芯片键合设备的芯片无法吸起报警装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种芯片键合设备的芯片无法吸起报警装置，包括真空传感器、真空过滤器以及芯片吸起判断电路；真空传感器设于焊头支架上，用于感应焊头的吸嘴的真空度，在感应到真空状态和感应到非真空状态时，分别输出高电平和低电平；真空过滤器用于防止空气中的颗粒进入真空传感器内；芯片吸起判断电路与真空传感器和芯片键合设备电性连接，用于根据真空传感器感应到的状态判断芯片是否无法吸起，若是则报警并向芯片键合设备发送停止工作信号。本实用新型采用真空传感器实现芯片无法吸起的报警功能，由于配备了真空过滤器，只需要定期清洁真空过滤器就能确保无法吸起报警功能的正常运行，因此可靠性高、易于维护。
【专利说明】芯片键合设备的芯片无法吸起报警装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及用于处理半导体器件的设备，特别是涉及一种芯片键合设备的芯 片无法吸起报警装置。
【背景技术】
[0002] 芯片键合（die bond)设备在固定晶圆（wafer)过程中，有时候会因为顶针或真空 吸嘴损坏等常见故障吸不起芯片。因此需要为其配备芯片无法吸起（miss chip)报警功能， 避免设备继续工作导致芯片和框架等原材料的损失。
[0003] -种传统的芯片无法吸起报警功能采用的是光学敏感原理，其结构为芯片键合设 备的焊头上部分安装光敏管，焊嘴下方安装发光管。发光管的发光方向正对光敏管，利用光 学对射，根据光敏管是否接收到发光管发射的光线产生高/低电平来判断是否吸起芯片及 焊头是否被堵塞。
[0004] 然而，生产过程中空气中的尘埃会进入焊头，污染光敏管使光感应灵敏度降底甚 至失效，乃至经常产生误报。而光敏管的清洁步骤复杂，拆装难度大，严重影响生产效率。且 频繁的清洁容易损坏价格较为昂贵的光敏管。 实用新型内容
[0005] 基于此，有必要提供一种芯片键合设备的芯片无法吸起报警装置。
[0006] -种芯片键合设备的芯片无法吸起报警装置，包括真空传感器、真空过滤器以及 芯片吸起判断电路；所述真空传感器设于焊头支架上，用于感应焊头的吸嘴的真空度，在感 应到真空状态和感应到非真空状态时，分别输出高电平和低电平；所述真空过滤器用于防 止空气中的颗粒进入真空传感器内；所述芯片吸起判断电路与所述真空传感器和芯片键 合设备电性连接，用于在所述焊头向芯片移动准备吸起芯片时判断真空传感器感应到的状 态，若为真空状态则报警并向所述芯片键合设备发送停止工作信号；还用于在所述焊头往 粘片方向移动时判断真空传感器感应到的状态，若为非真空状态则报警并向所述芯片键合 设备发送停止工作信号。
[0007] 在其中一个实施例中，所述芯片吸起判断电路包括电源输入单元、吹气信号拾取 单元、顶针顶起信号拾取单元、停止工作信号发送单元及与这些单元全部电性连接的单片 机；所述电源输入单元用于为所述芯片吸起判断电路供电，所述吹气信号拾取单元用于拾 取所述芯片键合设备的吹气信号，所述顶针顶起信号拾取单元用于拾取芯片键合设备的顶 针的顶起信号；所述单片机与所述真空传感器电性连接，用于在拾取到吹气信号和顶起信 号后根据真空传感器输出的电平判断感应到的状态，若为真空状态则报警并向所述芯片键 合设备发送停止工作信号；所述单片机还用于在拾取到吹气信号和顶起信号后进行延时， 延时结束后根据真空传感器输出的电平判断感应到的状态，若为非真空状态则报警并向所 述芯片键合设备发送停止工作信号。
[0008] 在其中一个实施例中，所述芯片吸起判断电路还包括多个光电耦合器，用于将所 述芯片吸起判断电路与芯片键合设备的电路进行信号隔离，所述吹气信号拾取单元、顶针 顶起信号拾取单元及停止工作信号发送单元均包括一光电耦合器。
[0009] 上述芯片键合设备的芯片无法吸起报警装置，采用真空传感器实现芯片无法吸起 的报警功能，由于配备了真空过滤器，只需要定期清洁真空过滤器就能确保无法吸起报警 功能的正常运行，因此可靠性高、易于维护。
【专利附图】
【附图说明】
[0010] 图1是一实施例中芯片吸起判断电路的电路框图；
[0011] 图2是一实施例中芯片吸起判断电路20的电路原理图；
[0012] 图3是图2中电源输入单元的局部放大图；
[0013] 图4是图2中吹气信号拾取单元的局部放大图；
[0014] 图5是图2中顶针顶起信号拾取单元的局部放大图；
[0015] 图6是图2中停止工作信号发送单元的局部放大图；
[0016] 图7是图2中单片机的局部放大图。
【具体实施方式】
[0017] 为使本实用新型的目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用 新型的【具体实施方式】做详细的说明。
[0018] 需要说明的是，当元件被称为"固定于"另一个元件，它可以直接在另一个元件上 或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是"连接"另一个元件，它可以是直接连接 到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语"坚直的"、"水平的"、"左"、 "右，，以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0019] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领 域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为 了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语"及/或"包 括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0020] 为了使芯片键合（die bond)设备在出现顶针或真空吸嘴损坏等故障，导致无法吸 起芯片时，能够进行自动报警及停止工作，本实用新型提供一种芯片键合设备的芯片无法 吸起报警装置，包括真空传感器、真空过滤器以及芯片吸起判断电路。
[0021] 真空传感器设于芯片键合设备用于固定焊头的焊头支架上，选择安装位置的原则 是保证真空传感器到焊头的吸嘴的距离尽量小。同时为真空传感器安装一个真空过滤器， 以防止空气中的微小颗粒进入真空传感器内，对其灵敏度造成影响。真空传感器用于感应 吸嘴的真空度，在感应到真空状态和非真空状态时，分别输出高电平和低电平。在本实施例 中，真空传感器采用型号为CKDFSM-V-NH3-R0050-M5的产品。
[0022] 芯片吸起判断电路与真空传感器和芯片键合设备电性连接，当焊头向芯片移动准 备吸起芯片时，芯片吸起判断电路判断真空传感器感应到的状态，若为真空状态(真空度 高)，则报警并向芯片键合设备发送停止工作信号；当焊头吸起芯片后往粘片方向移动时， 芯片吸起判断电路判断真空传感器感应到的状态，若为非真空状态(真空度低)，则报警并 向芯片键合设备发送停止工作信号。
[0023] 上述芯片键合设备的芯片无法吸起报警装置，采用真空传感器实现芯片无法吸起 的报警功能，由于配备了真空过滤器，只需要定期清洁真空过滤器就能确保无法吸起报警 功能的正常运行，因此可靠性高、易于维护。
[0024] 图1是一实施例中芯片吸起判断电路的电路框图。芯片吸起判断电路20包括电源 输入单元210、吹气信号拾取单元220、顶针顶起信号拾取单元230、停止工作信号发送单元 240及与这些单元电性连接的单片机250。电源输入单元210用于为芯片吸起判断电路20 提供工作电源。吹气信号拾取单元220用于检测焊头的吹气信号。吹气是芯片键合设备本 身的一个动作，当焊头需要从真空状态恢复到非真空状态时，可以通过吹气动作破坏真空。 吹气动作同时能将管道内的微小颗粒排出。
[0025] 顶针顶起信号拾取单元230用于检测芯片键合设备的顶针的顶起信号。焊头向芯 片移动准备吸起芯片时，为了将贴在蓝膜的芯片吸起，需要在蓝膜没有贴芯片的一面加真 空将蓝膜吸住，同时用顶针将芯片顶起。顶针顶起信号拾取单元230拾取的就是这个将芯 片顶起的信号。
[0026] 单片机20与真空传感器10电性连接。当焊头向芯片移动准备吸起芯片时，设备 会给焊头一个吹气信号使其执行吹气动作，吹气信号拾取单元220拾取这一吹气信号。与 此同时，焊头继续向芯片方向移动，芯片键合设备发送顶针顶起信号将芯片顶起，同时打开 吸蓝膜真空，单片机250在先后拾取到吹气信号和顶起信号后根据真空传感器10输出的电 平判断感应到的状态，若为真空状态则报警并向芯片键合设备发送停止工作信号。单片机 250还用于在接收到吹气信号和顶起信号后进行延时，延时结束后根据真空传感器10输出 的电平判断感应到的状态，若为非真空状态则报警并向芯片键合设备发送停止工作信号。
[0027] 图2是一实施例中芯片吸起判断电路20的电路原理图，图3-图7是图2的局部 放大图。图3-图6中与图7的电路结构连接的引线被断开处分别用211、221、231、241表 示。在本实施例中，单片机250采用型号为STC89C52的产品。
[0028] 芯片吸起判断电路20包括多个光电耦合器，用于将芯片吸起判断电路20与芯片 键合设备的电路进行信号隔离，包括吹气信号拾取单元220的光电耦合器IC2、顶针顶起信 号拾取单兀230的光电稱合器IC4,停止工作信号发送单兀240的光电稱合器IC5。米用光 电耦合器将芯片吸起判断电路20与芯片键合设备的电信号进行隔离，不会对芯片键合设 备产生干扰，因此芯片吸起判断电路20的信号不会影响芯片键合设备的性能。
[0029] 下面对电路的工作原理进行更详细的介绍：焊头向芯片移动准备吸起芯片时，配 合芯片键合设备的吹气时序，吹气动作的控制信号经吹气电磁阀接口 J4通过光电耦合器 IC2送到单片机250的10 口 P21，单片机250接收到吹气动作请求后，主程序复位P22 口经 设备控制接口 J10向芯片键合设备发出一个低电平(在本实施例中为10微秒的低电平）之 后，焊头继续向芯片方向前进，芯片键合设备适时(本实施例中是焊头距离接触芯片150微 秒时）打开吸片真空，这时焊头并没有到达芯片位置，在焊头正常的情况下，原本处于高电 平的P25 口因真空传感器感应到的真空状态的变化，变为低电平。在本实施例中该低电平 会持续大约150微秒，如果单片机未检测到这一低电平，则焊头可能堵塞，单片机250报警 并经设备控制接口 J10向芯片键合设备发送停止工作信号，具体是由P22 口发送一个10微 米的低电平，同时P26 口和P27 口也输出低电平。吸蓝膜真空/顶针顶起时，顶针顶起信号 拾取单元230通过顶针吸气电磁阀接口 J5拾取到顶针顶起信号并输入P23 口，单片机250 接收到这一信号后会作一个延时，延时的时间内单片机250不作任何反应。在本实施例中， 延时时间为130微秒。顶针顶起280微秒后，P25 口检测真空传感器的真空状态，如果为低 电平，则焊头可能未吸起芯片，单片机250报警并经设备控制接口 J10向芯片键合设备发送 停止工作信号，同样是由P22 口发送一个10微米的低电平，且P26 口和P27 口输出低电平。
[0030] 以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细， 但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通 技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属 于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1. 一种芯片键合设备的芯片无法吸起报警装置，其特征在于，包括真空传感器、真空过 滤器以及芯片吸起判断电路； 所述真空传感器设于焊头支架上，用于感应焊头的吸嘴的真空度，在感应到真空状态 和感应到非真空状态时，分别输出高电平和低电平； 所述真空过滤器用于防止空气中的颗粒进入真空传感器内； 所述芯片吸起判断电路与所述真空传感器和芯片键合设备电性连接，用于在所述焊头 向芯片移动准备吸起芯片时判断真空传感器感应到的状态，若为真空状态则报警并向所述 芯片键合设备发送停止工作信号；还用于在所述焊头往粘片方向移动时判断真空传感器感 应到的状态，若为非真空状态则报警并向所述芯片键合设备发送停止工作信号。
2. 根据权利要求1所述的芯片键合设备的芯片无法吸起报警装置，其特征在于，所述 芯片吸起判断电路包括电源输入单元、吹气信号拾取单元、顶针顶起信号拾取单元、停止工 作信号发送单元及与这些单元全部电性连接的单片机；所述电源输入单元用于为所述芯片 吸起判断电路供电，所述吹气信号拾取单元用于拾取所述芯片键合设备的吹气信号，所述 顶针顶起信号拾取单元用于拾取芯片键合设备的顶针的顶起信号； 所述单片机与所述真空传感器电性连接，用于在拾取到吹气信号和顶起信号后根据真 空传感器输出的电平判断感应到的状态，若为真空状态则报警并向所述芯片键合设备发送 停止工作信号；所述单片机还用于在拾取到吹气信号和顶起信号后进行延时，延时结束后 根据真空传感器输出的电平判断感应到的状态，若为非真空状态则报警并向所述芯片键合 设备发送停止工作信号。
3. 根据权利要求2所述的芯片键合设备的芯片无法吸起报警装置，其特征在于，所述 芯片吸起判断电路还包括多个光电耦合器，用于将所述芯片吸起判断电路与芯片键合设备 的电路进行信号隔离，所述吹气信号拾取单元、顶针顶起信号拾取单元及停止工作信号发 送单兀均包括一光电稱合器。
【文档编号】G05B19/042GK203882129SQ201420072737
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年2月19日 优先权日:2014年2月19日
【发明者】李瑞禅 申请人:深圳深爱半导体股份有限公司