高精度装片的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种高精度装片机，其包括：点胶工位，其上设置有点胶装置；装片工位，与上述点胶工位依次设置，其上设置有第一分光镜装置并配合该第一分光镜装置设置有用于驱动该装片工位沿多个方向运动的装片工位驱动装置；取片工位，设置于上述装片工位一侧，其上设置有第二分光镜装置并配合该第二分光镜装置设置有用于驱动该取片工位沿多个方向运动的取片工位驱动装置；机械臂，其设置于上述的装片工位和取片工位之间、在多个工位之间来回运动并进行取片和装片的动作；料架，其由料架驱动装置驱动依次被输送至上述的点胶工位和装片工位。本发明的高精度装片机既能提高整体产能，又能保证装片精度。
【专利说明】高精度装片机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种装片机，特别涉及一种高精度装片机。
【背景技术】
[0002]装片机是半导体封装生产线中的关键设备，其在芯片装片中具有非常广泛的应用。随着技术的进步，装片机正向着亚微米级精度发展，并被广泛应用于光通讯、微波制导和高精度传感器等高端半导体器件的封装中，其也进而支撑起了目前业内所称的微组装技术。
[0003]目前，在对装片精度要求小于I微米的微组装工艺中，操作人员仍主要依赖高倍显微镜进行装片，不仅费时费力，而且非常依赖操作员的经验，因此生产效率和良率很难有效保证。而目前的自动装片机在装片时，机械臂吸取芯片以及芯片装片到基板的作业过程中，吸盘、芯片和基板的中心都会因运动控制、机械振动等原因出现偏差，由于没有相应的方式对这种偏差进行测量，因此无法纠正这种偏差，导致装片精度很难达到亚微米级，无法满足微组装工艺的工艺要求。
【发明内容】
[0004]本发明的目的就是针对上述问题，提供一种既能提高整体产能，又能保证装片精度的高精度装片机。
[0005]为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案:高精度装片机，其包括:
点胶工位，其上设置有点胶装置；
装片工位，与上述点胶工位依次设置，其上设置有第一分光镜装置并配合该第一分光镜装置设置有用于驱动该装片工位沿多个方向运动的装片工位驱动装置；
取片工位，设置于上述装片工位一侧，其上设置有第二分光镜装置并配合该第二分光镜装置设置有用于驱动该取片工位沿多个方向运动的取片工位驱动装置；
机械臂，其设置于上述的装片工位和取片工位之间、在多个工位之间来回运动并进行取片和装片片的动作；
料架，其由料架驱动装置驱动依次被输送至上述的点胶工位和装片工位。
[0006]优选地，在点胶速度超过装片速度时，上述的高精度装片机还可包括第二装片工位，其依次设置于上述装片工位之后，其上设置有第三分光镜装置并配合该第三分光镜装置设置有用于驱动该第二装片工位沿多个方向运动的第二装片工位驱动装置。
[0007]优选地，上述的高精度装片机还包括第二取片工位，设置于上述第二装片工位一侦牝其上设置有第四分光镜装置并配合该第四分光镜装置设置有用于驱动该第二取片工位沿多个方向运动的第二取片工位驱动装置。
[0008]优选地，上述的高精度装片机还包括控制设备，上述的第一分光镜装置和装片工位驱动装置分别电连接该控制设备，用于根据由该第一分光镜装置所采集的图像所生成的控制信号来控制该装片工位驱动装置的运动；上述的第二分光镜装置和取片工位驱动装置分别电连接该控制设备，用于根据由该第二分光镜装置所采集的图像所生成的控制信号来控制该取片工位驱动装置的运动；上述的第三分光镜装置和第二装片工位分别电连接该控制设备，用于根据由该第三分光镜装置所采集的图像所生成的控制信号来控制该第二装片工位驱动装置的运动；上述的第四分光镜装置和第二取片工位分别电连接该控制设备，用于根据由该第四分光镜装置所采集的图像所生成的控制信号来控制该第二取片工位驱动装置的运动。
[0009]优选地，上述的高精度装片机还包括上料装置和下料装置，该上料装置和下料装置都包括用于放置上述料架的基座以及驱动该基座沿竖直方向运动的基座驱动装置。
[0010]优选地，上述的料架呈倒放的U形，其叠放于所述基座上。
[0011]采用以上技术方案的有益效果在于:
(1)本发明的高精度装片机主要设置了点胶工位、装片工位、取片工位、机械臂和料架等部件，方便实现了上料、点胶、装片和下料等一系列工序的作业要求，不需要借助于人工或者其他设备进行辅助，即可完成这些工序的作业，提高了生产效率，从而使得整体的产能获得提升；
(2)在上述第一点的基础上，本发明的高精度装片机还设置了第一分光镜装置和第二分光镜装置，其分设于装片工位和取片工位上，第一分光镜装置可以在进行装片时对机械臂所吸芯片和基板的中心是否对齐进行观察，在装片作业过程中通过驱动装置对装片工位中心进行调整；第二分光镜装置可以在进行取片时对机械臂吸嘴中心和待取芯片中心是否对齐进行观察，在取片作业过程中通过驱动装置对取片工位中心进行调整，通过以上装置和方法消除了机械臂吸取芯片以及芯片装片到基板的作业过程中，因运动控制、机械振动等原因出现的偏差，将装片精度提升到亚微米级，进而保证半导体微组装器件的良率。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本发明的高精度装片机在俯视角度下的结构示意图。
[0013]图2是图1中A-A向的剖视图。
[0014]图3是图1中B-B向的剖视图。
[0015]图4是本发明的高精度装片机的料架的结构示意图。
[0016]其中，1.点胶工位11.点胶装置111.点胶头2.装片工位21.第一分光镜装置22.装片工位驱动装置221.第一装片工位驱动装置222.第二装片工位驱动装置223.第三装片工位驱动装置3.取片工位31.第二分光镜装置32.取片工位驱动装置4.机械臂41.吸盘42.第二机械臂5.料架51.气缸52.台阶面53.支脚54.平台6.第二装片工位61.第三分光镜装置62.第二装片工位驱动装置7.第二取片工位71.第四分光镜装置72.第二取片工位驱动装置8.上料装置81.基座82.基座驱动装置9.下料装置91.基座92.基座驱动装置10.安装台。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。
[0018]如图1-3所示，本发明的高精度装片机的第一种实施方式中，其包括:点胶工位1，其上设置有点胶装置11，其上设置有点胶头111，用于对基板进行点胶，点胶装置11的具体结构可以从现有知识中获知，在此不再赘述；装片工位2，与点胶工位I依次设置，其上设置有第一分光镜装置21并配合该第一分光镜装置21设置有用于驱动该装片工位2沿多个方向运动的装片工位驱动装置22，本实施例中设置了驱动装片工位2沿XYZ轴运动的第一装片工位驱动装置221、第二装片工位驱动装置222和第三装片工位驱动装置223，这些驱动装置具体可以是采用伺服电机、气缸等驱动装置进行实施，当然还可以设置驱动装片工位2沿其他方向运动的驱动装置，在此不再赘述，而第一分光镜装置21可以包括相机以及设置于相机镜头处的分光镜，使得被观察的两个图像可以同时显现在同一图片上，为后续对于装片工位2上对位作业的实施提供信息；取片工位3，设置于装片工位2 —侧，其上设置有第二分光镜装置21并配合该第二分光镜装置31设置有用于驱动该取片工位3沿多个方向运动的取片工位驱动装置32，第二分光镜装置31和取片工位驱动装置32的具体结构设置同于装片工位2，在此不再赘述；机械臂4，其设置于装片工位2和取片工位之3间、在多个工位之间来回运动并进行取片和装片的动作，机械臂4上还可以设置有用于吸取芯片的吸盘41，机械臂4可以选择电机等驱动装置进行驱动和控制；料架5，其由料架驱动装置驱动依次被输送至点胶工位I和装片工位2，该料架驱动装置具体可以是由分设于各个工位处的气缸51组成，当然除了气缸的方式也可以设置导轨或者传送带的方式。上述的各个部件在安装于最好还需要安装于安装台10上，形成整体设备。本高精度装片机主要设置了点胶工位1、装片工位2、取片工位3、机械臂4和料架5等部件，方便实现了上料、点胶、装片和下料等一系列工序的作业要求，不需要借助于人工或者其他设备进行辅助，即可完成这些工序的作业，提高了生产效率，从而使得整体的产能获得提升；在该基础上，本高精度装片机还设置了第一分光镜装置21和第二分光镜装置31，其分设于装片工位2和取片工位3上，可以在进行取片和装片时对机械臂4的吸盘41、芯片和基板的中心是否对其进行观察，在作业过程中同时通过各个驱动装置对其中心进行调整，及时消除掉作业过程中出现的偏差，提闻装片的精度，从而保证半导体器件的良率。
[0019]如图1-3所示，本发明的高精度装片机的第二种实施方式中，其还包括第二装片工位6，其依次设置于装片工位2之后，其上设置有第三分光镜装置61并配合该第三分光镜装置61设置有用于驱动该第二装片工位6沿多个方向运动的第二装片工位驱动装置62，第三分光镜装置61和第二装片工位驱动装置62的具体结构设置同于装片工位2，在此不再赘述。设置第二装片工位6，与装片工位2形成双工位的装片作用，由于基板和芯片之间的装片都是成批进行的，设置了第二装片工位6后，可以在装片工位2先完成一半器件的装片，然后再在此工位完成剩余一半的装片，减小在单个工位的停顿时间，提高整体的效率。
[0020]如图1-3所示，本发明的高精度装片机的第三种实施方式中，其还包括第二取片工位7，设置于第二装片工位6 —侧，其上设置有第四分光镜装置71并配合该第四分光镜装置71设置有用于驱动该第二取片工位7沿多个方向运动的第二取片工位驱动装置72，第四分光镜装置71和第二取片工位驱动装置72的具体结构设置同于装片工位2，在此不再赘述。在此基础上，还可以配合第二取片工位7设置第二机械臂42，减小机械臂4的工作量，料架5进入到第二装片工位6后，第二取片工位7和机械臂42可以配合第二装片工位6完成第二批的装片，进一步地提高装片效率。
[0021]本发明的高精度装片机的第四种实施方式中，其还包括控制设备(未示出)，第一分光镜装置和装片工位驱动装置分别电连接该控制设备，用于根据由该第一分光镜装置所采集的图像所生成的控制信号来控制该装片工位驱动装置的运动；第二分光镜装置和取片工位驱动装置分别电连接该控制设备，用于根据由该第二分光镜装置所采集的图像所生成的控制信号来控制该取片工位驱动装置的运动；第三分光镜装置和第二装片工位分别电连接该控制设备，用于根据由该第三分光镜装置所采集的图像所生成的控制信号来控制该第二装片工位驱动装置的运动；第四分光镜装置和第二取片工位分别电连接该控制设备，用于根据由该第四分光镜装置所采集的图像所生成的控制信号来控制该第二取片工位驱动装置的运动。通过设置控制设备，可以实现吸盘、芯片和基板之间中心位置调整的自动化，进一步地提高整体的工作效率。
[0022]如图1-3所示，本发明的高精度装片机的第五种实施方式中，其还包括上料装置8和下料装置9，该上料装置8和下料装置9都包括用于放置料架5的基座81、91以及驱动该基座81、91沿竖直方向运动的基座驱动装置82、92。其中，基座驱动装置82逐级向上驱动基座81，带动料架5向上输送，然后配合气缸51再向各个工位输送，完成高效的上料作业；基座驱动装置92逐级向下驱动基座91，带动料架5向下输送，完成高效的下料作业。
[0023]如图4所示，本发明的高精度装片机的第六种实施方式中，上述的料架呈倒放的U形，其叠放于基座上，其上的台阶面52用于方式上一下料架的支脚53，当中的平台54则用来放置基板，整体结构设计新颖，适合叠放料架，配合设备完成高效的上料和下料作业。
[0024]下面介绍本发明优选方式下的工作过程:结合图1-4所示，开启整体设备的供电，上料装置8向上输送料架5，然后气缸51配合其驱动料架5首先到点胶工位1，完成基板的点胶作业后，继续被输送到装片工位2，此时机械臂4从取片工位上吸取芯片到基板上进行第一批次的装片作业，其间，第一分光镜装置21和装片工位驱动装置22、第二分光镜装置31和取片工位驱动装置32还分别对装片工位2上的芯片和基板、取片工位3上的吸盘和芯片进行其中心的对准矫正，具体是通过分光镜的作用同时观察吸盘和芯片的中心位置，然后再通过驱动装置去移动相应的距离，直到中心对准为止，只有在中心矫正完成后，机械臂4才会吸取芯片，然后芯片和基板才会完成第一批次的装片作业，然后料架5连通其上的器件继续被输送到第二装片工位6，此时的作业方式与第一批次时一样，不再赘述，完成全部作业的料架5连通器件被输送到下料装置9上，然后向下输送，完成下料。
[0025]以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.高精度装片机，其特征在于:包括:点胶工位，其上设置有点胶装置； 装片工位，与所述点胶工位依次设置，其上设置有第一分光镜装置并配合所述第一分光镜装置设置有用于驱动所述装片工位沿多个方向运动的装片工位驱动装置； 取片工位，设置于所述装片工位一侧，其上设置有第二分光镜装置并配合所述第二分光镜装置设置有用于驱动所述取片工位沿多个方向运动的取片工位驱动装置； 机械臂，其设置于所述装片工位和取片工位之间、在多个工位之间来回运动并进行取片和装片的动作； 料架，其由料架驱动装置驱动依次被输送至所述点胶工位和装片工位。
2.根据权利要求1所述的高精度装片机，其特征在于:还包括第二装片工位，其依次设置于所述装片工位之后，其上设置有第三分光镜装置并配合所述第三分光镜装置设置有用于驱动所述第二装片工位沿多个方向运动的第二装片工位驱动装置。
3.根据权利要求2所述的高精度装片机，其特征在于:还包括第二取片工位，设置于所述第二装片工位一侧，其上设置有第四分光镜装置并配合所述第四分光镜装置设置有用于驱动所述第二取片工位沿多个方向运动的第二取片工位驱动装置。
4.根据权利要求3所述的高精度装片机，其特征在于:还包括控制设备，所述第一分光镜装置和装片工位驱动装置分别电连接所述控制设备，用于根据由所述第一分光镜装置所采集的图像所生成的控制信号来控制所述装片工位驱动装置的运动；所述第二分光镜装置和取片工位驱动装置分别电连接所述控制设备，用于根据由所述第二分光镜装置所采集的图像所生成的控制信号来控制所述取片工位驱动装置的运动；所述第三分光镜装置和第二装片工位分别电连接所述控制设备，用于根据由所述第三分光镜装置所采集的图像所生成的控制信号来控制所述第二装片工位驱动装置的运动；所述第四分光镜装置和第二取片工位分别电连接所述控制设备，用于根据由所述第四分光镜装置所采集的图像所生成的控制信号来控制所述第二取片工位驱动装置的运动。
5.根据权利要求1所述的高精度装片机，其特征在于:还包括上料装置和下料装置，所述上料装置和下料装置都包括用于放置所述料架的基座以及驱动所述基座沿竖直方向运动的基座驱动装置。
6.根据权利要求5所述的高精度装片机，其特征在于:所述料架呈倒放的U形，其叠放于所述基座上。
【文档编号】H01L21/67GK103762192SQ201410034609
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月25日 优先权日:2014年1月25日
【发明者】王敕 申请人:江苏艾科瑞思封装自动化设备有限公司