一种高精度贴片的装置的制作方法

本实用新型涉及半导体封装工艺技术领域。更具体地，涉及一种自动贴片装置。

背景技术：

目前在探测器芯片封装工艺中，芯片的贴装一般使用人工手动贴片或传统的半自动设备贴片，难以完成高精度的工艺需求。

因此，需要提供一种满足高精度需求的自动贴片装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种满足高精度需求的贴片装置。

为达到上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

装置自带两个工作系统，涂胶系统和贴片系统。

涂胶系统自带压力传感器和测高传感器。

贴片系统具备贴片头和向下摄像头，固定在同一个可移动的机器手臂上，具备高度校准吸嘴、压力传感器和向上摄像头。涂胶系统在粘贴芯片位置自动画胶图形，贴片系统从晶圆上直接拾取和倒装拾取芯片，也可以从托盘上拾取芯片，识别芯片背面边缘位置，识别芯片正面标识点图案，芯片中心定位拾取，贴片位置对准，贴片机头位置精度校准，贴片头的贴片下压力控制，贴片完成后自动检测计算芯片位置偏差等一系列贴片动作。

优选地，芯片正面图案上的标识点需要设计在四个角上，且四个标识点位置相互对称，形状不同，防止方向错误。

优选地，芯片在切割加工过程前，对其背面增加抛光工艺，确保背面平整均匀，反光相应良好，同时在晶圆划片工艺过程中，要求减少崩边，确保划片精度不低于+/-10um。

优选地，贴片设备采用高精度设备，其精度不低于+/-10um。

优选地，贴片区域的点胶应采用蛇形或平行线样式，要求出胶均匀没有断胶拉胶现象，且控制点胶高度不高于80um。

优选地，在芯片拾取过程中，通过增加背照光源，使用向上摄像机，识别芯片背面的边角，对芯片中心位置和角度进行贴片前的校对，该步骤会对芯片拾取过程中的轻微角度变化进行校对和纠正可以控制在+/-0.15度以内。

优选地，粘贴芯片时下压的力度范围可控制在0～500g之间，根据芯片的大小尺寸，平行度，粘胶量的厚度等工艺要求设置正确的压力值。准确调整下压力度大小，确保有足够的下压力度的同时，避免过大的压力导致芯片位置的偏移变化。

优选地，贴片完成后，使用向下摄像头识别芯片正面的标识图形，计算出实际贴片位置与设定贴片位置的偏差。做到自动检测位置精度并加以修正。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型所述技术方案能够提供一种高精度贴片的装置。

贴片过程中完全没有人为干预，按程序完成。出胶量精确稳定，芯片下胶量均匀厚度一致且胶量适中；芯片能准确稳定的粘接到指定位置。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出芯片示意图

图2示出涂胶示意图

图3示出贴片头与向下摄像头的固定位置和原点

图4示出点向上摄像头的位置

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型，下面结合优选实施例和附图对本实用新型做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本实用新型的保护范围。

装置自带两个工作系统，涂胶系统和贴片系统。

涂胶系统：可以通过自带的压力传感器，自动校准针头与测高传感器的高度位置相对坐标。测高传感器可以精确测量基板的高度，用针头在要求的高度画胶，保证胶量均匀且稳定。

贴片系统：贴片头的精度校准：贴片头和向下摄像头固定在同一个可移动的机器手臂101上，贴片头102吸取一个高度校准吸嘴，在压力传感器上测量吸嘴头的高度位置，在机器内部固定一个机器原点位置标识点104，用可移动的向下的摄像头103识别原点并记录坐标值，确定原点坐标，再用贴片头自动更换拾取吸嘴，拾取一个有标记的校准片，放置在一个校准平台上，用可移动的向下摄像头再去识别这个校准片中心，再放回校准片，反复3次，建立一个向下摄像头和贴片头中心的相对位置的准确坐标。实现向下摄像头识别基板的贴片位置中心与贴片头的贴片位置中心重合。然后贴片头移动到固定架202上的向上摄像头203的上方，被识别贴片头的中心位置，建立一个贴片头与向上摄像头识别位置的相对坐标。用于贴片头吸取芯片时芯片在贴片头上的精确识别和定位。

在实际贴片中，正面芯片图案的设计上充分考虑标识点的完整性，方向性和对称性，以便于设备对芯片图案的识别，芯片方向和芯片位置的确定；在芯片加工过程中加入芯片背面的抛光工艺，并确保晶圆划片时的切割精度和减少芯片边缘崩边；在设备拾取芯片过程中增加背照光源，以提高贴片设备识别芯片背面的精度和准确率，同时对芯片角度进行校准，贴片设备采用高精度高自动化贴片设备，贴片过程中完全没有人为干预，按程序完成。涂胶针头采用(Musashi 808FC)高精度气压控制器，提供精确稳定的出胶量，涂胶样式采用回字形样式，确保芯片下胶量均匀厚度一致且胶量适中：贴片过程中增加压接时间和设定的下压力使芯片准确稳定的粘接到指定位置。

优选地，芯片正面图案上的标识点需要设计在四个角上，且四个标识点位置相互对称，形状不同，防止方向错误。

优选地，芯片在切割加工过程前，对其背面增加抛光工艺，确保背面平整均匀，反光相应良好，同时在晶圆划片工艺过程中，要求减少崩边，确保划片精度不低于+/-10um。

优选地，贴片设备采用高精度设备，其精度不低于+/-10um。

优选地，贴片区域的点胶应采用蛇形或平行线样式，要求出胶均匀没有断胶拉胶现象，且控制点胶高度不高于80um。

优选地，在芯片拾取过程中，通过增加背照光源，使用向上摄像机，识别芯片背面的边角，对芯片中心位置和角度进行贴片前的校对，该步骤会对芯片拾取过程中的轻微角度变化进行校对和纠正可以控制在+/-0.15度以内。

优选地，粘贴芯片时下压的力度范围可控制在0～500g之间，根据芯片的大小尺寸，平行度，粘胶量的厚度等工艺要求设置正确的压力值。准确调整下压力度大小，确保有足够的下压力度的同时，避免过大的压力导致芯片位置的偏移变化。

优选地，贴片完成后，使用向下摄像头识别芯片正面的标识图形，计算出实际贴片位置与设定贴片位置的偏差。做到自动检测位置精度并加以修正。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。