倒装芯片焊接装置制造方法

文档序号:7258077阅读:149来源:国知局
倒装芯片焊接装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种倒装芯片焊接装置,可提高用于将倒装芯片焊接工序中使用的焊接头传送到xy平面上的预定位置的传送工序的精度和可靠性,使用于传送每个焊接头的传送线的传送操作最小化,并减少由热量产生的位置误差的问题。具体来说,本发明涉及一种倒装芯片焊接装置,可减少焊接头在特定轴方向上的移动次数和移动距离,减小由于焊接头的传送产生的热膨胀和振动,并提高装置的UPH,同时确保充分的焊剂变平时间。
【专利说明】倒装芯片焊接装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及ー种倒装芯片焊接装置。
【背景技术】
[0002]用于将倒装芯片焊接到焊接基板等上的倒装芯片焊接装置可具有至少ー个焊接头。每个焊接头被传送到焊接装置的预定位置并可抓取或焊接芯片。
[0003]一般来说,应当非常精确地进行将倒装芯片焊接到焊接基板上的エ序,并且在焊接基板上制备用于固定芯片的多个安装区域。同时,倒装芯片和焊接基板的安装区域应保证精确的电连接,并且芯片应当安装并焊接在安装区域的正确位置(图案)处,以减小缺陷率。
[0004]用于这种焊接エ序的焊接头可通过装配成在X轴和y轴方向上交叉的台架型的传送装置而传送到xy平面上的预定位置。
[0005]具体来说,焊接头安装在第一传送线上并可在第一传送线的纵向方向上传送,并且第一传送线的两端可通过移动部与垂直于第一传送线设置的ー对平行的第二传送线附接。移动部可沿第二传送线的纵向方向传送。
[0006]因此,焊接头通过分别设置成平行或垂直的传送线传送到工作空间内的xy平面上的预定位置。
[0007]具有焊接头的工作部和与传送线连接的移动部可由电磁体或滚珠丝杠驱动。
[0008]工作部或移动部可通过电磁体或滚珠丝杠加速并高速传送,当重复该高速传送エ序时,组成每条传送线的组件会产生热量,由于该热量导致的特定组件的热膨胀,工作部或移动部的传送位置的精度会降低。
[0009]例如,用于将第一传送线附接到第二传送线的移动部是其中在通过第二传送线的传送エ序中产生的热量被传递最多的部分,由于产生的热量发生的移动部的热膨胀的问题可导致第一传送线的两端的位置误差。
[0010]类似地,安装在第一传送线上的工作部由于在通过沿第二传送线安装并传送的移动部的传送エ序中产生的热量,也产生热膨胀,可发生与如上所述相同的问题。
[0011]根据芯片尺寸减小的趋势,由组件的热膨胀等问题产生的移动部的位置误差可导致焊接位置误差,焊接位置误差可导致焊接缺陷。
[0012]具体来说,由于设置于每条传送线上的工作部或传送部处产生的热膨胀或振动,可能不能获得关于倒装芯片的精确位置和焊接基板的安装区域的信息,因此,缺陷率増加,焊接エ序的可靠性和精确性降低。
[0013]因此,在进行整个焊接エ序时使焊接头在X轴或y轴方向上的移动次数和移动距离最小化很重要,且将组件设置为減少焊接头在特定轴方向上的移动次数和移动距离很重要。
[0014]就是说,在传送焊接头的エ序并进行焊接エ序时,优选省略工作部或传送部的驱动或使工作部或传送部的驱动最小化,并且即使在省略任一部件的驱动或使任一部件的驱动最小化时,当为了提高空间利用率而将用于焊接エ序的组件设置为彼此相邻时,由于焊接头等的移动导致的不同组件之间的干扰应最小化,并且存在一些下述情形,即其中应当确保需要操作特定操作组件的空间区域。
[0015]因此,需要一种减少焊接头在特定轴方向上的移动次数和移动距离、在连续エ序之间设置组件并减小工作空间之间的干扰的方法。

【发明内容】

[0016]本发明提供了一种倒装芯片焊接装置。一方面,倒装芯片焊接装置可包括:倒装单元,所述倒装単元用于从晶片抓取芯片并将所述芯片上侧向下翻转;工作部,所述工作部具有用于抓取由所述倒装単元翻转的所述芯片的焊接头,其中所述焊接头能沿z轴方向传送并相对于z轴旋转;焊剂浸溃单元,所述焊剂浸溃单元用于将所述焊接头抓取的所述芯片的底表面浸溃到焊剂中;第一可视单元,所述第一可视单元用于拍摄由所述焊剂浸溃单元浸溃的所述芯片的底表面图像;第二可视单元,所述第二可视单元用于拍摄焊接基板的顶表面图像,在所述焊接基板上将要安装所述芯片;倒装芯片焊接部,所述倒装芯片焊接部用于根据由所述第一可视单元和所述第二可视单元进行检查的结果,以修正的位置在焊接基板上焊接芯片;第一传送线,所述第一传送线用于安装所述工作部并沿y轴方向传送所述工作部;和ー对第二传送线,一对所述第二传送线沿与所述第一传送线垂直的X轴方向平行设置,用于安装与所述第一传送线的两端连接的移动部并在与所述第一传送线的传送方向垂直的X轴方向上传送所述移动部,其中所述焊剂浸溃单元和所述第一可视单元设置在平行于所述第一传送线的同一轴上。
[0017]其中所述倒装単元、所述焊剂浸溃单元和所述第一可视单元可成对设置在相对于y轴对称的位置处,并且具有所述工作部的所述第一传送线安装在所述第二传送线上,使得ー对所述第一传送线可独立被驱动。
[0018]其中所述倒装単元和所述焊剂浸溃单元可设置在平行于所述第二传送线的同一轴上。
[0019]其中所述倒装単元、所述焊剂浸溃单元和所述第一可视单元可设置在平行于所述第一传送线的同一轴上。
[0020]其中为了减小所述焊接头从所述倒装単元移动到所述焊接基板时在X轴方向上的移动距离,所述倒装単元、所述焊剂浸溃单元和所述第一可视单元可依次设置在I轴方向上。
[0021]其中所述芯片在由所述焊接头抓取的同时通过所述第一可视单元上方,并且所述第一可视单元通过拍摄所述芯片的底表面的图像来检查所述芯片。
[0022]其中当所述芯片的尺寸大于所述第一可视单元的视场时,所述焊接头可以预定角度旋转,从而所述第一可视单元可在无需在X轴方向上移动的条件下拍摄所述芯片的2个边缘。
[0023]其中当所述焊接头以预定角度旋转的同时通过所述第一可视单元上方吋,连续拍摄所述芯片的底表面图像,以用于检查。
[0024]所述装置倒装芯片焊接装置可进ー步包括控制部,所述控制部用于控制所述工作部和所述移动部的驱动工具,所述工作部和所述移动部分别具有驱动工具,从而所述工作部和所述移动部可沿所述第一传送线和所述第二传送线传送,其中在所述工作部从所述焊剂浸溃单元传送到所述第一可视单元或者在所述第一可视单元上方传送时,所述控制部驱动所述工作部的所述驱动工具并停止所述移动部的所述驱动工具。
[0025]所述装置倒装芯片焊接装置可进ー步包括控制部,所述控制部用于控制所述工作部和所述移动部的驱动工具,所述工作部和所述移动部分别具有驱动工具,从而所述工作部和所述移动部可沿所述第一传送线和所述第二传送线传送,其中在所述工作部的所述焊接头从所述倒装单元传送到所述第一可视单元或者从所述焊剂浸溃单元在所述第一可视単元上方传送时,所述控制部停止所述移动部的所述驱动工具。
[0026]其中所述控制部驱动所述工作部的所述驱动工具,使得所述工作部可在从所述焊剂浸溃单元传送到所述第一可视单元或者在所述第一可视单元上方传送时,所述工作部以匀速传送。
[0027]其中在一个焊接周期过程中,所述移动部的驱动次数少于所述工作部的驱动次数,在所述ー个焊接周期过程中,所述工作部的所述焊接头沿所述倒装単元、所述焊剂浸溃単元、所述第一可视单元和所述倒装芯片焊接部传递。
[0028]其中在所述焊接周期的xy平面上的轨迹可形成为三角形或矩形形状,并且形成所述轨迹的所述三角形或所述矩形的至少ー个边平行于所述第一传送线或所述第二传送线,在所述焊接周期中所述工作部的所述焊接头沿所述倒装単元、所述焊剂浸溃单元、所述第一可视单元和所述倒装芯片焊接部传递。
[0029]其中当所述焊接头沿形成所述轨迹的所述三角形或所述矩形的、平行于所述第一传送线的所述边传送时,所述焊接头可依次通过所述倒装単元、所述焊剂浸溃单元、所述第一可视单元和所述倒装芯片焊接部。
[0030]其中在一个焊接周期过程中,所述移动部的驱动次数可为两次或三次,在所述ー个焊接周期过程中所述工作部的所述焊接头沿所述倒装単元、所述焊剂浸溃单元、所述第一可视单元和所述倒装芯片焊接部传递。
[0031]其中所述控制部控制所述工作部的所述驱动工具,使得所述工作部通过所述焊剂浸溃单元和第一可视单元时所述工作部以匀速驱动,而在传送到所述倒装芯片焊接部时所述工作部減速。
[0032]另ー方面,一种倒装芯片焊接装置可包括:倒装単元,所述倒装単元用于翻转芯片,以将所述芯片的顶表面和底表面反转;第一驱动部,所述第一驱动部用于驱动所述倒装単元;工作部,所述工作部设置成能传送到xy平面上的预定位置并具有焊接头,所述焊接头用于抓取所述芯片,所述芯片的顶表面和底表面被所述倒装単元翻转;焊剂浸溃单元,所述焊剂浸溃单元包括用于容纳浸溃所述芯片的焊剂的焊剂接收器、用于使焊剂变平的焊剂刮刀以及用于滑行移动所述焊剂接收器的第二驱动部;第一可视单元,所述第一可视单元用于拍摄所述芯片;第二可视单元,所述第二可视单元用于拍摄焊接基板,所述焊接基板上将要安装所述芯片;和倒装芯片焊接部,所述倒装芯片焊接部用于在所述焊接基板上安装所述芯片,其中为了减少所述焊接头沿X轴方向的移动次数或移动距离,所述第一可视单元和所述焊剂浸溃单元分别设置在平行于y轴方向的轴上。
[0033]又一方面,一种倒装芯片焊接装置可包括:倒装単元,所述倒装単元用于翻转芯片,以将所述芯片的顶表面和底表面反转;第一驱动部,所述第一驱动部用于驱动所述倒装単元;工作部,所述工作部设置成能传送到xy平面上的预定位置并具有焊接头,所述焊接头用于抓取所述芯片,所述芯片的顶表面和底表面被所述倒装単元翻转;焊剂浸溃单元,所述焊剂浸溃单元包括用于容纳浸溃所述芯片的焊剂的焊剂接收器、用于使焊剂变平的焊剂刮刀以及用于滑行移动所述焊剂接收器的第二驱动部;第一可视单元,所述第一可视单元用于拍摄所述芯片;第二可视单元,所述第二可视单元用于拍摄焊接基板,所述焊接基板上将要安装所述芯片;和倒装芯片焊接部,所述倒装芯片焊接部用于在所述焊接基板上安装所述芯片,其中为了减少所述焊接头沿X轴方向的移动次数或移动距离,所述第一可视单元、所述焊剂浸溃单元和所述倒装単元分别设置在平行于y轴方向的同一轴上。
[0034]其中所述焊剂接收器可相对于所述焊剂刮刀向前和向后滑行移动。
[0035]其中在所述焊剂接收器处设置有用于容纳焊剂的凹部,并且所述凹部和所述第一可视单元分别设置在平行于y轴方向的同一轴上。
[0036]其中当所述焊剂接收器向前滑行移动时,在所述焊剂接收器的顶部和底部上分別提供了第一空间和第二空间,并且所述焊接头可进入所述第一空间。
[0037]其中当所述焊剂接收器向后滑行移动用于使焊剂变平时,所述焊接头可进入所述
第一空间。
[0038]其中所述第一驱动部可设置在所述第二空间中。
[0039]其中所述第一驱动部可包括设置在所述第二空间中的外壳,并且在所述外壳内设置与所述倒装单元连接的缆线和真空线。
[0040]其中所述焊剂浸溃单元可包括具有第二驱动部的主体和用于将所述焊剂刮刀安装在所述主体上的安装単元,并且当所述焊剂接收器向前滑行移动时,所述焊剂接收器向所述主体的外部突出。
[0041]其中当所述焊剂接收器向所述主体的外部突出时,所述焊剂接收器和所述倒装单元的所述第一驱动部设置成在xy平面上的至少ー些区域重叠。
[0042]其中所述安装単元可包括用于安装所述焊剂接收器的轨道部件、与所述轨道部件铰链连接并支撑所述焊剂刮刀的上部的第一支撑部件以及与所述第一支撑部件铰链连接并支撑所述焊剂刮刀的前侧的第二支撑部件。
[0043]其中在所述第二支撑部件处设置有锁定突出部,并且在所述轨道部件处设置有与所述锁定突出部结合的锁定台阶。
[0044]其中所述安装単元可包括设置于所述第一支撑部件与所述轨道部件之间的第一弾性部件以及设置于所述第二支撑部件与所述第一支撑部件之间的第二弾性部件,并且所述第一弾性部件和所述第二弾性部件从不同方向给所述焊剂刮刀提供弾力。
[0045]其中在所述焊接头正在沿平行于y轴方向的同一轴移动时,所述第一可视单元拍摄图像。
[0046]其中在所述焊接头正在沿平行于y轴方向的同一轴移动时,进行下述エ序,即抓取所述芯片、在所述焊剂中浸溃所述芯片以及拍摄所述芯片。
[0047]所述倒装芯片焊接装置可进ー步包括:用于在y轴方向上传送所述焊接头的第一传送线和用于在X轴方向上传送所述焊接头的第二传送线,其中所述第一传送线和所述第ニ传送线具有重叠的台架结构。
[0048]所述倒装芯片焊接装置可进ー步包括:真空产生器,所述真空产生器用于给所述倒装単元提供吸附压カ;压カ控制器件,所述压カ控制器件用于控制所述倒装単元的流入空气的流量,从而将所述倒装単元的吸附压カ控制为等于或相似于从外部流入的空气的吸附カ;和压カ传感器,所述压カ传感器设置在所述倒装単元与所述压カ控制器件之间并感测是否抓取了所述芯片。
【专利附图】

【附图说明】
[0049]图1是显示根据本发明的倒装芯片焊接装置的视图;
[0050]图2是显示根据本发明另ー实施方式的倒装芯片焊接装置的视图;
[0051]图3是工作部周围的放大视图;
[0052]图4是显示根据本发明的倒装芯片焊接装置的焊接头的两个示例性传送轨迹的视图;
[0053]图5是显示根据本发明的倒装芯片焊接装置的焊接头的另外两个示例性传送轨迹的视图;
[0054]图6是显示根据本发明的倒装芯片焊接装置的焊接头的另外两个示例性传送轨迹的视图;
[0055]图7是显示根据本发明的倒装芯片焊接装置的框图;
[0056]图8是显示根据本发明实施方式的倒装芯片焊接装置的平面图;
[0057]图9是显示根据本发明实施方式的倒装芯片焊接装置的主要部分的侧视图;
[0058]图10是显示根据本发明实施方式的倒装芯片焊接装置的主要部分的平面图;
[0059]图11是显示图10的部分A的详细视图;
[0060]图12是显示根据本发明实施方式的倒装芯片焊接装置的主要部分的侧视图;
[0061]图13显示根据本发明实施方式的倒装芯片焊接装置的操作状态的方案视图;
[0062]图14显示构成根据本发明实施方式的倒装芯片焊接装置的焊剂浸溃单元(fluxdipping unit)的透视图;
[0063]图15显示构成根据本发明实施方式的倒装芯片焊接装置的焊剂浸溃单元的侧视图;
[0064]图16是显示构成根据本发明实施方式的倒装芯片焊接装置的焊剂浸溃单元的主要部分的操作状态的视图;
[0065]图17是显示构成根据本发明实施方式的倒装芯片焊接装置的倒装単元的框图。【具体实施方式】
[0066]下面将參照附图详细描述本发明的优选实施方式。通过參照附图描述的下列实施方式,将阐明本发明的优点和特征及其实施方法。然而,可以以不同形式实施本发明,本发明不应解释为限于列出的实施方式。而是,提供这些实施方式,从而说明书详尽完整,并给本领域技术人员充分传达本发明的范围。此外,本发明仅由权利要求的范围限定。自始至终,相同的參考标记表示相同的元件。
[0067]根据本发明的倒装芯片焊接装置I是下述ー种装置,即所述装置在作为芯片的输入和输出端子的焊盘上形成单独焊料凸块(solder bump),将芯片翻转并将焊料凸块直接焊接到诸如载带焊接(carrier bonding)基板或电路带(circuit tape)这样的电路图案上。
[0068]图1是显示根据本发明的倒装芯片焊接装置I的视图。描绘了根据本发明的倒装芯片焊接装置I的概图。
[0069]在下面所述的说明书和附图中,水平方向是指X轴方向,垂直方向是指y轴方向。此外,可进行如下解释,即X轴方向与下面所述的第二传送线的移动部传送方向平行,y轴方向是与下面所述的第一传送线的工作部传送方向平行的方向。
[0070]具体来说,倒装芯片焊接装置I包括:倒装単元210,所述倒装単元210用于从晶片抓取芯片并将芯片上侧向下翻转(使芯片的顶表面和底表面反转);工作部1110,所述エ作部1110沿Z轴方向传送并关于Z轴旋转,且具有用于抓取由倒装単元210翻转的芯片的焊接头1120 ;焊剂浸溃单元400,所述焊剂浸溃单元400用于浸溃由焊接头1120抓取的芯片的底表面;第一可视单元910,所述第一可视单元910用于拍摄(通过拍摄检查)由焊剂浸溃单元400浸溃的芯片的底表面图像;倒装芯片焊接部500,所述倒装芯片焊接部500用于将芯片焊接到焊接基板上,所述芯片的位置根据由第一可视单元910进行的检查结果通过焊接头1120进行修正;第一传送线1100,所述第一传送线1100用于安装工作部并在y轴方向上传送工作部;以及ー对第二传送线1300,所述ー对第二传送线1300分别具有与第一传送线1100的两端连接的移动部1310,且为了在垂直于第一传送线1100的传送方向的X轴方向上传送移动部1310,所述一对第二传送线1300设置成在垂直于第一传送线1100的X轴方向上彼此平行,焊剂浸溃单元400和第一可视单元910设置在与第一传送线1100平行的同一轴上。
[0071]在下面參照图1描述的实施方式中,倒装単元210、焊剂浸溃单元400和第一可视单元910成对设置在相对于y轴对称的位置处,具有工作部1110的第一传送线1100成对安装在第二传送线上,以便被独立地驱动。
[0072]然而,应当如下进行解释,即倒装単元210、焊剂浸溃单元400和第一可视单元910根据装置的类型成对设置在相对于y轴对称的位置处,具有工作部1110的第一传送线1100的数量可増加或減少,并没有限制。
[0073]根据本发明的倒装芯片焊接装置I可将安装在工作部1110 (I)或1110 (2)上的焊接头1120 (I)或1120 (2)传送到xy平面上的预定位置。因为焊接头1120 (I)或1120(2)可以是在焊接或抓取(吸附)芯片的エ序中能在z轴方向上升或下降或者关于z轴在e方向上旋转的结构,所以根据本发明的倒装芯片焊接装置I可配置成将安装在工作部1110
(I)或1110 (2)上的焊接头1120 (I)或1120 (2)传送到x-y-z空间中的预定位置。
[0074]此外,工作部1110 (I)和1110 (2)每个都与下面描述的可视单元(第二可视单元1130)装配在一起。
[0075]根据本发明的倒装芯片焊接装置I可进行下述操作,即从晶片供给器100供给的每个晶片w分离并抓取单个倒装芯片fc以及将单个倒装芯片翻转,从而形成有凸块电极(焊料凸块)的焊接表面朝下。
[0076]当晶片供给器100堆叠多个晶片w吋,晶片供给器100可等待工作,并且晶片供给器100中的晶片可被依次供给至倒装芯片供给部200中。
[0077]当通过晶片装载部(wafer on_loader)101暴露晶片时,晶片供给器100具有支撑每个晶片的结构。[0078]晶片供给器100可具有引导部件120,引导部件120用于将晶片引导到倒装芯片供给部200。引导部件120具有引导晶片传送的功能,所述晶片由単独驱动工具(未示出)传送。
[0079]倒装芯片供给部200将组成晶片w的多个芯片分离为单独芯片,翻转每个芯片并将倒装芯片fc (在本说明书中,倒装芯片是顶表面和底表面反转的芯片)提供给每个焊接头1120 (I)和1120 (2),所述晶片由晶片供给器100供给。
[0080]当晶片w处于被切块的状态时,具有多个芯片(或倒装芯片)的晶片w可以是底部上贴合有胶带的状态。另外,每个倒装芯片fc可以是具有凸块电极(焊料凸块)或接触点的芯片的底表面设置为朝上的状态。
[0081]倒装芯片供给部200可包括排出器(未示出)和倒装単元210 (I)或210 (2),所述排出器用于从晶片w排出每个芯片,所述倒装単元210 (I)或210 (2)用于将由排出器触碰并分离的芯片翻转,从而焊接头1120 (I)或1120 (2)可抓取倒装的芯片。
[0082]倒装単元210 (I)或210 (2)可具有抓取器结构,所述抓取器结构能够进行通过吸附的抓取操作以及用于将芯片的顶表面和底表面进行反转的旋转操作。倒装単元210的旋转方向等可不同地变化。
[0083]简要地说,排出器(未示出)设置在晶片w下方,组成晶片w的每个芯片可通过排出器的吹气(blow)而从晶片w分离,并且可通过设置在晶片w上方的倒装单元210 (I)或210 (2)翻转每个分离的芯片,从而具有凸块电极(焊料凸块)或接触点的芯片的底部朝下。
[0084]通过在倒装芯片上方等候的作为工作单元的焊接头1120 (I)或1120 (2)抓取由倒装单元210 (I)或210 (2)翻转的倒装芯片fc。
[0085]在图1所示的倒装芯片焊接装置I中,ー对焊接头1120 (I)和1120 (2)分别设置在工作部1110 (I)和1110 (2)中。
[0086]此外,ー对第二可视单元1130 (I)和1130 (2)可与焊接头1120 (I)和1120 (2)一起分别设置在工作部1110 (I)和1110 (2)处。
[0087]因为倒装単元210抓取并旋转芯片,从而芯片的焊接表面朝下,顶表面朝上,所以焊接头1120 (I)或1120 (2)可通过抓取朝上的芯片的顶表面,保持其中暴露凸块电极(焊料凸块)等的芯片的底表面朝下的抓取状态。
[0088]焊接头1120 (I)或1120 (2)可从倒装芯片供给部200抓取焊接对象的倒装芯片且焊接头1120 (I)或1120 (2)在被附接到工作部1110 (I)或1110 (2)时被传送到焊剂浸溃单元400和倒装芯片焊接部500。
[0089]在沿第一和第二传送线1100和1300的传送路径进行了抓取エ序、浸溃エ序、拍摄エ序(检查エ序)和焊接エ序之后,可驱动焊接头1120 (I)或1120 (2),以通过第一和第二传送线1100和1300将特定倒装芯片返回倒装芯片供给部200。
[0090]工作部1110 (I)和1110 (2)可分别安装于ー对第一传送线1100 (I)和1100 (2)上,所述ー对第一传送线1100 (I)和1100 (2)在y轴方向上传送工作部1110 (I)和1110(2),并且第一传送线1100 (I)或1100 (2)的两端可分别附接到ー对第二传送线1300 (I)和1300 (2),所述ー对第二传送线1300 (I)和1300 (2)能通过移动部1310a (l)、1310a(2)、1310b (I)和1310b (2)在X轴方向上分别传送第一传送线1100 (I)和1100 (2)。
[0091]具体来说,在图1所示的第一传送线1100 (I)和1100 (2)之中设置于左侧的第一传送线1100 (I)或1100 (2)的两端分别由移动部1310a (I)和1310a (2)限制,可附接移动部1310a (I)和1310a (2),从而使移动部1310a (I)和1310a (2)沿第二传送线1300 (I)和1300 (2)的纵向方向(X轴方向)传送。
[0092]第一传送线1100 (I)和1100 (2)及第ニ传送线1300 (I)和1300 (2)每个具有重叠的台架结构,所述台架结构能配置成将工作部1110 (I)和1110 (2)独立传送到xy平面上的预定位置,第一传送线1100 (I)和1100 (2)的数量可増加或減少。
[0093]第一和第二传送线1100和1300将从倒装芯片供给部200抓取倒装芯片的焊接头1120 (I)或1120 (2)传送到焊剂浸溃单元400 —侧。
[0094]图1中所示的焊剂浸溃单元400 (I)和400 (2)可与工作部1110 (I)和1110 (2)或焊接头1120 (I)和1120 (2)的数量对应成对设置。
[0095]焊剂浸溃单元400 (I)或400 (2)可通过浸溃倒装芯片的底表面提供用于焊接的焊剂。
[0096]焊剂浸溃单元400 (I)或400 (2)可具有包含焊剂的焊剂接收器400 (I)或400(2)和焊剂刮刀(flux blade) 420 (I)或420 (2),在倒装芯片浸溃在焊剂中之后,所述焊剂刮刀用于使焊剂的表面变平。
[0097]在焊接头1120 (I)或1120 (2)抓取倒装芯片的同时通过传送线1100和1300传送到焊剂接收器400上方之后,可通过下降焊接头1120 (I)或1120 (2)进行浸溃エ序。
[0098]焊接头1120 (I)或1120 (2)可配置成在倒装芯片供给部200、焊剂浸溃单元400、下面描述的第一可视单元910 (I)或910 (2)和倒装芯片焊接部500中的一个或多个处在z轴方向上升或下降。
[0099]就是说,在图1所示的实施方式中,可通过给焊接头1120 (I)或1120 (2)自身提供上升或下降功能或者给上面安装有焊接头1120 (I)或1120 (2)的工作部1110 (I)或1110 (2)提供上升或下降功能的方法来实现焊接头1120 (I)或1120 (2)在z轴方向的上升或下降。
[0100]在图1所示的实施方式中,因为焊接头1120 (I)或1120 (2)可具有能上升或下降的结构,从而如果焊接头1120 (I)或1120 (2)通过传送线1100和1300传送在焊剂浸溃单元400上方,则可浸溃倒装芯片的底表面,所以焊接头1120 (I)和1120 (2)可分别进行它们各自的工作。
[0101]抓取已完成焊剂浸溃的倒装芯片的焊接头1120 (I)或1120 (2)可通过传送线1100和1300向下面描述的倒装芯片焊接部500传送。
[0102]倒装芯片供给部200对倒装芯片进行抓取、旋转和抓取步骤,焊剂浸溃单元400进行下降、浸溃和上升步骤。就是说,因为尽管每个步骤得到精确控制,但物理位置发生连续变化,所以倒装芯片可能处于从初始位置歪斜或推出(pushed)的状态。
[0103]因为不能完全防止物理误差,所以需要在焊接エ序中修正或消除这种误差。原因是,因为倒装芯片的底表面上的凸块电极(焊料凸块)或接触点的尺寸极小,所以即使当倒装芯片的位置发生极小变化时,也不能保证精确的焊接。
[0104]因此,根据本发明的倒装芯片焊接装置I可包括可视单元,用于拍摄倒装芯片或上面焊接有倒装芯片的焊接基板。可视单元可包括用于拍摄至少ー个图像的第一和第二可视单元910和1130。[0105]图1中所示的倒装芯片焊接装置I可具有两种可视单元,即第一和第二可视单元910 和 1130。
[0106]倒装芯片焊接装置I可具有ー对第一可视单元910 (I)和910 (2),ー对第一可视単元910 (I)和910 (2)设置于向上观看方向上,以拍摄由焊剂浸溃单元400浸溃的倒装芯片的底表面。
[0107]在图1所示的实施方式中,为了拍摄被浸溃的倒装芯片的底表面,第一可视单元910 (I)或910 (2)设置于其中通过焊接头1120 (I)或1120 (2)将倒装芯片穿过焊剂浸溃单元400的路径上。
[0108]就是说,第一可视单元910 (I)或910 (2)可设置在焊接头1120 (I)或1120 (2)的传送路径下方,以在向上观看的方向上拍摄。
[0109]第一可视单元910 (I)或910 (2)可通过拍摄由焊接头1120 (I)或1120 (2)抓取的倒装芯片的底表面,来获得所传送的倒装芯片的位置信息。
[0110]第一可视单元910 (I)或910 (2)可拍摄所传送的倒装芯片的底表面的至少两个点的区域。因为尽管可从通过拍摄ー个点(一次拍照拍摄)获得的图像来掌握每个倒装芯片的位置,但如果拍摄两个或更多个点,则可提取出进ー步修正的图像。在该情形中,为了掌握歪斜(或旋转)度连同倒装芯片在特定方向上的位移,需要拍摄两个或更多个点的区域。
[0111]底表面由焊剂浸溃单元400 (I)浸溃在焊剂中的倒装芯片被传送到倒装芯片焊接部 500。
[0112]倒装芯片焊接部500可包括焊接台510,焊接台510用于固定并安置沿导轨113从焊接基板装载部(未示出)传送来的焊接基板(焊接对象的焊接基板)bs。
[0113]在独立设置的预对准単元114中设置的对准可视单元12可对传送到焊接台510的焊接基板bs进行预对准エ序,即对每个焊接位置进行整个检查。
[0114]沿导轨113从焊接基板装载部(未示出)传送来的焊接基板bs沿图1中所示的X轴方向传送,并且对准可视单元12可通过台架结构的传送线11和13传送到xy平面上的预定位置。可通过拍摄方法预先采集所传送的焊接基板的位置信息,且在焊接台上进行的焊接エ序中该位置信息被用作參考数据。
[0115]尽管焊接基板bs应被正确安置在焊接台510的焊接区域sp上,但在传送エ序中焊接基板会从焊接区域SP偏移,或者因为焊接基板以歪斜的状态安置在焊接区域SP内,所以焊接基板会从焊接区域SP偏移。
[0116]如果焊接基板从焊接区域sp偏移,则在焊接エ序中不能保证在焊剂中浸溃的倒装芯片的正确性,于是可能产生电连接故障。
[0117]如上所述,为了使焊接エ序考虑到在抓取倒装芯片或浸溃倒装芯片的エ序中可能产生的倒装芯片的位置偏移,根据本发明的倒装芯片焊接装置I可包括第二可视单元1130
(1)和1130(2),所述第二可视单元1130 (I)和1130 (2)以与包括第一可视单元910 (I)和910 (2)并通过拍摄倒装芯片的底表面采集倒装芯片的位置信息相同的方式,来精确确定焊接基板bs的安置位置。第二可视单元1130 (I)和1130 (2)连同焊接头1120 (I)和1120 (2)—起可分别附接到工作部1110 (I)和1110 (2)。因此,因为焊接头1120 (I)和1120 (2)随工作部1110 (I)和1110 (2)—起传送,所以第二可视单元1130 (I)和1130
(2)通过传送线1100和1300传送到xy平面上的预定位置。[0118]为了焊接由焊剂浸溃单元400浸溃的倒装芯片,第二可视单元1130 (I)或1130(2)可设置在向下观看的方向上,以拍摄安置于焊接台的焊接区域sp中的焊接基板。
[0119]第二可视单元1130 (I)或1130 (2)可通过确认安置于焊接台510上的焊接基板bs的对准,来反映焊接エ序中焊接基板的位置误差。
[0120]因此,第一可视单元910 (I)或910 (2)拍摄倒装芯片的底表面,以获得用于确定将要被焊接的倒装芯片的位置误差的图像,并且第二可视单元1130 (I)或1130 (2)可获得用于确定焊接基板在安置于焊接台的焊接区域sp,即芯片的焊接位置中时焊接基板的位置的图像。
[0121]此外,除了焊接基板之外,使用第二可视单元1130 (I)或1130 (2)可通过拍摄焊接后的焊接基板来获得用于确定在焊接エ序中产生的缺陷的图像。
[0122]在该情形中,可通过确定芯片相对于焊接基板的位置,确认缺陷的产生。根据本发明的倒装芯片焊接装置I的控制部可根据通过第一可视单元910 (I)或910 (2)和第二可视单元1130 (I)或1130 (2)拍摄的图像,来精确控制工作单元1120或1130或焊接台的位置。
[0123]此外,以将焊接头配置成可旋转的并旋转焊接头1120 (I)或1120 (2)以修正芯片的焊接方向(e方向)的方法,可消除芯片或焊接基板的诸如歪斜(旋转)这样的误差。
[0124]这样,根据本发明的倒装芯片焊接装置I可通过重叠的台架结构的第一和第二传送线将焊接头1120 (I)或1120 (2)、可视单元等传送到xy平面上的预定位置,且当在诸如焊接头这样的工作単元中提供z轴方向上升和下降功能时,倒装芯片焊接装置I可将工作单元传送到x-y-z空间中的预定位置。这种传送线结构会导致下述问题,例如由于热膨胀导致的位置误差,或者由于如上所述的位置误差导致的传送线的扭曲。
[0125]由用于驱动工作部1110 (I)或1110 (2)或移动部1310a (I)或1310a (2)的驱动工具产生的热量会产生工作部1110 (I)或1110 (2)或移动部1310a (l)、1310a (2)、1310b (I)或1310b (2)的位置误差。就是说,由于安装有焊接头1120 (I)或1120 (2)的工作部1110 (I)或1110 (2)以及与第一传送线1100 (I)或1100 (2)的两端连接的移动部1310a (l)、1310a (2)、1310b (I)或1310b (2)产生的热膨胀产生的位置误差,可导致安装于工作部1110 (I)或1110 (2)上的焊接头1120 (I)或1120 (2)在xy平面上的位置误差,所述工作部1110 (I)或1110 (2)安装在所述第一传送线1100 (I)或1100 (2)上为可传送的。
[0126]尽管装配在工作部1110 (I)或1110 (2) (1110)和移动部1310中的位置传感器通过感测设置于每条传送线上的线性刻度(未示出)来測量工作部1110 (I)或1110 (2)(1110)和移动部1310a (l)、1310a (2)、1310b (I)或1310b (2)的位置,但因为由设置成驱动工作部1110 (I)或1110 (2) (1110)和移动部1310的驱动工具产生的热量会使工作部1110 (I)或1110 (2) (1110)和移动部1310热膨胀,且位置传感器的位置会根据热膨胀而变化,所以不可能精确感测设置于工作部1110 (I)或1110 (2)中的焊接头1120 (I)或1120 (2)的位置。
[0127]因此,由热膨胀产生的工作部1110 (I)或1110 (2)或移动部的位置误差会阻碍倒装芯片焊接エ序的精度。
[0128]因此,作为提高倒装芯片焊接エ序精度的方法,根据本发明的倒装芯片焊接装置I提出了使热膨胀的量最小化的方法。
[0129]最后,可以以使工作部1110 (I)或1110 (2)或移动部1310a (l)、1310a (2)、1310b (I)或1310b (2)的传送エ序或者传送距离最小化的方法实现热膨胀的量最小化。
[0130]特别是,尽管为了使焊接头1120 (I)或1120 (2)的位置误差最小化,可将工作部 1110 (I)或 1110 (2)或移动部 1310a (l)、1310a (2)、1310b (I)或 1310b (2)的传送エ序或者传送距离最小化,但因为由用于驱动工作部1110 (I)或1110 (2)的工作部1110
(1)或1110(2)驱动工具的热膨胀产生的位置误差可能要比由用于驱动移动部1310a (I)、1310a (2)、1310b (I)或1310b (2)的移动部驱动工具的热膨胀产生的位置误差相对较大,所以更重要的是使移动部的移动最小化。
[0131]因为与工作部1110 (I)或1110 (2)相比,由于第一传送线1100 (I)或1100 (2)的重量等,安装在第二传送线上的移动部(位于第二传送线上的第一传送线1100 (I)或1100 (2)的两端以限制状态安装)需要更大的驱动力,所以由驱动カ产生的热量的量会较大。
[0132]相反,因为安装在第一传送线1100 (I)或1100 (2)上的工作部1110 (I)或1110
(2)附接有焊接头1120(I)或1120 (2)和第二可视单元,所以工作部1110 (I)或1110(2)不需要较大的驱动力,因而经常不会产生诸如由热量产生的位置误差等这样的问题。
[0133]因此,根据本发明的倒装芯片焊接装置I可配置成使移动部1310a(l)、1310a(2)、1310b (I)或1310b (2)的移动最小化,第一传送线1100 (I)或1100 (2)的两端受限制,从而在X轴方向上传送平行于y轴的第一传送线1100 (I)或1100 (2)。
[0134]如上所述,根据本发明的倒装芯片焊接装置I的倒装芯片焊接工作可分为通过焊接头1120 (I)或1120 (2)抓取由倒装芯片供给部旋转的倒装芯片,以将倒装芯片的顶表面和底表面反转的抓取エ序、通过焊剂浸溃单元浸溃由焊接头1120 (I)或1120 (2)抓取的倒装芯片的浸溃エ序、用于拍摄由焊剂浸溃单元浸溃的倒装芯片的底表面图像的拍摄エ序、用于修正其中完成了拍摄エ序的倒装芯片的位置并将倒装芯片焊接到倒装芯片焊接部的焊接エ序。用于进行这些エ序的位置可为倒装芯片供给部的倒装単元210 (I)或210(2)、焊剂浸溃单元400 (I)或400 (2)、第一可视单元910 (I)或910 (2)以及倒装芯片焊接部500。
[0135]如图1中所示,在根据本发明的倒装芯片焊接装置I中,为了使移动部的移动最小化,焊剂浸溃单元和第一可视单元设置在平行于第一传送线1100 (I)或1100 (2)(垂直于第二传送线)的同一轴上。
[0136]如果焊剂浸溃单元和第一可视单元设置为平行于第一传送线1100 (I)或1100(2),则在将由焊剂浸溃单元浸溃的倒装芯片传送到第一可视单元的エ序中,就不必传送或驱动移动部。
[0137]因此,因为不必传送或驱动移动部,所以在倒装芯片焊接工作过程中进行上述浸溃和拍摄エ序时,移动部可防止额外热量的产生,并确保用于冷却移动部的时间。
[0138]此外,因为根据本发明的倒装芯片焊接装置I的工作部1110 (I)或1110 (2)及移动部以上达每秒几米的加速度加速,所以当在将工作部1110 (I)或1110 (2)传送到其中进行如上所述的抓取、浸溃、拍摄和焊接エ序的抓取位置、浸溃位置、拍摄位置和焊接位置的エ序中工作部1110 (I)或1110 (2)的传送方向变化时,由于工作部1110 (I)或1110(2)的传送惯性,不能保证焊接头1120 (I)或1120 (2)位置的精确控制。
[0139]如果抓取位置、浸溃位置、拍摄位置和焊接位置的X轴方向位置彼此不同,则在焊接一个倒装芯片的倒装芯片焊接工作中用于在X轴方向传送工作部1110 (I)或1110 (2),即焊接头1120 (I)或1120 (2)的移动部的X轴方向传送的次数可以为四次。
[0140]然而,如图1中所示,只有工作部1110 (I)或1110 (2)可沿第一传送线1100 (I)或1100 (2)沿y轴方向上传送,而与第一传送线1100 (I)或1100 (2)结合的移动部停止,以下述方法,移动部的X轴方向传送的次数可减少为三次,所述方法是,将焊剂浸溃単元和第一可视单元设置在用于通过第一传送线1100 (I)或1100 (2)传送安装于工作部1110
(1)或1110(2)上的焊接头1120 (I)或1120 (2)的路径下方。
[0141]因为当移动部的X轴方向传送的次数減少一次时可确保用于冷却在移动部的驱动エ序中所产生的热量的时间,所以可通过抑制移动部驱动工具的热变形来保持精度。
[0142]当然,为了使移动部方向上的传送次数和变化次数最小化,从而使工作部1110(1)或1110 (2)或者焊接头1120 (I)或1120 (2)的位置误差最小化,焊剂浸溃单元和第一可视单元可设置在平行于第一传送线1100 (I)或1100 (2)(垂直于第二传送线)的同一轴上。
[0143]在图1所示的实施方式中,倒装芯片供给部和焊剂浸溃单元可设置在平行于第二传送线(垂直于第一传送线)的同一轴上。
[0144]如果倒装芯片供给部和焊剂浸溃单元可设置在平行于第二传送线的同一轴上,则焊接头1120 (I)或1120 (2)可通过传送或驱动第二传送线从倒装芯片供给部传送到焊剂浸溃单元,而工作部1110 (I)或1110 (2)的传送或驱动停止。
[0145]尽管与操作单元相比,在传送工作部1110 (I)或1110 (2)的エ序中产生的热量的量可能不大,但为了使工作部1110 (I)或1110 (2)方向上的传送次数和变化次数最小化,倒装芯片供给部和焊剂浸溃单元可设置在平行于第二传送线的同一轴上,在该情形中,以下述方法,在用于焊接一个倒装芯片的焊接周期中工作部1110 (I)或1110 (2)的y轴方向传送的次数可减少为三次,所述方法是,将倒装芯片供给部和焊剂浸溃单元设置在用于通过第二传送线传送安装于工作部1110 (I)或1110 (2)上的焊接头1120 (I)或1120
(2)的路径下方。
[0146]图2是显示根据本发明另ー实施方式的倒装芯片焊接装置I的视图。将省略与參照图1描述的部件重复的部件。
[0147]如上所述,与工作部1110 (I)或1110 (2)相比,由于第一传送线1100 (I)或1100
(2)的重量等,安装在第二传送线上的移动部(位于第二传送线上的第一传送线1100 (I)或1100 (2)的两端以限制状态安装)需要更大的驱动力,且因为由驱动カ产生的热量的量较大,所以需要使传送次数或传送距离最小化。
[0148]在图2所示的实施方式中,为了减小在从倒装単元移动到焊接基板500时倒装芯片焊接部在X轴方向上的移动距离,倒装単元210、焊剂浸溃单元400和第一可视单元910可成一行设置在y轴上。
[0149]如图2中所示,构成倒装芯片焊接装置I的倒装芯片供给部、焊剂浸溃单元和第一可视单元可设置在平行于第一传送线1100 (I)或1100 (2)的同一轴上。就是说,在抓取、浸溃和拍摄倒装芯片的エ序中可省略操作或传送移动部的エ序。[0150]具体来说,倒装芯片供给部包括一对倒装単元,所述ー对倒装単元用于旋转从晶片分离并排出的芯片,以将顶表面和底表面反转,从而焊接头可抓取倒装芯片,这意味着倒装单元连同焊剂浸溃单元和第一可视单元一起设置在平行于第一传送线1100 (I)或1100
(2)的同一轴上。
[0151]此外,焊剂浸溃单元可设置在倒装単元与第一可视单元之间,从而进行倒装芯片焊接エ序的焊接头1120 (I)或1120 (2)可沿ー个方向传送。
[0152]因此,在图2所示的倒装芯片焊接装置I的情形中,只有工作部1110 (I)或1110
(2)沿第一传送线1100 (I)或1100 (2)沿y轴方向上传送,而与第一传送线1100 (I)或1100 (2)结合的移动部停止,并且以下述方法,移动部的X轴方向传送的次数減少为两次,所述方法是,将按顺序与第一传送线1100 (I)或1100 (2)平行的倒装芯片供给部、焊剂浸溃单元和第一可视单元设置在用于通过第二传送线传送安装于工作部1110 (I)或1110
(2)上的焊接头1120 (I)或1120 (2)的路径下方。
[0153]此外,如图1和2中所示,在工作空间中,倒装芯片供给部的倒装単元、焊剂浸溃单元和第一可视单元成对设置。此外,因为焊接头1120 (I)或1120 (2)也成对设置,所以在倒装芯片焊接工作中可使エ序空白期最小化。
[0154]此外,在工作空间中,倒装芯片供给部的倒装単元、焊剂浸溃单元和第一可视单元成对设置,且因为成对的倒装単元、焊剂浸溃单元和第一可视单元设置在第一传送线1100(I)或1100 (2)方向上的相应位置处(即在y轴方向上设置在同一高度处或者设置在y轴上的同一坐标处)并且设置在第二传送线的方向上的对称位置处(在y轴方向上相对于第二传送线的中心对称或者与第二传送线的中心间隔开同一距离),所以可简化倒装芯片焊接装置的控制变量,并可提高倒装芯片焊接装置的操纵性。
[0155]如果成对的倒装单元、焊剂浸溃单元和第一可视单元设置在第二传送线方向上的对称位置处,则倒装単元、焊剂浸溃单元和第一可视单元可分别彼此隔开预定距离,尽管分别安装有具有焊接头1120 (I)或1120 (2)的工作部1110 (I)或1110 (2)的第一传送线1100 (I)和1100 (2)彼此接近,但可将物理干扰减轻ー些程度。
[0156]图3是工作部周围的放大视图。如图3中所示,第二可视单元和焊接头1120 (I)可安装在工作部1110 (I)上,与第一传送线1100 (I)平行。这样做是为了比焊接头1120(I)较早到达倒装芯片焊接部的焊接基板的焊接区域sp,从而容易拍摄。
[0157]具有焊接头1120 (I)的工作部1110 (I)安装在第一传送线1100 (I)上并可沿第一传送线1100 (I)的纵向方向(y轴方向)传送。如上所述,第一可视单兀910 (I)可拍摄由焊接头1120 (I)抓取并传送的倒装芯片的底表面,并且即使当拍摄ー个倒装芯片的底表面图像时,也需要拍摄至少两个点。
[0158]然而,当单个倒装芯片的整个图像在第一可视单元910 (I)的视场之外时,不可能拍摄两个或更多个点来获得所传送的倒装芯片的位置信息。
[0159]为了解决该问题,根据本发明的倒装芯片焊接装置I的焊接头1120 (I)具有旋转功能,并且第一可视单元910 (I)可配置成连续拍摄由焊接头1120 (I)传送的倒装芯片的不同部分。
[0160]就是说,如图3中所示,通过焊接头1120 (I)抓取倒装芯片的同吋,焊接头1120
(I)可配置成在以预定角度旋转的同时通过第一可视单元910 (I)上方。[0161]例如,当检查对象芯片的整个图像在第一可视单元910的视场之外时,在焊接头1120以预定角度旋转的同时可拍摄和检查芯片的底表面图像,从而第一可视单元910可在无需在X轴方向移动的条件下拍摄芯片的2个边缘。
[0162]具体来说,焊接头1120(1)在以预定角度旋转的同时可通过第一可视单元910(1)上方,从而在通过焊接头1120 (I)抓取倒装芯片的同时可通过第一可视单元910 (I)连续拍摄芯片的2个边缘的两个点。
[0163]具体来说,可旋转焊接头1120 (1),从而在抓取倒装芯片的同时,在第一可视单元的每个拍摄时间点处,倒装芯片的两个顶点(vertex)均可在视场内被捕获并移动,优选地,可旋转倒装芯片,从而第一传送线的y轴方向与穿过倒装芯片的两个角的轴平行。
[0164]可以以下述方法从ー个倒装芯片获得用于检查的两个图像,所述方法是,当在第一可视单元的视场内捕获旋转后的倒装芯片的第一顶点区域Pl (fc)时拍摄第一图像,并当在第一可视单元的视场内捕获倒装芯片的第二顶点区域p2 (fc)时拍摄第二图像。
[0165]在拍摄第一图像和第二图像过程中,工作部1110 (I)可以以预定速度传送或者在停止传送时拍摄拍摄工作部1110 (I)。
[0166]然而,从焊接工作的效率方面(UPH等方面)来看,通过在以预定速度传送倒装芯片(例如以匀速传送)的エ序中拍摄来进行检查,比在焊剂中浸溃倒装芯片的エ序中停止传送时通过拍摄进行检查、将倒装芯片传送到第一可视单元并通过拍摄焊接头进行检查更为有利。
[0167]当焊接头将倒装芯片浸没在焊剂浸溃单元处,且浸溃后的倒装芯片减速或者停在第一可视单元处以便通过拍摄进行检查时,如果施加给驱动工具(例如电机)的负载很大,则取决于速度的中断和变化,装置可能会产生振动。然而,如果焊接头将倒装芯片浸没在焊剂浸溃单元处,且浸溃后的倒装芯片以匀速传送以便通过在第一可视单元处进行的拍摄来检查时,则不会产生施加给驱动工具(例如电机)的负载,并且装置不会产生振动,因而从焊接工作的整个效率方面来看这样是有利的。
[0168]接着,因为焊接头单元需要在焊接区域中停止,所以应逐渐减小速度,这将在下面參照图7描述。
[0169]以这种方法拍摄的图像用作倒装芯片的位置信息,并且可在倒装芯片焊接部的焊接エ序中修正歪斜位置等。
[0170]如果完成了由第一可视单元910 (I)的拍摄,则焊接头1120 (I)可在倒装芯片焊接部的焊接方向上再次旋转抓取的倒装芯片。
[0171]图4是显示根据本发明的倒装芯片焊接装置I的焊接头的两个示例性传送轨迹的视图。
[0172]倒装単元201 (I)和210 (2)、焊剂浸溃单元400 (I)和400 (2)以及第一可视单元910 (I)和910 (2)成对设置在X轴方向上的对称位置处,在使用在每个工作部处设置的焊接头,通过倒装単元201 (I)或210 (2)、焊剂浸溃单元400 (I)或400 (2)以及第一可视单元910 (I)或910 (2)进行抓取、浸溃和拍摄倒装芯片的エ序之后,通过倒装芯片焊接部500可将倒装芯片焊接在焊接基板上。
[0173]因此,焊接头在xy平面上的每个移动轨迹可具有相对于y轴对称的图形。此外,如上所述,焊接一个倒装芯片的工作可被划分为四个详细的エ序,并且在xy平面上的不同位置处进行这些エ序,如果假定焊接头是沿用于进行这些エ序的位置之间的最短路径传送的话,则焊接头的轨迹可具有矩形(rectangular)形状。在该情形中,因为为了使(尤其是移动部的)热膨胀最小化,根据本发明的倒装芯片焊接装置I将焊剂浸溃单元400 (I)或400
(2)以及第一可视单元910 (I)或910 (2)设置为与第一传送线(y轴)平行,所以焊接头的传送轨迹可具有与第一传送线(y轴)平行的区段。
[0174]在图4 Ca)和4 (b)所示的实施方式中,ー个工作周期的焊接头的传送轨迹具有矩形形状,并且在进行ー个工作周期时移动部沿第二传送线传送三次。就是说,如果抓取倒装芯片的エ序是工作的起点,则倒装芯片焊接头的X轴方向的坐标如x2->x3->x3->xl这样改变。然而,因为焊接头的X轴坐标x3在进行浸溃和拍摄エ序时全都相同,所以移动部在X轴方向上的传送次数在ー个工作周期过程中从四次减少为三次,因而可确保用于冷却由于移动部驱动工具的连续驱动或传送而产生的热量的时间。此外,因为解决了由于改变焊接头的方向而产生的摇动或振动问题,所以对于精确的拍摄エ序和通过拍摄进行位置修正是有利的,并且易于同时进行焊接头传送エ序和拍摄エ序。
[0175]相反,工作部沿第一传送线的传送位置反映了 y轴方向上的位置,如图4 (a)和图
4(b)所示,可以理解,y轴方向上的位置如y2->yl->y3->y4这样改变了四次。
[0176]图4 Ca)和图4 (b)中所示的两个轨迹均显示出,轨迹取决于构成倒装芯片供给部的倒装単元的位置而改变。
[0177]此外,因为倒装芯片焊接部500的焊接位置在焊接基板上将不断地改变,所以用于焊接每个倒装芯片的传送轨迹将取决于倒装芯片焊接部500上的焊接位置而连续改变。
[0178]图5是显示根据本发明的倒装芯片焊接装置I的焊接头的另外两个示例性传送轨迹的视图。将省略与參照图4描述的部分重叠的部分。
[0179]具体来说,图5 Ca)中所示的传送轨迹可为图1中所示的倒装芯片焊接装置I的焊接头的传送轨迹,而图5 (b)中所示的传送轨迹可为图2中所示的倒装芯片焊接装置I的焊接头的传送轨迹。
[0180]尽管图5 Ca)中所示的传送轨迹具有如同图4中所示的传送轨迹的矩形形状,但图5 Ca)中所示的传送轨迹显示了下述ー个例子,即其中移动部在X轴方向上的传送次数为三次,工作部在y轴方向上的传送次数也减少为三次。
[0181]因此,因为移动部和工作部在X轴方向上的传送次数以及在I轴方向上的传送次数分别减少了一次,所以可冷却由于连续驱动移动部和工作部而产生的移动部驱动工具的热量,并且因为可防止移动部和工作部的驱动工具的热变形,所以防止了位置误差。此外,当移动部和工作部传送时施加给焊接头等的振动和摇动可减小一些程度。
[0182]图5 (b)中所示的焊接头的传送轨迹具有三角形形状。因为倒装単元210 (I)或210 (2)、焊剂浸溃单元400 (I)或400 (2)以及第一可视单元910 (I)或910 (2)与第一传送线平行设置,所以操作単元在X轴方向上的传送次数減少为两次。
[0183]描述应用图2中所示实施方式的另ー个实施方式。可參照图5 (b)中所示的图。
[0184]为了减少在工作部1110 (I)或1110 (2)与焊接基板之间的X轴方向传送路径或传送次数,倒装単元210 (I)或210 (2)、焊剂浸溃单元400 (I)或400 (2)以及第一可视单元910 (I)或910 (2)成一行设置在y轴方向上。
[0185]将进ー步详细描述,本发明包括成对设置在相对于倒装芯片焊接部的y轴方向对称位置处的倒装单元210 (I)或210 (2)、工作部1110 (I)或1110 (2)、焊剂浸溃单元400(I)或400 (2)、第一可视单元910 (I)或910 (2)以及第一传送线1100 (I)或1100 (2),从而可共享倒装芯片焊接部500,并且工作部1110 (I)和1110 (2)通过对半(half andhalf)共享倒装芯片焊接部上的焊接基板,进行倒装芯片焊接工作。
[0186]就是说,如图1和图2中所示,工作部之中的左侧工作部1110 (I)沿使左侧倒装単元210 (I)、左侧焊剂浸溃单元400 (I)、左侧第一可视单元910 (I)和焊接基板的左半区域(之后称为焊接基板的“第一区域”)循环的传送路径传送,而右侧工作部1110 (2)沿使右侧倒装単元210 (2)、右侧焊剂浸溃单元400 (2)、右侧第一可视单元910 (2)和焊接基板的右半区域(之后称为焊接基板的“第二区域”)循环的传送路径传送,每个焊接头1120(I)和1120 (2)进行焊接工作。
[0187]因此,如果在焊接基板的第一区域的中部附近(相对于焊接基板在X轴方向上的长度来说,距焊接基板左端部大约四分之一的点),左侧倒装単元210 (I)、左侧焊剂浸溃单元400 (I)和左侧第一可视单元910 (I)成一行设置在y轴上,则可获得使左侧工作部1100(I)的X轴传送路径最小化的效果。以同样方式,在焊接基板的第二区域的中部附近(相对于焊接基板在X轴方向上的长度来说,距焊接基板左端部大约四分之三的点),右侧倒装单元210 (2)、右侧焊剂浸溃单元400 (2)和右侧第一可视单元910 (2)可成一行设置在y轴上。
[0188]在该情形中,尽管未単独示出焊接周期在xy平面上的传送轨迹,即其中工作部的焊接头1120 (I)或1120 (2)沿倒装单元210 (I)或210 (2)、焊剂浸溃单元400 (I)或400 (2)、第一可视单元910 (I)或910 (2)以及倒装芯片焊接部500传递,但传送路径可表现出比图5 (b)所示的传送路径小得多的三角形或直边段(straight section)。
[0189]因此,因为当焊接头处于抓取、浸溃或拍摄エ序中时,移动部的传送或驱动停止,所以能确保充分的冷却时间,并且能大大缓解由于移动部的热膨胀而产生的位置误差的问题。在该情形中,在y轴方向上的传送次数未改变,为四次。
[0190]然而,因为不需要相对大的驱动カ来驱动移动部,所以通过驱动移动部仅产生少量的热量。因此,因为由于热量而产生的位置误差结果微不足道,所以通过将移动部在X轴方向上的传送次数减少两次或一次所获得的实际益处很大。
[0191]概括图4和图5,焊接周期在xy平面上的轨迹形成为三角形或矩形,其中工作部的焊接头沿倒装芯片供给部、焊剂浸溃单元400 (I)或400 (2)、第一可视单元910 (I)或910 (2)以及焊剂浸溃単元400 (I)或400 (2)传递,且形成所述轨迹的三角形或矩形的至少ー个边可与第一传送线或第二传送线平行。
[0192]可以确定,当焊接头沿形成轨迹的三角形或矩形的、与第一传送线平行的那条边传送时,焊接头依次通过焊剂浸溃单元400 (I)或400 (2)以及第一可视单元910 (I)或910 (2),或者依次通过倒装芯片供给部、焊剂浸溃单元400 (I)或400 (2)以及第一可视単元 910 (I)或 910 (2)。
[0193]在形成轨迹的三角形或矩形的顶点(vertex)之中的至少ー个顶点的位置可在每个焊接周期中改变,并且顶点的位置改变的位置可与倒装芯片焊接部500对应。
[0194]其中形成焊接头的轨迹的三角形或矩形的至少ー个边与第一传送线或第二传送线平行的事实意味着,存在如上所述其中工作単元或操作単元不进行操作的区段。[0195]图6是显示根据本发明的倒装芯片焊接装置的焊接头的传送轨迹的另外两个实例的视图。将省略与参照图4和图5描述的部分重叠的部分。
[0196]根据本发明的倒装芯片焊接装置的控制部可如下驱动工作部的驱动工具,使得工作部可在从焊剂浸溃单元400 (I)或400 (2)传送到第一可视单元910 (I)或910 (2)或者在第一可视单元910 (I)或910 (2)上方传送时,工作部以匀速传送。如上所述,尽管第一可视单元910 (I)或910 (2)可在由移动部停止焊接头时拍摄在第一可视单元910 (I)或910 (2)上方通过的倒装芯片的底表面,但为了焊接工作的效率,可同时进行传送焊接头的传送工序以及第一可视单元910 (I)或910 (2)的拍摄工序。
[0197]就是说,在焊接头进行传送而不被停止的同时第一可视单元910 (I)或910 (2)可进行拍摄工序。
[0198]因为图6 (a)和图6 (b)中的第二区段B是将焊接头从焊剂浸溃单元400 (I)或400 (2)传送到第一可视单元910 (I)或910 (2)的工序,所以如上所述,可以以匀速传送
焊接头。
[0199]然而,应当在焊接头停止时进行焊接头1120处的焊接工作。因此,在图6 (a)和图6 (b)中,工作部在y轴方向上应当在第二区段B之后的第三区段C中减速。当然,尽管工作部可在倒装芯片焊接部处突然停止且继续以匀速驱动,但为了使施加给焊接头的冲击(shock)最小化,可以以逐渐减小工作部的速度的方法进行控制,而不是突然停止工作部。
[0200]在图6 (a)和图6 (b)中,因为停止的移动部应当沿x轴方向传送远至|x3_xl或I X2-X11,所以工作部应当从停止状态加速且传送,并减速且再次停止在倒装芯片焊接部处。
[0201]就是说,因为工作部和移动部在第三区段C中分别具有不同的速度变化率,所以与第四区段D中不同,焊接头的轨迹可为曲线,不是直线,并且焊接头的轨迹可具有从整个传送轨迹向外弯曲的线的形状。
[0202]就是说,在第三区段C中,尽管工作部的初始速度较快,但速度减小,且因为移动部的速度显示出从零状态增加到一定程度然后减小的图案,所以焊接头的轨迹可形成为弯曲的轨迹。
[0203]其中焊接头从倒装单元210 (I)或210 (2)传送到焊剂浸溃单元400 (I)或400(2)的第一区段A可配置成仅驱动移动部而工作部停止,或者配置成仅驱动工作部而移动部停止,如上所述。
[0204]此外,在图6 (b)所示的实施方式中,在改变第四区段D中的方向之后,因为焊剂浸溃单元400 (I)或400 (2)和焊接头成一行设置在倒装单元210 (I)或210 (2)处,所以焊接头可在第一区段A中以匀速加速,所述匀速是在拍摄工序中焊接头的传送速度。
[0205]图7是显示根据本发明的倒装芯片焊接装置I的框图。根据本发明的倒装芯片焊接装置I可包括:焊接头1120 (I)或1120 (2),所述焊接头1120 (I)或1120 (2)用于抓取、传送和焊接倒装芯片;第一传送线1100和第二传送线1300,所述第一传送线1100和第二传送线1300用于安装所述焊接头1120 (I)或1120 (2)并沿预定传送路径传送所述焊接头1120 (I)或1120 (2);第一可视单元910和第二可视单元1130,所述第一可视单元910和第二可视单元1130用于拍摄由焊接头1120 (I)或1120 (2)抓取的倒装芯片或者倒装芯片的焊接基板;倒装芯片焊接部500,所述倒装芯片焊接部500用于安置焊接基板;和控制部,所述控制部用于控制焊接头1120 (I)或1120 (2)、传送部600以及第一可视单元910和第二可视单元1130,根据由第一可视单元910和第二可视单元1130拍摄的图像修正倒装芯片的焊接位置的误差,并控制焊接工作。
[0206]这里,根据存储在控制部的存储器860中的比较信息或算法,通过控制部的处理器件810比较或处理由第一可视单元910和第二可视单元1130拍摄的芯片或焊接基板的图像,产生用于精确焊接芯片的控制信号,并且焊接头1120 (I)或1120 (2)或者倒装芯片焊接部500能受到精确控制。
[0207]根据抓取的倒装芯片或安置的焊接基板的位置误差和方向误差,应当在焊接工序中被修正的距离、角度或方向可以为控制信号的一些例子。
[0208]此外,根据本发明的倒装芯片焊接装置I可进一步包括如上所述的晶片供给器100、倒装芯片供给部200、焊剂浸溃单元400和倒装芯片焊接部500以及用于释放焊接后的焊接基板的焊接基板释放部,并且每个组成部件都接收从倒装芯片焊接装置I的控制部800传输的控制信号并反馈组成部件的状态信息,从而焊接工序可连续,而没有预定的干扰或中断。
[0209]因此,每个组成部件应当理解为是包括所需的传感器和驱动单元的概念,由组成部件提供的感测信息或状态信息被存储或更新在控制部的存储器860中,并通过控制部的处理单元810产生新的控制信号。
[0210]焊接头1120 (I)或1120 (2)安装在工作部1110 (I)或1110 (2)上,所述工作部1110 (I)或1110 (2)安装在第一传送线1100 (I)或1100 (2)上,从而工作部1110 (I)或1110 (2)可被传送,并且第一传送线1100 (I)或1100 (2)的两端借助移动部而附接到
第二传送线。
[0211]如参照图1和图2所述的,第一传送线1100 (I)或1100 (2)的工作部1110 (I)或1110 (2)和第二传送线的移动部分别具有驱动工具,并且在工作部1110 (I)或1110 (2)或者焊接头1120 (I)或1120 (2)从焊剂浸溃单元传送到第一可视单元或者在第一可视单元上方传送时,用于控制驱动工具的控制部可驱动工作部1110 (I)或1110 (2)的驱动工具并停止移动部的驱动工具。
[0212]在该情形中,焊剂浸溃单元和第一可视单元可设置在与第一传送线1100 (I)或1100 (2)平行的同一轴上。
[0213]工作部1110 (I)或1110 (2)和移动部分别具有用于在第一传送线1100 (I)或1100 (2)和第二传送线上传送工作部1110 (I)或1110 (2)和移动部的驱动工具,且在工作部1110 (I)或1110 (2)从焊剂浸溃单元传送到第一可视单元或者在第一可视单元上方传送时,用于控制工作部1110 (I)或1110 (2)和移动部的驱动工具的控制部可驱动工作部1110 (I)或1110 (2)的驱动工具并停止移动部的驱动工具。因此,在焊接周期过程中,其中工作部1110 (I)或1110 (2)的焊接头1120 (I)或1120 (2)沿倒装芯片供给部、焊剂浸溃单元、第一可视单元和倒装芯片焊接部传递过程中,移动部的驱动次数可少于工作部1110 (I)或1110 (2)的驱动次数。
[0214]尽管图8及随后其他的图所示的实施方式与上面参照图2描述的实施方式在倒装单元210、焊剂浸溃单元400和第一可视单元910设置为与平行于I轴的第一传送线平行方面是相同的,但该焊接装置可如此配置,使得在焊接头沿一个方向传送的轨迹上包括用于进行下述步骤的位置,所述步骤为抓取倒装芯片、将倒装芯片浸溃在焊剂中以及检查抓取位置的步骤,或者该焊接装置可配置成根据需要通过改变直线上传送轨迹的方向来回(reciprocally)传送焊接头。
[0215]因此,图8及随后其他的图所示的实施方式是后一种情形。在参照图8及随后其他的图描述的部分之中,将省略与参照图1至图7描述的部分重叠的部分。
[0216]图1至图7中所示的实施方式集中于下述方法,即所述方法将驱动用于在Xy平面上传送焊接头的工作部或移动部的次数、改变驱动方向的次数、或者工作部或移动部的位置误差最小化,而下面所述的实施方式是提出一种方法的特定实施方式,所述方法除了将焊接头传送的距离和次数最小化之外,还通过减小焊接装置的组件之间的距离提高空间利用率并解决通过减小所述距离而产生的组件间的干扰问题。
[0217]在图8及随后其他的图所示的倒装芯片焊接装置中,为了减少焊接头在X轴方向上的移动次数或距离,第一可视单元和焊剂浸溃单元可设置在与y轴方向平行的同一轴上,或者为了减少焊接头在X轴方向上的移动次数或距离,第一可视单元、焊剂浸溃单元和倒装单元可设置在与y轴方向平行的同一轴上。
[0218]图8和图9中所示实施方式的工作部1110 (I)或1110 (2)可包括:焊接头1120
(I)或1120 (2),所述焊接头1120 (I)或1120 (2)用于抓取其中顶表面和底表面通过倒装单元210 (I)或210 (2)翻转的芯片fc ;和第二可视单元1130 (I)或1130 (2),所述第二可视单元1130 (I)或1130 (2)设置成与焊接头1120 (I)或1120 (2)在一个方向上间
隔开预定距离d。
[0219]此外,倒装芯片焊接装置I包括至少一个对准信息提供部,所述至少一个对准信息提供部包含基准标记FM,并且对准信息提供部可给在工作部1110 (I)或1110 (2)中设置的第二可视单元1130 (I)或1130 (2)提供基准标记的位置信息。
[0220]同时,工作部1110 (I)或1110 (2)设置成在倒装单元210 (I)或210 (2)上方以及在焊剂浸溃单元400 (I)或400 (2)、第一可视单元910 (I)或910 (2)以及焊接部500处上升和下降,且工作部1110 (I)或1110 (2)在焊接部500、第一可视单元910 (I)或910 (2)、焊剂浸溃单元400 (I)或400 (2)以及倒装单元210 (I)或210 (2)之间进行平移运动。
[0221]具体来说,如图8中所示,工作部1110 (I)或1110 (2)装配成沿第一传送线1100
(1)或1100(2)在y轴方向上且沿第二传送线1300 (I)或1300 (2)在x轴方向上移动。
[0222]此外,焊接头1120 (I)或1120 (2)以及第二可视单元1130 (I)或1130 (2)设置在工作部1110 (I)或1110 (2)中,从而当工作部1110 (I)或1110 (2)传送时,焊接头1120 (I)或1120 (2)以及第二可视单元1130 (I)或1130 (2)随工作部1110 (I)或1110
(2)一起传送到xy平面上的预定位置。
[0223]此外,倒装芯片供给部200、焊剂浸溃单元400 (I)或400 (2)、倒装单元210 (I)或210 (2)以及焊接部500可设置在由第一传送线1100 (I)或1100 (2)和第二传送线1300 (I)或1300 (2)形成的xy平面上的空间内。
[0224]参照图8,倒装单元210 (I)或210 (2)、焊剂浸溃单元400 (I)或400 (2)、工作部1110 (I)或1110 (2)以及第一可视单元910 (I)或910 (2)可具有相同的结构成对设置在相对于y轴对称的位置处,并且工作部1110 (I)或1110 (2)可分别安装在彼此平行的第二传送线1300 (I)或1300 (2)上,从而沿7轴移动。之后,为便于解释,将仅描述一个焊接头1120 (I)、一个倒装单元210 (I)、一个焊剂浸溃单元400 (I)和一个第一可视单元 910 (I)。
[0225]参照图9,焊接头1120 (I)可包括:吸附头1121,所述吸附头1121用于通过直接给芯片提供真空吸附力来抓取芯片;和连接部件415,所述连接部件415用于将吸附头1121连接到焊接头1120 (I)的主体并给吸附头1121提供真空吸附力。吸附头1121可配置成相对于z轴顺时针或逆时针旋转抓取的芯片fc。因此,吸附头1121可在控制部的控制下将芯片的位置修正Θ (theta)。
[0226]第二可视单元1130 (I)可装配成在一个方向上与工作部1110 (I)的焊接头1120
(I)间隔开预定距离d。第二可视单元1130 (I)可设置成将第二可视单元1130 (I)的镜头表面放置在比焊接头1120 (I)的吸附头1121的吸附表面高的位置处,从而当焊接头1120
(1)抓取芯片或将芯片fc浸没在焊剂f中时不会产生与第二可视单元1130(I)的空间干扰。
[0227]第二可视单元1130( I)可从上述的对准信息提供部获取基准标记FM的位置信息,从晶片w获取每个芯片fc的位置信息,并从焊接部500获取用于在焊接基板bs上安装芯片fc的参考焊接位置的信息。
[0228]像这样通过第二可视单元1130 (I)或1130 (2)获取的位置信息被传输到控制部,并且控制部可通过计算该位置信息并移动焊接头1120 (I)或1120 (2),对芯片的位置进行X轴修正、y轴修正和Θ (theta)修正。
[0229]此外,用于从焊接头1120 (I)或1120 (2)的底部在向上观看的方向上拍摄焊接头1120 (I)或1120 (2)的吸附头1121和芯片fc的第一可视单元910 (I)或910 (2)可设置在工作部1110 (I)或1110 (2)的移动路径上,所述工作部1110 (I)或1110 (2)在焊剂浸溃单元400 (I)或400 (2)与焊接部500之间来回移动。
[0230]第一可视单元910 (I)或910 (2)为照相机,所述照相机用于采集将要被焊接头1120 (I)或1120 (2)使用的芯片fc的位置信息,具体来说,第一可视单元910 (I)或910
(2)可拍摄焊接头1120(I)或1120 (2)的吸附头1121的中心是否与芯片fc的中心对准、焊接头1120 (I)或1120 (2)的吸附头1121的中心与芯片fc的中心偏移的距离、芯片fc与焊接头1120 (I)或1120 (2)的吸附头1121偏移的角度、以及形成在芯片fc处的凸块的对准状态等。
[0231]同时,第一可视单元910 (I)或910 (2)可设置在焊接头1120 (I)或1120 (2)的传送路径下方,从而在向上观看的方向上拍摄,且如上所述,第一可视单元910 (I)或910
(2)可通过拍摄由焊接头1120 (I)或1120 (2)抓取的芯片fc的底表面,获取被传送的芯片fc的位置信息。
[0232]此外,尽管第一可视单元910 (I)或910 (2)可通过仅拍摄所传送的芯片fc的底表面的一个点,根据芯片的初始输入位置信息确定芯片的歪斜(旋转)度以及在特定方向上的位移,但优选通过拍摄两个或更多个点的区域提取更精确的图像。
[0233]此外,如果芯片在第一可视单元910 (I)或910 (2)的视场(FOV)内,则可从通过一次拍摄两个点(一次拍照拍摄(shot photographing))获取的图像获得芯片的位置。然而,当芯片不符合第一可视单元910 (I)或910 (2)的视场(FOV)时,可通过两次拍照来拍摄两个点。如上所述,底表面被焊剂浸溃单元400 (I)或400 (2)浸没在焊剂中的芯片fc在由焊接头1120 (I)抓取的同时传送到焊接部500,且可在焊接部500处准备上面安装有芯片fc的焊接基板。
[0234]同时,控制部控制倒装单元210 (I)或210 (2)、焊接头1120 (I)或1120 (2)以及焊剂浸溃单元400 (I)或400 (2),特别是,控制部可根据由第一可视单元910 (I)或910
(2)、第二可视单元1130 (I)或1130 (2)和对准可视单元12获取的位置信息,而通过焊接部500不断修正芯片相对于焊接基板bs的参考焊接位置(安装区域)的位置。
[0235]就是说,控制部可根据通过第一可视单元910 (I)或910 (2)、第二可视单元1130(I)或1130 (2)和对准可视单元12获取的位置信息,对芯片fc的位置信息进行X轴修正、y轴修正和Θ (theta)修正。
[0236]此外,控制部可通过根据通过第二可视单元1130 (I)或1130 (2)获取的至少一个对准信息提供部获取的位置信息,计算当组成倒装芯片焊接装置I的每个器件(例如,倒装单元210 (I)、焊接头1120 (I)、焊剂浸溃单元400 (I )、焊接部500、倒装芯片供给部200、晶片供给器100以及第一和第二传送线)由于重复工序而热变形时导致的器件的歪斜度(误差值),当进行焊接工作时精确计算焊接基板bs的参考焊接区域的位置并调整焊接头1120
(1)的参考坐标,来修正芯片fc的位置。
[0237]同时,如上所述,焊接头1120 (I)设置为可传送到xy平面上的预定位置并可为此目的而沿台架(gantry)结构传送。在这一点上,由于焊接头1120 (I)的快速反复传送而产生振动,甚至用于驱动台架的台架驱动电机会过负载,因而可产生热变形。如上所述的振动和热变形可影响焊接工序的精度和可靠性,优选减少焊接头1120 (I)在特定轴方向上的传送次数和/或传送距离,特别是,优选减少在X轴方向上的传送次数。
[0238]与上述实施方式类似,在图10和图11所示的实施方式中,焊剂浸溃单元400 (I)或400 (2)以及第一可视单元910 (I)或910 (2)可分别设置在与工作部1110 (I)或1110
(2)的第一传送线(y轴方向)平行的特定轴L上,并且倒装单元210、焊剂浸溃单元400(I)或400 (2)以及第一可视单元910 (I)或910 (2)可分别设置在与y轴方向平行的特定轴L上。通过这种结构,焊接头1120 (I)在X轴方向上的传送次数可减少一次或两次。
[0239]因为减少了在X轴方向上的传送次数,所以可防止台架驱动部的过负载,并且可抑制由过负载产生的热变形,并可减小装置内产生的振动。
[0240]参照图8至图10,第一可视单元910 (I )、焊剂浸溃单元400 (I)和倒装单元210(I)可设置成在I轴方向上彼此间隔开预定距离。
[0241]第一可视单元910 (I)拍摄芯片fc,以确认芯片的位置信息和施加焊剂的状态,且在完成拍摄之后,焊接头1120 (I)可将芯片fc传送到焊接部500。
[0242]其中,如果第一可视单元910 (I)和焊剂浸溃单元400 (I)不是分别设置在与y轴方向平行的特定轴L上,则焊接头应当沿X轴方向传送至少一次,从而在将芯片fc浸溃在焊剂中之后由第一可视单元910 (I)拍摄焊接头,这种X轴方向传送导致如上所述的热变形或振动。
[0243]此外,当第一可视单元910 (I)、焊剂浸溃单元400 (I)和倒装单元210不是分别设置在与I轴方向平行的特定轴L上时,为了从倒装单元210 (I)接收芯片fc,将形成在芯片fc的底表面上的凸块浸没在焊剂中并且在芯片fc被浸溃在焊剂中之后由第一可视单元910 (I)拍摄焊接头,焊接头应当沿X轴方向传送至少九次,并且这种X轴方向传送导致如上所述的热变形或振动。
[0244]为此,在根据本发明的倒装芯片焊接装置I中,第一可视单元910 (I)和焊剂浸溃单元400 (I)分别设置在与y轴方向平行的特定轴L上,可通过减少X轴方向上的传送次数有效防止焊接装置I的热变形和产生振动。
[0245]此外,第一可视单元910 (I)、焊剂浸溃单元400 (I)和倒装单元210 (I)分别设置在与I轴方向平行的特定轴L上,可通过减少X轴方向上的传送次数有效防止焊接装置I的热变形和产生振动。
[0246]此外,在焊剂浸溃单元400 (I)的焊剂接收器410处设置有用于容纳焊剂f的凹部(receSS)410a,并且当焊剂接收器410向前滑行移动以用于焊剂浸溃时,凹部410a和第一可视单元910 (I)可分别设置在与I轴方向平行的特定轴L上。
[0247]其中,参照图10,焊剂刮刀(blade)412可沿X轴方向设置成与平行于y轴方向的特定轴L间隔开预定距离。只有当焊剂接收器410向前滑行移动时,用于提供焊剂浸溃的工作空间的凹部410a和第一可视单元910 (I)可分别设置在与y轴方向平行的特定轴L上。
[0248]在具有这种结构的倒装芯片焊接装置I中,在沿与y轴方向平行的特定轴L传送焊接头1120 (I)的工序中,第一可视单元910 (I)无需X轴方向传送或者停止操作就可拍摄图像。
[0249]此外,在具有这种结构的倒装芯片焊接装置I中,可在沿与y轴方向平行的特定轴L传送焊接头1120 (I)的工序中进行下述工序,即抓取芯片、将芯片浸溃在焊剂中并拍摄芯片。
[0250]就是说,因为在y轴方向上传送焊接头1120 (I)的工序中可依次进行每个工序,而无需在X轴方向上传送,所以可有效防止焊接装置I的热变形以及产生振动。
[0251]此外,涉及本发明一实施方式的倒装芯片焊接装置I可减小特定轴方向的传送距离,例如可减小在y轴方向上的传送距离。如上所述,第一可视单元910(1)、焊剂浸溃单元400 (I)和倒装单元210 (I)设置成沿y轴方向彼此间隔开预定距离,且为了减小在y轴方向上的传送距离,第一可视单元910 (I)、焊剂浸溃单元400 (I)和倒装单元210 (I)可设置成彼此靠近。
[0252]之后,将参照附图详细描述下述结构,即为了减小焊接头1120 (I)在y轴方向上的传送距离,所述结构用于将焊剂浸溃单元400 (I)和倒装单元210 (I)设置成彼此靠近。
[0253]焊剂浸溃单元400 (I)可包括容纳用于浸溃芯片fc的焊剂f的焊剂接收器410、用于使焊剂f变平的焊剂刮刀412、以及用于滑行移动焊剂接收器410的第二驱动部413。
[0254]就是说,焊剂浸溃单元400 (I)具有其中焊剂接收器410滑行移动以用于焊剂浸溃并使焊剂变平的结构。
[0255]作为参考,现有技术的焊剂浸溃单元400 (I)具有下述问题,即因为为了使焊剂接收器410上的焊剂变平,焊剂接收器410使用旋钮(knob)与焊剂刮刀412啮合,所以由于旋钮的高度,在工作过程中产生干扰。尽管不进行焊剂浸溃工作,但由于特殊的工作环境,如焊剂的流动状态等,焊剂浸溃单元400 (I)应当实时不断进行使焊剂变平的工作。然而,如上所述,为了检查焊接头1120 (I)的设定值中是否产生误差并修正歪斜值,焊接头在第一可视单元910 (I)、第二可视单元1130 (I)和修正单元700 (I)之间来回移动,在这一点上,因为在焊剂浸溃单元400 (I)与旋钮之间产生干扰,且焊剂浸溃单元400 (I)应当与第一可视单元910 (I)和修正单元700 (I)间隔开从而不会产生干扰,所以在靠近设置方面存在限制。
[0256]此外,由于倒装单元210 (I)的驱动部(包括多种电气元件和真空线)的缘故,很难将倒装单元210 (I)和焊剂浸溃单元400 (I)设置成彼此靠近。在本发明中,焊剂浸溃单元400 (I)、第一可视单元910 (I)和修正单元700 (I)可最大限度地设置成彼此靠近,当焊接头1120 (I)进行修正工作的同时不会在焊剂浸溃单元400 (I)处产生干扰,并且通过将倒装单元210 (I)和焊剂浸溃单元400 (I)彼此靠近设置,能减小焊接头1120 (I)在y轴方向上的移动距离,因而能减小整体UPH。
[0257]参照图14和图15,焊剂浸溃单元400 (I)包括具有第二驱动部413的主体414和用于将焊剂刮刀412安装在主体414上的安装单元420,且在一实施方式,主体414可包括安置在安装表面上的下外壳415以及附接到下外壳415的上外壳416。焊剂接收器410可通过由下外壳415和上外壳416产生的空间滑行移动,安装单兀420可设置在上外壳416或下外壳415处。
[0258]在这一点上,焊剂接收器410可相对于焊剂刮刀412向前和向后移动。当焊剂接收器410向前滑行移动时,焊剂接收器410可向主体414的外部突出。
[0259]就是说,当焊剂接收器410向前滑行移动用于焊剂浸溃时,焊剂接收器410向主体414的外部突出,且当焊剂接收器410向前和向后滑行移动用于使焊剂变平时,焊剂接收器410可插入到主体414中。
[0260]其中,当焊剂接收器410向主体414的外部突出时,焊剂接收器410和倒装单元210 (I)的第一驱动部211 (I)可设置成在xy平面上的至少一些区域重叠。
[0261]参照图15,当焊剂接收器410向前滑行移动时,在焊剂接收器410的顶部和底部可分别提供第一空间SI和第二空间S2。
[0262]在这一点上,参照图12,倒装单元210 (I)的第一驱动部211 (I)可设置在第二空间S2中并包括在第二空间中设置的外壳213 (1),在外壳213 (I)内可设置与倒装单元210(I)连接的缆线和真空线。就是说,因为与倒装单元210(1)相关的多种全长(full-length)元件和真空线设置在单个外壳213 (I)内,所述单个外壳213 (I)将要形成于焊剂接收器410下方的第二空间S2中,所以可减小焊接装置I的死角空间,提高了空间利用率。
[0263]如上所述,当焊剂接收器410向前滑行移动用于焊剂浸溃时,凹部410a、第一可视单元910 (I)和倒装单元210 (I)可分别设置在与y轴方向平行的特定轴L上,且焊剂刮刀412可设置成沿X轴方向与平行于I轴方向的特定轴L间隔开预定距离。
[0264]此外,通过将倒装单元210 (I)的第一驱动部211 (I)设置在形成于焊剂接收器410下方的第二空间S2中,倒装单元210 (I)和焊剂浸溃单元400 (I)可沿y轴方向靠近设置,且焊剂浸溃单元400 (I)和倒装单元210 (I)可如此装配,即倒装单元210 (I)和焊剂接收器410的凹部410a可设置在与J轴方向平行的特定轴L上。
[0265]因此,通过上述结构,能减少X轴方向上的传送次数,并能减小y轴方向上的移动距离,同时,能提高焊接装置I的空间利用率。
[0266]同时,参照图12和图16,当焊剂接收器410向前滑行移动,以便芯片fc进行焊剂浸溃时,分别在焊剂接收器410的上方和下方提供了第一空间SI和第二空间S2,焊接头1120 (I)可进入第一空间SI。
[0267]此外,当焊剂接收器410向后滑行移动时,焊接头1120 (I)可进入第一空间SI。如果焊剂接收器410向前和向后滑行移动,则能使焊剂变平。
[0268]同时,如果假定代替滑行移动焊剂接收器410,焊剂刮刀412移动,则当焊剂刮刀412滑行移动到焊剂接收器410的凹部410a用于使焊剂变平时,上述第一空间会消失。在像这样的结构中,直到焊剂刮刀412完成了焊剂变平为止,焊接头1120 (I)不会进入焊剂接收器410。如果焊接头1120 (I)的进入时间点被像这样与焊剂刮刀412的干扰限制,则整个装置的UPH会受到影响。此外,为了避免焊接头1120(1)与焊剂刮刀412之间的干扰,应当减小用于变平的时间。
[0269]因此,因为如果焊剂浸溃单元400 (I)的焊剂接收器410具有滑行移动结构,则在焊剂浸溃或焊剂变平的情形下焊接头1120 (I)可进入第一空间SI中,所以消除了焊接头1120 (I)进入的等待时间,并能确保使焊剂变平的充分时间,同时,能提高整个装置的UPH。
[0270]同时,安装单元420可包括用于安装浸溃板410的轨道部件421、与轨道部件421铰链连接hi并支撑焊剂刮刀412的上部的第一支撑部件422或424、以及与第一支撑部件422铰链连接h2并支撑焊剂刮刀412的前侧的第二支撑部件423。
[0271 ] 在实施方式中,第一支撑部件422或424与轨道部件421铰链连接hi,并可包括用于施压焊剂刮刀412的突出部412a的下部部件424和与第二支撑部件423铰链连接h2的上部部件422。在这一点上,下部部件424的一部分可插入第二支撑部件423中。
[0272]同时,安装单元420可执行下述功能,即在施压部件412与焊剂接收器410之间施加用于使焊剂变平的特定粘附力(压力)。为此,安装单元420可包括设置于第一支撑部件422或424与轨道部件421之间的第一弹性部件425以及设置于第二支撑部件423与第一支撑部件422或424之间的第二弹性部件426。
[0273]在实施方式中,第一弹性部件425可设置在第一支撑部件422和424的上部部件422与下部部件424之间,并且第二弹性部件426可设置在上部部件422与第二支撑部件423之间。
[0274]此外,在第二支撑部件423安装在轨道部件421上时,第一弹性部件425和第二弹性部件426可从不同方向给焊剂刮刀412提供弹力,在一个实施方式中,第一弹性部件425可提供z轴方向的弹力,第二弹性部件426可提供X轴方向的弹力。
[0275]因为提供不同方向的弹力,在焊剂刮刀412和焊剂接收器410中可保持恒定的压力,可确保焊剂变平工序的可靠性。
[0276]同时,在第二支撑部件423处设置有锁定突出部(latching projection)423a,并且在轨道部件421处可设置与锁定突出部423a结合的锁定台阶421a。在这一点上,锁定台阶421a可位于主体414的一侧上。因为如上所述,安装单元420的结合部423a和421a不设置在主体414上,而是设置在一侧上,所以能防止与焊接头1120 (I)的干扰。
[0277]同时,参照图12和图16,如上所述,焊剂接收器410可从焊剂刮刀412向前滑行移动以便焊剂浸溃,并相对于焊剂刮刀412向前和向后滑行移动以便焊剂变平。
[0278]在这一点上,当焊剂接收器410从焊剂刮刀412向前滑行移动时,焊剂接收器410在远离第二驱动部413的方向上移动,当焊剂接收器410从焊剂刮刀412向后滑行移动时,焊剂接收器410在接近第二驱动部413的方向上移动。
[0279]参照图12,在芯片fc上设置具有预定间距P的凸块图案11,在焊剂浸溃单元400(I)的焊剂接收器410处可设置包含焊剂f的凹部410a。如上所述,焊剂接收器410可相对于焊剂刮刀412向前和向后移动。如果焊剂接收器410从焊剂刮刀412向前滑行移动以便焊剂浸溃时(见图16(a)),为了在凸块图案11上涂敷焊剂f,抓取芯片fc的焊接头1120(I)可提升到焊剂接收器410的凹部410a。然后,如果对任意一个芯片fc完成了焊剂涂敷或浸溃,则焊剂接收器410相对于焊剂刮刀412向前和向后滑行移动,以便使焊剂变平(见图 16 (b))。
[0280]同时,具有能滑行移动焊剂接收器410的结构的焊剂浸溃单元400 (I)具有使焊剂接收器410的焊剂变平的效果,从而可均匀地涂敷焊剂。
[0281]具体来说,参照图12,如果完成在任意一个芯片fc上浸溃焊剂f,则在凹部410a中包含的焊剂f处形成与具有预定间距P的凸块图案11对应的凹部31的图案。凹部31的这种图案可称为第一浸溃区域。
[0282]在该情形中,如果在凹部31上进行对下一个芯片的焊剂涂敷,则由于凹部31的缘故,可能不会给下一个芯片的凸块均匀涂敷适当量的焊剂f。就是说,即使在完成了焊剂接收器410的滑行移动以使焊剂变平之后,凹部31也可能不会均匀地变平。具体来说,尽管可通过焊剂接收器410的滑行移动使焊剂变平,但根据焊剂的量或状态或者焊剂刮刀和焊剂接收器的粘附力,仅用一个变平工作可能不会使所有凹部31均匀变平。
[0283]可控制焊剂接收器以使焊剂接收器滑行滑动更多一点距离,所述距离小于凸块图案的间距P (例如凸块图案的间距的一半),或者使焊剂接收器滑行滑动更少一点所述距离,从而与前一芯片fC的焊剂浸溃对应的第一浸溃区域的凹部31可能不和与下一芯片的焊剂浸溃对应的第二浸溃区域的凹部31重叠。
[0284]因为通过焊剂接收器410的滑行移动结构,在除由前一芯片fc的凸块11形成的凹部31之外的区域(平坦区域)中进行下一芯片的焊剂浸溃,所以可消除在变平工序中产生的不确定性,因此,可提高对多个芯片连续进行的焊剂浸溃工序的可靠性。
[0285]同时,参照图12和图17,倒装芯片焊接装置I可额外包括压力控制器件215,从而很容易感测是否抓取了芯片fc。
[0286]例如,压力控制器件215可与倒装单元210 (I)连接,可通过压力控制器件215很容易感测是否抓取了芯片fc。
[0287]此外,倒装芯片焊接装置I可额外包括设置于焊接头1120 (I)与压力控制器件215之间的压力传感器214。
[0288]如上所述,在抓取芯片fc时,焊接头1120 (I)和倒装单元210 (I)进行抓取功能,重要的是正确感测是否实际抓取了芯片fc。此外,因为芯片fc的吸附和卸载在相对短的时间中完成,所以在该工序中确定是否实际抓取或卸载了芯片fc是非常重要的。
[0289]之后,为便于解释,将描述倒装单元210 (I)的例子。
[0290]参照图17,在倒装单元210 (I)与作为真空产生器的piab (真空泵)216之间设置用于感测吸附压力的压力传感器214,所述piab (真空泵)216给倒装单元210 (I)提供吸附压力(suction pressure),并可在倒装单元210 (I)与给倒装单元210 (I)提供吸附压力的piab216之间设置压力控制器件215。[0291]在这一点上,为了正确感测是否抓取了芯片fc,在芯片fc被抓取到倒装单元210
(I)之前,压力控制器件215将倒装单元210 (I)与压力控制器件215之间的吸附力控制为小于压力控制器件215与piab216之间的吸附力,且当芯片10被抓取到倒装单元210 (I)时,压力控制器件215将倒装单元210 (I)与压力控制器件215之间的吸附力控制为等于压力控制器件215与piab216之间的吸附力。
[0292]换句话说,为了将倒装单元210 (I)的吸附压力控制为等于或相似于从外部流入的空气的吸附压力,压力控制器件215控制倒装单元210 (I)的流入空气的流量。
[0293]具体来说,在piab216与倒装单元210 (I)之间的真空线可通过压力控制器件215分为位于倒装单元210 (I)与压力控制器件215之间的真空线以及位于压力控制器件215与piab216之间的真空线。优选如此设置压力控制器件215,即倒装单元210 (I)与压力控制器件215之间的长度形成为小于压力控制器件215与piab216之间的长度,并且压力传感器214优选配置在倒装单元210 (I)与压力控制器件215之间的真空线处。
[0294]当piab216在真空线中吸入空气时,实现芯片fc的吸附。
[0295]当现有技术中不存在压力控制器件215时,因为在未抓取芯片10时由piab216形成的真空压力比由倒装单元210 (I)吸入的空气的压力(例如大气压)小太多,所以在抓取芯片fc的状态与卸载芯片fc的状态之间在真空线中的压力差很小,因而很难确定是否正确抓取了芯片fc。
[0296]不管是否抓取芯片fc,通过压力控制器件215施加给压力控制器件215与Piab216之间的真空线的吸附压力等于现有技术的吸附压力,倒装单元210 (I)与压力控制器件215之间的吸附压力可保持为与由倒装单元210 (I)吸入的空气的压力(例如大气压)相似。在这一点上,因为当抓取或卸载芯片fc时,倒装单元210 (I)与压力控制器件215之间的吸附压力保持为与由倒装单元210 (I)吸入的空气的压力相似,所以压力传感器214可很容易感测倒装单元210 (I)和压力控制器件215的吸附压力之间的差。就是说,在现有技术中,因为流入空气的压力明显小于形成的真空压力,所以很难确定是否抓取了芯片。然而,在本发明中,因为使用压力控制器件215,真空压力形成为与流入空气的压力类似,所以尽管流入空气的压力很小,但很容易进一步确定压力差,因而很容易确定是否抓取或卸载了芯片fc。
[0297]因而,压力传感器214设置在倒装单元210 (I)与压力控制器件之间并可感测是否抓取了芯片。
[0298]使用piab216而不使用压力控制器件215形成与流入空气的压力相似的真空压力是不理想的,因为需要大量时间形成真空状态,而使用压力控制器件215很容易形成真空。
[0299]根据本发明的倒装芯片焊接装置,能够使由于在每条传送线的驱动部中产生的热量导致的组件热膨胀而产生的位置误差最小化。
[0300]此外,根据本发明的倒装芯片焊接装置,通过使产生大量热量的驱动工具的移动最小化,能确保用于冷却由于产生的热量而变得过热的组成部件的时间。
[0301]此外,根据本发明的倒装芯片焊接装置,通过使突然加速到高速最小化以及使在焊接头方向上的改变次数最小化,可使由焊接头的振动或惯性施加的冲击等最小化。
[0302]此外,根据本发明的倒装芯片焊接装置,因为能使由于在每条传送线的驱动部中产生的热量导致的组件热膨胀而产生的位置误差最小化,所以能使半导体制造工序中产生的产品缺陷最小化。
[0303]具体来说,根据本发明的倒装芯片焊接装置,因为能减少焊接头在特定轴方向上的移动次数和移动距离,所以根据本发明一实施方式的倒装芯片焊接装置可减小由于焊接头的传送的缘故而产生的热膨胀和振动。
[0304]此外,根据本发明的倒装芯片焊接装置,能提高空间的利用率,能减小由于相邻工作空间之间的组件的传送产生的干扰以及设置在相邻工作空间中的组成部件之间的距离。
[0305]因此,根据本发明的倒装芯片焊接装置,能提高装置的UPH,同时确保充分的焊剂变平时间。
[0306]尽管参照特定典型实施方式描述了本发明,但本发明并不限于这些实施方式,而是本发明仅由所附权利要求书限制。应当理解,在不脱离本发明的范围和精神的情况下,本领域技术人员能够改变或修改这些实施方式。
【权利要求】
1.一种倒装芯片焊接装置,包括: 倒装単元,所述倒装単元用于从晶片抓取芯片并将所述芯片上侧向下翻转; 工作部,所述工作部具有用于抓取由所述倒装単元翻转的所述芯片的焊接头,其中所述焊接头能沿Z轴方向传送并相对于Z轴旋转; 焊剂浸溃单元,所述焊剂浸溃单元用于将所述焊接头抓取的所述芯片的底表面浸溃到焊剂中; 第一可视单元,所述第一可视单元用于拍摄由所述焊剂浸溃单元浸溃的所述芯片的底表面图像; 第二可视单元,所述第二可视单元用于拍摄焊接基板的顶表面图像,在所述焊接基板上将要安装所述芯片; 倒装芯片焊接部,所述倒装芯片焊接部用于根据由所述第一可视单元和所述第二可视单元进行检查的結果,以修正的位置在焊接基板上焊接芯片; 第一传送线,所述第一传送线用于安装所述工作部并沿y轴方向传送所述工作部;和 ー对第二传送线,一对所述第二传送线沿与所述第一传送线垂直的X轴方向平行设置,用于安装与所述第一传送线的两端连接的移动部并在与所述第一传送线的传送方向垂直的X轴方向上传送所述移动部, 其中所述焊剂浸溃单 元和所述第一可视单元设置在平行于所述第一传送线的同一轴上。
2.根据权利要求1所述的装置,其中所述倒装単元、所述焊剂浸溃单元和所述第一可视单元成对设置在相对于y轴对称的位置处,并且具有所述工作部的所述第一传送线安装在所述第二传送线上,使得一对所述第一传送线可独立被驱动。
3.根据权利要求1所述的装置,其中所述倒装単元和所述焊剂浸溃单元设置在平行于所述第二传送线的同一轴上。
4.根据权利要求1所述的装置,其中所述倒装単元、所述焊剂浸溃单元和所述第一可视单元设置在平行于所述第一传送线的同一轴上。
5.根据权利要求1所述的装置,其中为了减小所述焊接头从所述倒装単元移动到所述焊接基板时在X轴方向上的移动距离,所述倒装単元、所述焊剂浸溃单元和所述第一可视单元依次设置在I轴方向上。
6.根据权利要求1所述的装置,其中所述芯片在由所述焊接头抓取的同时通过所述第一可视单元上方,并且所述第一可视单元通过拍摄所述芯片的底表面的图像来检查所述芯片。
7.根据权利要求6所述的装置,其中当所述芯片的尺寸大于所述第一可视单元的视场时,所述焊接头以预定角度旋转,从而所述第一可视单元可在无需在X轴方向上移动的条件下拍摄所述芯片的2个边缘。
8.根据权利要求7所述的装置,其中当所述焊接头以预定角度旋转的同时通过所述第一可视单元上方时,连续拍摄所述芯片的底表面图像,以用于检查。
9.根据权利要求1所述的装置,进ー步包括控制部,所述控制部用于控制所述工作部和所述移动部的驱动工具,所述工作部和所述移动部分别具有驱动工具,从而所述工作部和所述移动部可沿所述第一传送线和所述第二传送线传送,其中在所述工作部从所述焊剂浸溃单元传送到所述第一可视单元或者在所述第一可视单元上方传送时,所述控制部驱动所述工作部的所述驱动工具并停止所述移动部的所述驱动工具。
10.根据权利要求1所述的装置,进ー步包括控制部,所述控制部用于控制所述工作部和所述移动部的驱动工具,所述工作部和所述移动部分别具有驱动工具,从而所述工作部和所述移动部可沿所述第一传送线和所述第二传送线传送,其中在所述工作部的所述焊接头从所述倒装单元传送到所述第一可视单元或者从所述焊剂浸溃单元在所述第一可视单元上方传送时,所述控制部停止所述移动部的所述驱动工具。
11.根据权利要求9所述的装置,其中所述控制部驱动所述工作部的所述驱动工具,使得所述工作部可在从所述焊剂浸溃单元传送到所述第一可视单元或者在所述第一可视单元上方传送时,所述工作部以匀速传送。
12.根据权利要求9或10所述的装置,其中在一个焊接周期过程中,所述移动部的驱动次数少于所述工作部的驱动次数,在所述ー个焊接周期过程中,所述工作部的所述焊接头沿所述倒装単元、所述焊剂浸溃单元、所述第一可视单元和所述倒装芯片焊接部传递。
13.根据权利要求1所述的装置,其中在所述焊接周期的xy平面上的轨迹形成为三角形或矩形形状,并且形成所述轨迹的所述三角形或所述矩形的至少ー个边平行于所述第一传送线或所述第二传送线,在所述焊接周期中所述工作部的所述焊接头沿所述倒装単元、所述焊剂浸溃单元、所述第一可视单元和所述倒装芯片焊接部传递。
14.根据权利要求13所述的装置,其中当所述焊接头沿形成所述轨迹的所述三角形或所述矩形的、平行于所述第一传送线的所述边传送时,所述焊接头依次通过所述倒装単元、所述焊剂浸溃单元、所述第一可视单元和所述倒装芯片焊接部。
15.根据权利要求9所述的装置,其中在一个焊接周期过程中,所述移动部的驱动次数为两次或三次,在所述ー个焊接周期过程中所述工作部的所述焊接头沿所述倒装単元、所述焊剂浸溃单元、所述第一可视单元和所述倒装芯片焊接部传递。
16.根据权利要求9所述`的装置,其中所述控制部控制所述工作部的所述驱动工具,使得所述工作部通过所述焊剂浸溃单元和第一可视单元时所述工作部以匀速驱动,而在传送到所述倒装芯片焊接部时所述工作部減速。
17.一种倒装芯片焊接装置,包括: 倒装単元,所述倒装単元用于翻转芯片,以将所述芯片的顶表面和底表面反转; 第一驱动部,所述第一驱动部用于驱动所述倒装単元; 工作部,所述工作部设置成能传送到xy平面上的预定位置并具有焊接头,所述焊接头用于抓取所述芯片,所述芯片的顶表面和底表面被所述倒装単元翻转; 焊剂浸溃单元,所述焊剂浸溃单元包括用于容纳浸溃所述芯片的焊剂的焊剂接收器、用于使焊剂变平的焊剂刮刀以及用于滑行移动所述焊剂接收器的第二驱动部; 第一可视单元,所述第一可视单元用于拍摄所述芯片; 第二可视单元,所述第二可视单元用于拍摄焊接基板,所述焊接基板上将要安装所述芯片;和 倒装芯片焊接部,所述倒装芯片焊接部用于在所述焊接基板上安装所述芯片,其中 为了减少所述焊接头沿X轴方向的移动次数或移动距离,所述第一可视单元和所述焊剂浸溃単元分别设置在平行于y轴方向的轴上。
18.一种倒装芯片焊接装置,包括: 倒装単元,所述倒装単元用于翻转芯片,以将所述芯片的顶表面和底表面反转; 第一驱动部,所述第一驱动部用于驱动所述倒装単元; 工作部,所述工作部设置成能传送到xy平面上的预定位置并具有焊接头,所述焊接头用于抓取所述芯片,所述芯片的顶表面和底表面被所述倒装単元翻转; 焊剂浸溃单元,所述焊剂浸溃单元包括用于容纳浸溃所述芯片的焊剂的焊剂接收器、用于使焊剂变平的焊剂刮刀以及用于滑行移动所述焊剂接收器的第二驱动部; 第一可视单元,所述第一可视单元用于拍摄所述芯片; 第二可视单元,所述第二可视单元用于拍摄焊接基板,所述焊接基板上将要安装所述芯片;和 倒装芯片焊接部,所述倒装芯片焊接部用于在所述焊接基板上安装所述芯片,其中 为了减少所述焊接头沿X轴方向的移动次数或移动距离,所述第一可视单元、所述焊剂浸溃単元和所述倒装単元分别设置在平行于y轴方向的同一轴上。
19.根据权利要求17或18所述的装置,其中所述焊剂接收器相对于所述焊剂刮刀向前和向后滑行移动。
20.根据权利要求19所述的装置,其中在所述焊剂接收器处设置有用于容纳焊剂的凹部,并且所述凹部和所述第一可视单元分别设置在平行于y轴方向的同一轴上。
21.根据权利要求19所述的 装置,其中当所述焊剂接收器向前滑行移动时,在所述焊剂接收器的顶部和底部上分別提供了第一空间和第二空间,并且所述焊接头可进入所述第一空间。
22.根据权利要求21所述的装置,其中当所述焊剂接收器向后滑行移动用于使焊剂变平时,所述焊接头可进入所述第一空间。
23.根据权利要求21所述的装置,其中所述第一驱动部设置在所述第二空间中。
24.根据权利要求23所述的装置,其中所述第一驱动部包括设置在所述第二空间中的外壳,并且在所述外壳内设置与所述倒装单元连接的缆线和真空线。
25.根据权利要求19所述的装置,其中所述焊剂浸溃单元包括具有第二驱动部的主体和用于将所述焊剂刮刀安装在所述主体上的安装単元,并且当所述焊剂接收器向前滑行移动时,所述焊剂接收器向所述主体的外部突出。
26.根据权利要求25所述的装置,其中当所述焊剂接收器向所述主体的外部突出吋,所述焊剂接收器和所述倒装単元的所述第一驱动部设置成在xy平面上的至少ー些区域重叠。
27.根据权利要求25所述的装置,其中所述安装単元包括用于安装所述焊剂接收器的轨道部件、与所述轨道部件铰链连接并支撑所述焊剂刮刀的上部的第一支撑部件以及与所述第一支撑部件铰链连接并支撑所述焊剂刮刀的前侧的第二支撑部件。
28.根据权利要求27所述的装置,其中在所述第二支撑部件处设置有锁定突出部,并且在所述轨道部件处设置有与所述锁定突出部结合的锁定台阶。
29.根据权利要求27所述的装置,其中所述安装単元包括设置于所述第一支撑部件与所述轨道部件之间的第一弾性部件以及设置于所述第二支撑部件与所述第一支撑部件之间的第二弾性部件,并且所述第一弾性部件和所述第二弾性部件从不同方向给所述焊剂刮刀提供弾力。
30.根据权利要求17所述的装置,其中在所述焊接头正在沿平行于I轴方向的同一轴移动时,所述第一可视单元拍摄图像。
31.根据权利要求18所述的装置,其中在所述焊接头正在沿平行于7轴方向的同一轴移动时,进行下述エ序,即抓取所述芯片、在所述焊剂中浸溃所述芯片以及拍摄所述芯片。
32.根据权利要求17或18所述的装置,进ー步包括: 用于在y轴方向上传送所述焊接头的第一传送线和用于在X轴方向上传送所述焊接头的第二传送线, 其中所述第一传送线和所述第二传送线具有重叠的台架结构。
33.根据权利要求17或18所述的装置,进ー步包括: 真空产生器,所述真空产生器用于给所述倒装単元提供吸附压カ; 压カ控制器件,所述压カ控制器件用于控制所述倒装単元的流入空气的流量,从而将所述倒装単元的吸附压カ控制为等于或相似于从外部流入的空气的吸附カ;和 压カ传感器,所述压カ传感器设置在所述倒装単元与所述压カ控制器件之间并感测是否抓取了所述芯片。
【文档编号】H01L21/60GK103560093SQ201310173823
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年5月10日 优先权日:2012年5月11日
【发明者】郑显权, 吴然洙 申请人:韩美半导体株式会社
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