本发明涉及半导体封装,具体而言,涉及一种键合设备。
背景技术:
1、在半导体封装过程中,一般需要利用键合设备对芯片与基底晶圆进行键合。
2、然而,现有的键合设备,各个功能结构均为一套,即每完成一组芯片与基底晶圆的键合,各个功能结构均需要运行一遍,而不同的工艺步骤耗时不同,导致部分功能结构会有较长一段时间处于闲置状态,未得到充分利用,存在浪费问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种键合设备,以缓解现有技术中的键合设备存在的部分功能结构未得到充分利用的技术问题。
2、本发明提供的键合设备,包括芯片供给组件和至少两组键合组件。
3、任一组所述键合组件与所述芯片供给组件之间均存在一个键合交接位置,所述芯片供给组件能够将待键合的芯片转运至任一所述键合交接位置;所述键合组件包括基底晶圆载台模块,所述基底晶圆载台模块用于承载基底晶圆并将待键合的基底晶圆转运至键合位置,所述键合组件用于拾取所述键合交接位置处的芯片并将芯片键合至所述键合位置处的基底晶圆上。
4、优选地,作为一种可实施方式,所述键合组件还包括键合头模块和激光加热模块,所述键合头模块用于拾取所述键合交接位置处的芯片并将芯片压紧于所述键合位置处的基底晶圆,所述激光加热模块用于朝向压紧于所述键合位置处的芯片发射激光。
5、优选地,作为一种可实施方式,所述键合头模块包括键合压头,所述键合压头具有贯穿两端的中空腔,所述激光加热模块和所述基底晶圆载台模块分别与所述中空腔的两端相对。
6、所述键合压头的与所述基底晶圆载台模块相对的一端固设有透光压头,所述透光压头用于拾取并压紧芯片。
7、优选地,作为一种可实施方式,所述激光加热模块包括激光器和第一驱动机构,所述第一驱动机构与所述激光器连接,用于驱动所述激光器朝靠近或远离所述键合压头的方向移动。
8、优选地,作为一种可实施方式,所述键合头模块还包括第二驱动机构,所述第二驱动机构与所述键合压头连接,用于驱动所述键合压头朝靠近或远离所述基底晶圆载台模块的方向移动;和/或,所述键合头模块还包括第三驱动机构,所述第三驱动机构与所述键合压头连接,用于驱动所述键合压头绕中心轴线转动。
9、优选地,作为一种可实施方式,所述键合组件为两组且分别设于所述芯片供给模块的相对的两侧;
10、和/或,所述基底晶圆载台模块包括加热盘,所述加热盘用于加热基底晶圆。
11、优选地,作为一种可实施方式,所述芯片供给组件包括晶圆环载台模块、拾取翻转模块和芯片转运模块,所述晶圆环载台模块用于承载附着有芯片的晶圆环并将待键合的芯片转运至翻转交接位置,所述拾取翻转模块用于拾取所述翻转交接位置处的芯片并将拾取的芯片翻转180°,所述芯片转运模块用于将完成翻转的芯片转运至所述键合交接位置。
12、优选地,作为一种可实施方式,所述拾取翻转模块包括视觉检测部件,所述视觉检测部件用于获取所述晶圆环载台模块上的芯片图像,所述视觉检测部件与所述晶圆环载台模块通讯连接,用于控制所述晶圆环载台模块将待键合的芯片转运至所述翻转交接位置。
13、优选地,作为一种可实施方式,所述拾取翻转模块还包括拾取翻转部件和顶针部件,所述拾取翻转部件和所述顶针部件分别设于所述晶圆环载台模块的相对的两侧,所述顶针部件用于顶起芯片,所述拾取翻转部件用于拾取被顶起的芯片并将拾取的芯片翻转180°。
14、优选地,作为一种可实施方式,所述芯片转运模块包括转运头和第四驱动机构,所述转运头用于拾取所述拾取翻转模块上完成翻转的芯片,所述第四驱动机构与所述转运头连接,用于驱动所述转运头沿相互正交的三个轴线移动;
15、和/或,所述晶圆环载台模块包括载台本体和第五驱动机构,所述载台本体用于承载附着有芯片的晶圆环,所述第五驱动机构与所述载台本体连接,用于驱动所述载台本体沿平行于承载面的方向移动。
16、与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
17、本发明提供的键合设备,在对芯片与基底晶圆进行键合时,可先控制芯片供给组件将待键合的芯片转运至与其中一组键合组件(为了便于描述,将其定义为第一键合组件)对应的键合交接位置,以使得第一键合组件可在相应的键合交接位置拾取待键合的芯片;与此同时,第一键合组件中的基底晶圆载台模块会将待键合的基底晶圆转运至键合位置,从而,在第一键合组件拾取待键合的芯片后,便可将该芯片键合至键合位置处的基底晶圆上,完成一对芯片与基底晶圆的键合工作。第一键合组件在对应的键合交接位置拾取待键合的芯片后,可控制芯片供给组件将下一待键合的芯片转运至另一键合组件(为了便于描述,将其定义为第二键合组件)对应的键合交接位置,以使得另一键合组件可在相应的键合交接位置拾取另一待键合的芯片;与此同时,第二键合组件中的基底晶圆载台模块会将另一待键合的基底晶圆转运至键合位置,从而,在第二键合组件拾取另一待键合的芯片后,便可将该芯片键合到键合位置处的基底晶圆上,完成又一对芯片与基底晶圆的键合工作,以此类推。
18、需要说明的是,键合工作的耗时长于芯片供给相关工作的耗时,本发明提供的键合设备,至少两组键合组件可共用同一芯片供给组件,至少两组键合组件可同时分别对至少两对芯片与基底晶圆进行键合工作,相当于在某一组键合组件进行键合工作的期间,芯片供给组件可完成至少两次芯片供给相关工作,从而,可使得芯片供给组件得到较充分地利用,提高键合设备的生产效率,此外,还有利于提高结构紧凑性,减少设备占用空间。
1.一种键合设备,其特征在于,包括芯片供给组件(100)和至少两组键合组件(200):
2.根据权利要求1所述的键合设备,其特征在于,所述键合组件(200)还包括键合头模块和激光加热模块,所述键合头模块用于拾取所述键合交接位置处的芯片(300)并将芯片(300)压紧于所述键合位置处的基底晶圆(400),所述激光加热模块用于朝向压紧于所述键合位置处的芯片(300)发射激光。
3.根据权利要求2所述的键合设备,其特征在于,所述键合头模块包括键合压头(220),所述键合压头(220)具有贯穿两端的中空腔(221),所述激光加热模块和所述基底晶圆载台模块(210)分别与所述中空腔(221)的两端相对;
4.根据权利要求3所述的键合设备,其特征在于,所述激光加热模块包括激光器(230)和第一驱动机构,所述第一驱动机构与所述激光器(230)连接,用于驱动所述激光器(230)朝靠近或远离所述键合压头(220)的方向移动。
5.根据权利要求3所述的键合设备,其特征在于,所述键合头模块还包括第二驱动机构,所述第二驱动机构与所述键合压头(220)连接,用于驱动所述键合压头(220)朝靠近或远离所述基底晶圆载台模块(210)的方向移动;和/或,所述键合头模块还包括第三驱动机构,所述第三驱动机构与所述键合压头(220)连接,用于驱动所述键合压头(220)绕中心轴线转动。
6.根据权利要求1所述的键合设备,其特征在于,所述键合组件(200)为两组且分别设于所述芯片供给模块(100)的相对的两侧;
7.根据权利要求1-6任一项所述的键合设备,其特征在于,所述芯片供给组件(100)包括晶圆环载台模块(110)、拾取翻转模块(120)和芯片转运模块(130),所述晶圆环载台模块(110)用于承载附着有芯片(300)的晶圆环并将待键合的芯片(300)转运至翻转交接位置,所述拾取翻转模块(120)用于拾取所述翻转交接位置处的芯片(300)并将拾取的芯片(300)翻转180°,所述芯片转运模块(130)用于将完成翻转的芯片(300)转运至所述键合交接位置。
8.根据权利要求7所述的键合设备,其特征在于,所述拾取翻转模块(120)包括视觉检测部件(121),所述视觉检测部件(121)用于获取所述晶圆环载台模块(110)上的芯片图像,所述视觉检测部件(121)与所述晶圆环载台模块(110)通讯连接,用于控制所述晶圆环载台模块(110)将待键合的芯片(300)转运至所述翻转交接位置。
9.根据权利要求7所述的键合设备,其特征在于,所述拾取翻转模块(120)还包括拾取翻转部件(122)和顶针部件(123),所述拾取翻转部件(122)和所述顶针部件(123)分别设于所述晶圆环载台模块(110)的相对的两侧,所述顶针部件(123)用于顶起芯片(300),所述拾取翻转部件(122)用于拾取被顶起的芯片(300)并将拾取的芯片(300)翻转180°。
10.根据权利要求7所述的键合设备,其特征在于,所述芯片转运模块(130)包括转运头(131)和第四驱动机构,所述转运头(131)用于拾取所述拾取翻转模块(120)上完成翻转的芯片(300),所述第四驱动机构与所述转运头(131)连接,用于驱动所述转运头(131)沿相互正交的三个轴线移动;