一种多芯片倒装封装设备及封装方法与流程

本申请涉及半导体封装设备领域，具体涉及一种多芯片倒装封装设备及封装方法。

背景技术：

1、半导体倒装工艺是将芯片颠倒放置，通过金属焊接或粘接的方式将芯片与封装基板连接在一起的技术。半导体倒装工艺主要用于微型化和高密度封装的芯片，如智能手机、平板电脑和高端计算机等。

2、在传统的倒装工艺下，先由翻转组件吸附芯片正面（含凸点的表面），以使芯片从晶圆上脱离，随后对吸附的芯片进行翻转，再通过吸附机构吸附芯片反面（不含凸点的表面）将芯片转移到基板上进行封装；该方式是吸附一个芯片、转移一个芯片，效率低。

3、公告号为cn111584398b的专利文件，公布了一种面向柔性电子制造的高效芯片贴装设备，该专利通过贴装单元连续吸附翻转单元上的芯片，从而提高翻转及输送芯片的效率。

技术实现思路

1、鉴于此，本申请提供了一种多芯片倒装封装设备，通过设置若干备料台与吸附组件，能够一次吸附多个芯片，且设置两组分别用于上下料的备料台，能够在上料组件的上料过程中协同取料组件进行芯片封装，以提高封装效率；具体采用如下技术方案：

2、一种多芯片倒装封装设备，包括基座以及设置在所述基座上的至少一个上料机构、至少一个输料机构和至少一个取料机构；所述输料机构包括固定块、至少一组备料台组件，以及至少一组第二滑动组件，所述备料台组件由若干备料台组成，所述第二滑动组件带动所述备料台组件沿所述固定块设置方向水平往复移动，所述备料台用于上下料；所述上料机构设置在所述输料机构一侧，将芯片依次放置在所述备料台上，通过所述输料机构将排放好的芯片移动至所述取料机构的吸附位置；所述取料机构包括若干吸附组件和带动所述吸附组件前后、左右方向上往复移动的第三滑动组件，各所述吸附组件分别由独立的位移组件控制高度方向上的移动，所述吸附组件的数量与单组所述备料台组件的备料台数量一致，通过所述吸附组件将所述备料台组件上的芯片同时吸附并分别移动至基板上方进行封装。

3、优选地，所述固定块上设有用于检测所述第二滑动组件是否位于回零位的光电传感器一，所述备料台下方设有挡光片一。

4、为防止芯片在输送过程中发生位移，每个所述备料台下方设有用于吸附芯片的气道，各气道分别独立工作。

5、优选地，所述第二滑动组件的数量为两组，所述备料台组件的数量为两组，所述备料台组件设置在所述第二滑动组件上方，两组所述第二滑动组件和两组所述备料台组件分别设置在所述固定块两侧。在所述上料机构进行上料的同时所述取料机构能够进行取料。

6、优选地，所述吸附组件分别由独立的位移组件控制芯片封装方向上的移动距离。

7、优选地，所述上料机构包括翻转组件和移料组件，所述翻转组件用于将芯片从晶圆脱离并将芯片翻转，以便于所述移料组件将芯片移动至所述备料台上。

8、优选地，所述翻转组件包括翻转臂和第一吸嘴，所述第一吸嘴设置在远离所述翻转臂旋转中心一侧，所述翻转臂旋转中心处同轴连接挡光片二，所述挡光片二通过光电传感器二寻找所述翻转臂的回零位。

9、优选地，所述移料组件包括第二吸嘴和第一滑动组件，所述第一滑动组件通过固定座带动所述第二吸嘴移动。

10、进一步优选地，所述第一吸嘴和所述第二吸嘴的吸附压力均由压力传感器检测，并通过压力调节阀调节吸附压力的大小。

11、优选地，所述第一滑动组件、所述第二滑动组件、所述第三滑动组件以及所述翻转臂均由驱动组件驱动移动或旋转。

12、本申请还提供了一种多芯片倒装封装方法，采用本申请所述的多芯片倒装封装设备，包括以下步骤：

13、s1翻转：先使待吸附的晶圆正面朝上，通过所述翻转组件将芯片从晶圆脱离并将芯片翻转180°；

14、s2移料：随后通过所述移料组件吸附所述翻转组件翻转后的芯片，将其移动到所述备料台处；

15、s3上料：当所述输料机构检测到所述备料台芯片上料完成后，所述第二滑动组件带动所述备料台向所述光电传感器一方向移动一个备料位；依次重复上述步骤s1~s2，直至所述光电传感器一检测到所述挡光片一后，由控制系统控制所述第二滑动组件带动所述备料台组件移动至下料位；

16、s4下料：通过所述第三滑动组件带动所述吸附组件移动至取料位，所述吸附组件同时吸附所述备料台上的芯片，随后所述吸附组件通过所述第三滑动组件及所述位移组件将芯片移动至基板处进行封装，取料完成的所述备料台随后移动至上料位等待上料。

17、当设有两组第二滑动组件和两组备料台组件时，其中一组所述第二滑动组件和所述备料台组件用于上料时，另一组所述第二滑动组件和所述备料台组件用于下料，且上下料完成后相互交换上下料位置，依次循环往复s1-s4步骤。

18、本申请的有益效果：

19、(1)各备料台下方分别设有独立的气道，从而能够分别吸附不同规格的芯片，同时保证芯片的安装精度；

20、(2)通过设置若干备料台与吸附组件，能够一次吸附多个芯片；且各吸附组件由单独的位移组件控制芯片封装方向上的移动距离，能够实现一次吸附多种规格的芯片后，在不同位置分别封装所吸附的芯片，从而提高芯片的封装效率；

21、(3)通过设置两组备料台，能够在上料组件的上料的同时取料组件进行芯片封装，从而实现连续芯片封装，进一步提高芯片的封装效率。

技术特征：

1.一种多芯片倒装封装设备，其特征在于：包括基座以及设置在所述基座上的至少一个上料机构、至少一个输料机构和至少一个取料机构；

2.根据权利要求1所述的多芯片倒装封装设备，其特征在于：所述固定块上设有用于检测所述第二滑动组件是否位于回零位的光电传感器一，所述备料台下方设有挡光片一。

3.根据权利要求1所述的多芯片倒装封装设备，其特征在于：每个所述备料台下方设有用于吸附芯片的气道，各气道分别独立工作。

4.根据权利要求1所述的多芯片倒装封装设备，其特征在于：所述第二滑动组件的数量为两组，所述备料台组件的数量为两组，所述备料台组件设置在所述第二滑动组件上方，两组所述第二滑动组件和两组所述备料台组件分别设置在所述固定块两侧。

5.根据权利要求2所述的多芯片倒装封装设备，其特征在于：所述翻转组件包括翻转臂和第一吸嘴，所述第一吸嘴设置在远离所述翻转臂旋转中心一侧，所述翻转臂旋转中心处同轴连接挡光片二，所述挡光片二通过光电传感器二寻找所述翻转臂的回零位。

6.根据权利要求5所述的多芯片倒装封装设备，其特征在于：所述移料组件包括第二吸嘴和第一滑动组件，所述第一滑动组件通过固定座带动所述第二吸嘴移动。

7.根据权利要求6所述的多芯片倒装封装设备，其特征在于：所述第一吸嘴和所述第二吸嘴的吸附压力均由压力传感器检测，并通过对应压力调节阀调节吸附压力的大小。

8.一种多芯片倒装封装方法，其特征在于：采用权利要求2、5-7任一所述的多芯片倒装封装设备，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的多芯片倒装封装方法，其特征在于：当设有两组第二滑动组件和两组备料台组件时，其中一组所述第二滑动组件和所述备料台组件用于上料时，另一组所述第二滑动组件和所述备料台组件用于下料，且上下料完成后相互交换上下料位置，依次循环往复s1-s4步骤。

技术总结
本申请公开了一种多芯片倒装封装设备及封装方法，所述设备包括基座以及设置在所述基座上的上料机构、输料机构和取料机构；所述输料机构包括固定块、至少一组备料台组件，以及至少一组第二滑动组件，所述备料台组件由若干备料台组成，所述第二滑动组件带动所述备料台往复移动；所述上料机构将芯片依次放置在所述备料台上；所述取料机构将所述备料台上的芯片同时吸附并移动至基板上方进行封装。通过设置若干备料台与吸附组件，能够一次吸附多个芯片，且设置两组分别用于上下料的备料台，能够在上料组件的上料过程中同时取料组件进行芯片封装，进而提高芯片封装效率。

技术研发人员：张浩,郑中伟
受保护的技术使用者：恩纳基智能科技无锡有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15