，进而提高产品加工效率。同时，焊头加热与共晶台加热方式的灵活搭配，能适用更多芯片加工工艺。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。