芯片吸附总成及校准设备的制作方法

1.本实用新型大致涉及半导体制备技术领域，尤其是一种芯片吸附总成及校准设备。


背景技术：

2.在芯片制造过程中，为了能够将芯片准确的放置到工艺腔室内，常使用校准设备校准芯片的位置。
3.校准设备一般具有测算部分和位移校准部分，测算部分是通过芯片固定装置固定芯片并驱动芯片转动，然后由感测器在芯片旋转时测得芯片边缘的数据，然后通过该数据计算芯片中心所在的位置。位移校准部分可以根据测算部分计算得到的芯片中心所在的位置驱动芯片在平面内移动，从而校准芯片的位置，以便于机械手能将芯片准确的放置到目标位置。
4.在芯片制程过程中，某些工艺会使芯片翘曲(例如在芯片封装时，芯片在薄化的需求情况下会有翘曲状况)，翘曲的幅度有时会达到
±
5mm。目前，校准设备中多使用吸附平台来对芯片吸附固定，吸附平台很难将有翘曲的芯片固定牢靠，芯片在旋转过程中容易侧滑，导致校准设备精度较低。
5.背景技术部分的内容仅仅是发明人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。


技术实现要素：

6.针对现有技术中的一个或多个缺陷，本实用新型提供一种芯片吸附总成，包括：
7.支架；
8.旋转轴，转动连接于所述支架；
9.固定座，设置在所述旋转轴的一端；和
10.柔性吸盘，配置有多个，多个所述柔性吸盘连接在固定座背向旋转轴的一侧。
11.根据本实用新型的一个方面，多个所述柔性吸盘分为多组，同组的柔性吸盘之间间隔紧凑。
12.根据本实用新型的一个方面，所述柔性吸盘为硅胶材质的y形吸盘、平行吸盘、平行带肋吸盘或风琴式吸盘。
13.根据本实用新型的一个方面，所述柔性吸盘与所述固定座之间连接有吸盘座，所述柔性吸盘套设在所述吸盘座外并与吸盘座卡接。
14.根据本实用新型的一个方面，所述芯片吸附总成还包括旋转驱动器；所述旋转驱动器安装在所述支架上，并与所述旋转轴皮带传动、链条传动或齿轮传动。
15.根据本实用新型的一个方面，所述芯片吸附总成还包括旋转式气管接头，所述旋转式气管接头安装于所述旋转轴，所述旋转轴和所述固定座中设置有通道，所述通道连通所述旋转式气管接头与所述柔性吸盘。
16.本实用新型还提供一种校准设备，包括：
17.感测器总成；
18.二维移动驱动总成；和，
19.如上所述的芯片吸附总成；
20.其中，所述芯片吸附总成安装在所述二维移动驱动总成上，并可以由所述二维移动驱动总成移动至所述感测器总成所在处。
21.根据本实用新型的一个方面，所述感测器总成包括光源、反射镜和接收器，所述反射镜配置成接收所述光源发出的检测光，并将检测光反射向接收器。
22.根据本实用新型的一个方面，所述二维移动驱动总成包括第一直线滑台和第二直线滑台，所述第二直线滑台安装在所述第一直线滑台的滑块上，所述芯片吸附总成安装在第二直线滑台的滑块上。
23.与现有技术相比，本实用新型的实施例提供了一种芯片吸附总成及校准设备，即使在芯片发生翘曲的情况下，柔性吸盘也能依靠其质地柔软的特性与芯片紧密的接触并牢牢的吸附芯片，使芯片在旋转过程中不易滑动。通过设置旋转式气管接头，便于将柔性吸盘与负压源连接。
附图说明
24.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
25.图1示出了根据本实用新型的一个实施例的芯片吸附总成的爆炸图；
26.图2示出了根据本实用新型的一个实施例的柔性吸盘的剖视图；
27.图3示出了根据本实用新型的一个实施例的洗盘座的剖视图；
28.图4示出了根据本实用新型的一个实施例的校准设备的示意图；
29.图5示出了根据本实用新型的一个实施例的校准设备的爆炸图；
30.图6示出了根据本实用新型的一个实施例的二维移动驱动总成的示意图；
31.图7示出了根据本实用新型的一个实施例的校准设备的使用状态示意图。
32.图中：100、芯片吸附总成；110、支架；111、上承载板；112、下承载板；113、板件；114、杆件；120、旋转轴；130、固定座；131、连接孔；140、柔性吸盘；141、凸起；150、吸盘座；151、卡槽；160、旋转式气管接头；170、旋转驱动器；180、编码器；200、校准设备；210、感测器总成；211、光源；212、反射镜；213、接收器；220、二维移动驱动总成；221、第一直线滑台；222、第二直线滑台；230、机壳；231、上壳；232、下壳；233、通孔。
具体实施方式
33.在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
34.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"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
便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
35.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相连"、"连接"应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接:可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
36.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之"上"或之"下"可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征"之上"、"上方"和"上面"包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
37.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
38.以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
39.图1示出了根据本实用新型的一个实施例的芯片吸附总成100，下面结合图1进行详细描述。
40.如图1所示，芯片吸附总成100包括支架110、旋转轴120、固定座130和柔性吸盘140。其中，柔性吸盘140设置有多个，多个柔性吸盘140连接在固定座130的一侧(图中的上侧)。柔性吸盘140可以是采用硅胶材料、橡胶材料或其它弹性材料制成的y形吸盘、平行吸盘、平行带肋吸盘或风琴式吸盘。通过将柔性吸盘140与负压源连接，可以使柔性吸盘140具有吸附能力。即使芯片表面存在翘曲，柔性吸盘140也能够依靠其质地柔软的特性与芯片的表面充分接触并牢牢的吸附芯片，使芯片在旋转和移动的过程中不易滑动。
41.支架110作为承载部件，用于对其它部件提供支撑。支架110可以包括上承载板111、下承载板112和连接部件，上承载板111设置在下承载板112上方，连接部件连接在上承载板111与下承载板112之间。连接部件可以是板件113，也可以是杆件114，还可以是其它能够起到支撑作用的配件。旋转轴120用于带动固定座130和柔性吸盘140转动，旋转轴120竖向设置并且固定连接在固定座130背向柔性吸盘140的一侧(图中的下侧)，旋转轴120转动连接在支架110上，具体的，旋转轴120可以竖向贯穿上承载板111并与上承载板111轴承连
接。
42.根据本实用新型的一个实施例，如图1所示，多个柔性吸盘140可以分为多组，在本实施例中，以六个柔性吸盘140均分为三组为例，三组柔性吸盘140可以在固定座130上沿一圆周间隔设置，同组的柔性吸盘140之间间隔紧凑，以对芯片进行更好的支撑，避免芯片发生变形。
43.根据本实用新型的一个实施例，如图1所示，在柔性吸盘140与固定座130之间可以设置吸盘座150，柔性吸盘140套设在吸盘座150外并与吸盘座150卡接。吸盘座150的设置提高了柔性吸盘140更换的便捷性。图2示出了柔性吸盘140的剖视图，图3示出了吸盘座150的剖视图。具体的，如图2和图3所示，可以在吸盘座150外侧设置卡槽151，卡槽151可以是在吸盘座150外侧壁上环形设置的，也可以是围绕吸盘座150的外侧壁间隔设置多个，在柔性吸盘140的内侧设置与卡槽151适配的凸起141。其中，环形的卡槽151与凸起141配合，能使柔性吸盘140套与吸盘座150之间连接的更加紧密，不易漏气。如图1所示，在固定座130上设置有连接孔131，吸盘座150的一部分插接在连接孔131中，连接孔131与吸盘座150之间可以采用螺纹配合或者过盈配合的配合方式进行紧固，以便于吸盘座150的安装与拆卸。
44.根据本实用新型的一个实施例，如图1所示，芯片吸附总成100还可以包括旋转式气管接头160，旋转式气管接头160连接在旋转轴120远离固定座130的一端(图中的下端)，在旋转轴120和固定座130中设置有通道(图中未示出)，通道连通旋转式气管接头160与柔性吸盘140。负压源可以通过气管与旋转式气管接头160连接，而与柔性吸盘140连通。
45.根据本实用新型的一个实施例，如图1所示，芯片吸附总成100还可以包括旋转驱动器170，旋转驱动器170可以是气动马达、液压马达、电机或旋转电磁铁。旋转驱动器170可以安装在机架上，旋转驱动器170与旋转轴120之间可以采用皮带传动、链条传动或者齿轮传动的方式传递动力，在本实施例中，旋转驱动器170与旋转轴120之间采用皮带传动，较佳的，所用皮带为同步带，以提高传动精度。
46.根据本实用新型的一个实施例，如图1所示，芯片吸附总成100还可以包括编码器180，编码器180与旋转轴120连接，用来测量旋转轴120的旋转角度和转速。
47.图4示出了根据本实用新型的一个实施例的校准设备200，图5示出了根据本实用新型的一个实施例的校准设备200的爆炸图，图6示出了根据本实用新型的一个实施例的二维移动驱动总成220，下面结合图4-图6进行详细描述。
48.如图4-图6所示，校准设备200包括感测器总成210、二维移动驱动总成220和如上所述的芯片吸附总成100，其中，芯片吸附总成100安装在二维移动驱动总成220上，并可以由二维移动驱动总成220移动到感测器总成210所在处。
49.如图5所示，感测器总成210可以包括光源211、反射镜212和接收器213，反射镜212配置成接收光源211发出的检测光，并将检测光反射向接收器213。
50.如图6所示，二维移动驱动总成220可以包括第一直线滑台221和第二直线滑台222，第二直线滑台222横置在第一直线滑台221的滑块上，芯片吸附总成100的支架110安装在第二直线滑台222的滑块上，从而可以沿着第一直线滑台221和第二直线滑台222调节所述支架110的位置。
51.如图5所示，校准设备200还可以包括机壳230，机壳230作为承载部件用于对其它部件提供支撑和保护。机壳230可以分为上壳231和下壳232，上壳231安装在下壳232上部，
并且在上壳231与下壳232之间设置有能够让芯片进入的检测空间。接收器213可以安装在上壳231中，光源211和反射镜212可以安装在下壳232中，在上壳231和下壳232设置供检测光通过的孔，检测光的光路经过检测空间。如图4和图6所示，二维移动驱动总成220和芯片吸附总成100可以布置在下壳232中，在下壳232上部开设有通孔233，以供固定座130及柔性吸盘140露出。
52.图7示出了根据本实用新型的一个实施例的校准设备的使用状态示意图，以下结合图4至图7对校准设备的工作原理进行介绍。
53.在对芯片的位置进行校准时，可以将芯片放置到芯片吸附总成100的柔性吸盘140上。芯片在放置到芯片吸附总成100上时，芯片的边缘位于检测空间，或者也可以通过二维移动驱动总成220驱动芯片吸附总成100移动，使芯片的边缘移动到检测空间。然后打开感测器总成210的光源211，光源211向反射镜212发出检测光，检测光经反射镜212折射后一部分被接收器213接收，一部分被芯片遮挡，接收器213依据遮光原理采集到芯片边缘的数据，利用该数据可以确认芯片的中心；之后二维移动驱动总成220驱动芯片吸附总成100移动以校准芯片的位置。
54.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。