芯片倒装贴片设备及方法与流程

本发明涉及半导体封装领域，尤其涉及一种芯片倒装贴片设备及方法。

背景技术：

高科技电子产品正朝着小、轻、薄的趋势发展。与之相反，受到成本及其他方面的市场压力，引线框架或封装载板的面积反而向着大尺寸的方向发展。目前最流行的扇出型封装技术，特别是基于大面积封装载板的封装技术，其封装载体的面积已经达到到传统封装载体（如引线框架）的10倍到20倍左右。面对这种技术趋势，如何提高装片/贴片效率是各个全球各个顶尖的设备制造商都在考虑的问题。在半导体封装中，需要将芯片移动以进行各种工艺，例如固晶。但是芯片体积较小且易破碎，人工移动芯片是较困难的。

为了解决上述问题，一般会采用专门的芯片取放装置把芯片吸取后放置到预定的位置。参见图1所示，一种现有的芯片取放装置100主要包括第一吸嘴103及第二吸嘴105。芯片存储区101用来存放待吸取的芯片，芯片放置区102用来放置欲安放芯片的装置，例如发光二极管中用于放置芯片的金属支架。所述第一吸嘴103从芯片存储区101吸取芯片104，此时，芯片104的背面裸露在外；所述第一吸嘴103吸取芯片后以垂线A为轴水平旋转180度，将所述芯片104运输至第二吸嘴105上方；第二吸嘴105吸取芯片104，此时，芯片104的正面裸露在外；第二吸嘴105以水平线B为轴竖直旋转180度，使所述芯片104的正面朝向芯片放置区102，并向芯片放置区102放置芯片104，实现芯片倒装，如此循环反复，将芯片从芯片存储区101持续放置到芯片放置区102。这样的芯片取放装置存在如下缺点：运行效率较低，贴片精度也降低，限制了整体的生产效率。

因此，亟需一种高效率高精度的芯片贴片设备。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，提供一种芯片倒装贴片设备及方法，其能够高效贴片，提高芯片倒装贴片的工作效率。

为了解决上述问题，本发明提供了一种芯片倒装贴片设备，包括芯片存储区及芯片贴片区，所述芯片存储区与所述芯片贴片区相对设置，在所述芯片存储区与所述芯片贴片区之间，沿芯片存储区至芯片贴片区的方向设置有第一转盘和第二转盘，所述第一转盘及第二转盘均包括转轴及围绕所述转轴圆周设置的多个芯片吸取装置，所述第一转盘吸取芯片储存区的芯片，第一转盘的芯片吸取装置与芯片的接触面为芯片具有焊盘的表面，所述第二转盘吸取被所述第一转盘吸附的芯片并将所述芯片放置在芯片贴片区，所述芯片具有焊盘的表面朝向所述芯片贴片区，进而实现芯片倒装贴片。

进一步，所述第一转盘及所述第二转盘的芯片吸取装置均对称设置。

进一步，所述第一转盘及所述第二转盘的芯片吸取装置均以各自转盘为中心呈中心对称设置。

进一步，所述第一转盘及所述第二转盘的芯片吸取装置数量相同。

进一步，所述芯片吸取装置通过一伸缩臂与所述转盘连接，所述伸缩臂伸缩以驱动所述芯片吸取装置伸缩。

进一步，所述第一转盘与所述第二转盘转动方向相反。

进一步，还包括第一监控装置、第二监控装置及第三监控装置，所述第一监控装置设置在第一转盘一侧，用于获取第一转盘吸附的芯片的位置信息，并将该信息反馈给第二转盘；所述第二监控装置设置在第二转盘一侧，用于获取第二转盘吸附的芯片的位置信息，并对贴片位置进行相应的补偿；所述第三监控装置设置在芯片贴片区上方，用于获取芯片贴片区待贴片位置的信息，并对贴片位置进行相应补偿。

本发明还提供一种采用所述芯片倒装贴片设备贴装芯片的方法，包括如下步骤：第一转盘的芯片吸取装置依次从所述芯片存储区吸取芯片，第一转盘的芯片吸取装置与芯片的接触面为芯片具有焊盘的表面；第二转盘的芯片吸取装置依次从所述第一转盘的芯片吸取装置上吸附芯片，第二转盘的芯片吸取装置与芯片的接触面为与芯片具有焊盘的表面相对的芯片背面；第二转盘的芯片吸取装置依次将吸附的芯片放置在芯片贴片区，所述芯片具有焊盘的表面朝向芯片贴片区，进而实现芯片倒装贴片。

进一步，所述芯片倒装贴片设备还包括第一监控装置、第二监控装置及第三监控装置，所述第一监控装置设置在第一转盘一侧，所述第二监控装置设置在第二转盘一侧，所述第三监控装置设置在芯片贴片区上方；所述方法还包括如下步骤：所述第一监控装置获取第一转盘吸附的芯片的位置信息，并将该信息反馈给第二转盘；所述第二转盘根据第一监控装置反馈的信息调整芯片吸取装置吸取位置，以提高第二转盘吸取芯片的精度；所述第二监控装置获取第二转盘吸附的芯片的位置信息，并调整第二转盘的待放置芯片的芯片吸取装置的位置，以提高贴片精度；所述第三监控装置获取芯片贴片区待贴片位置的信息，并调整芯片贴片区的待放置芯片的位置，以便于提高贴片精度。

进一步，所述第一监控装置获取朝向第二转盘的第一转盘吸附的芯片的位置信息。

本发明的优点在于，在芯片存储区与芯片贴片区之间沿芯片存储区至芯片贴片区的方向设置第一转盘与第二转盘，两个转盘交替吸附芯片，使得芯片在芯片贴片区进行贴片时，恰好可以倒装贴片，简化了倒装贴片的前序工艺，提高贴片效率。

附图说明

图1是现有的倒装贴片设备的结构示意图；

图2是本发明芯片倒装贴片设备一个具体实施方式的结构示意图；

图3是本发明芯片倒装贴片设备另一具体实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明提供的芯片倒装贴片设备及方法的具体实施方式做详细说明。

参见图2，本发明芯片倒装贴片设备包括芯片存储区201及芯片贴片区202。所述芯片存储区201用于储存芯片，在本具体实施方式中，所述芯片存储区201为切割膜，切割好的芯片300贴附在所述切割膜上。所述芯片贴片区202用于接纳芯片，所述芯片贴片区202可以为载板、引线框架等本领域技术人员熟知的可用于芯片倒装的结构，本发明对此不限制。所述芯片存储区201与所述芯片贴片区202相对设置，例如，垂直相对设置或水平相对设置，在本具体实施方式中，所述芯片存储区201与所述芯片贴片区202在竖直方向上垂直相对设置。

在所述芯片存储区201与所述芯片贴片区202之间，沿芯片存储区201至芯片贴片区202的方向设置有第一转盘203和第二转盘204。所述第一转盘203包括转轴2031及围绕所述转轴2031圆周设置的多个芯片吸取装置2032。所述第二转盘204包括转轴2041及围绕所述转轴2041圆周设置的多个芯片吸取装置2042。本文所述的转轴不仅仅指驱动转盘转动的轴，其还可以具有各种形状，只要能够满足转动及承载芯片吸取装置即可，例如，其可以包括一平台面，所述芯片吸取装置设置在所述平台面的圆周上。

所述第一转盘的转轴2031转动，使得所述第一转盘的一个芯片吸取装置2032朝向芯片存储区201，所述芯片吸取装置2032伸缩吸取所述芯片存储区201上放置的芯片300，所述第一转盘的转轴2031转动可使多个芯片吸取装置2032依次吸取芯片300。所述芯片吸取装置2032可为一真空吸附吸嘴，本领域技术人员可从现有技术中获取其结构。优选地，所述芯片吸取装置2032通过一伸缩臂（附图中未标示）与所述第一转盘203连接，所述伸缩臂伸缩以驱动所述芯片吸取装置2032伸缩。

所述第二转盘的转轴2041转动，使得所述第二转盘的一个芯片吸取装置2042朝向第一转盘203，所述芯片吸取装置2042伸缩吸取所述第一转盘203吸取的芯片300，所述第二转盘的转轴2041转动可使多个芯片吸取装置2042依次吸取芯片300。所述芯片吸取装置2042可为一真空吸附吸嘴，本领域技术人员可从现有技术中获取其结构。优选地，所述芯片吸取装置2042通过一伸缩臂（附图中未标示）与所述第二转盘204连接，所述伸缩臂伸缩以驱动所述芯片吸取装置2042伸缩。

所述第一转盘203的芯片吸取装置2032与芯片的接触面为芯片具有焊盘的表面，即所述第一转盘的芯片吸取装置2032吸附芯片具有焊盘的表面，与芯片具有焊盘的表面相对的芯片背面暴露在外。所述第二转盘的芯片吸取装置2042吸取所述第一转盘的芯片吸取装置2032上的芯片300，所述第二转盘的芯片吸取装置2042与芯片的接触面为与芯片具有焊盘的表面相对的芯片背面，即所述第二转盘的芯片吸取装置2042吸附芯片背面，芯片具有焊盘的表面暴露在外。第二转盘203将吸取的芯片300放置在芯片贴片区202，所述芯片具有焊盘的表面朝向所述芯片贴片区，与芯片具有焊盘的表面相对的芯片背面暴露在外，进而实现芯片倒装贴片。

进一步，所述第一转盘203及所述第二转盘204的芯片吸取装置均对称设置。优选地，芯片吸取装置均以各自转盘为中心呈中心对称设置，中心对称的优点在于，在与一个芯片吸取装置呈180度夹角的位置必然存在另一个芯片吸取装置，则当两个芯片吸取装置可同时进行不同的工作，提高生产效率。例如，在第一转盘的一个芯片吸取装置2032吸取芯片存储区201的芯片时，与该芯片吸取装置2032呈中心对称的另一芯片吸取装置2032必然朝向第二转盘204，此时，所述第二转盘的一个芯片吸取装置2042吸取朝向第二转盘的第一转盘的芯片吸取装置2032的芯片，而与该芯片吸取装置2042呈中心对称的另一芯片吸取装置2042必然朝向芯片贴片区202，朝向芯片贴片区202的芯片吸取装置2042向芯片贴片区202放置芯片300，由上述描述可知，第一转盘吸取芯片，第二转盘吸取芯片及放置芯片可同时进行，极大地提高了芯片倒装贴片的效率。

进一步，所述第一转盘203及所述第二转盘204的芯片吸取装置数量相同，可实现无间断贴片。所述第一转盘203与所述第二转盘204转动方向相反，可降低对两个转盘同步性的要求。所述第一转盘203的芯片吸取装置所在的平面与所述第二转盘204的芯片吸取装置所在的平面平行或垂直，例如，在图2中，两个平面平行，在图3中，两个平面垂直。

进一步，所述芯片倒装贴片设备还包括第一监控装置205、第二监控装置206及第三监控装置207。其中所述第一监控装置205、第二监控装置206及第三监控装置207可以为CCD，也可以为本领域技术人员熟知的其他监控装置，本文不进行限定。

所述第一监控装置205设置在第一转盘203的一侧，用于获取第一转盘203吸附的芯片的位置信息，并将该信息反馈给第二转盘204，在本具体实施方式中，所述第一监控装置205临近朝向第二转盘204的芯片吸取装置2032设置，以获取该芯片吸取装置2032的位置信息，并将该位置信息反馈给所述第二转盘204，所述第二转盘204根据该反馈信息调整芯片吸取装置的吸附位置，从而能够提高第二转盘的吸取精度。

所述第二监控装置206设置在第二转盘204一侧，用于获取第二转盘204吸附的芯片300的位置信息，并对贴片位置进行相应的补偿，例如，根据监控装置206获取的芯片偏移信息对芯片贴片区202的移动位置进行微调）。

所述第三监控装置207设置在芯片贴片区202上方，用于获取芯片贴片区202待贴片位置的信息，并对贴片位置进行相应补偿，例如，由于芯片贴片区202在制作时本身有一定的精度偏差，第三监控装置207可获取芯片贴片区202本身的精度偏差并进行补偿。

本发明芯片倒装贴片设备在芯片存储区与芯片贴片区之间沿芯片存储区201至芯片贴片区202的方向设置第一转盘与第二转盘，由于两个转盘交替吸附芯片，使得芯片在芯片贴片区进行贴片时，恰好可以倒装贴片，简化了倒装贴片的前序工艺，提高贴片效率。同时，第一监控装置205、第二监控装置206、第三监控装置207的协同作用可避免芯片300传送距离长带来的贴片精度损失，提高贴片精度。

本发明还提供一种采用所述芯片倒装贴片设备贴装芯片的方法。所述方法包括如下步骤：

步骤（1）所述第一转盘203转动，第一转盘的多个芯片吸取装置2032依次从所述芯片存储区吸取芯片，第一转盘的芯片吸取装置2032与芯片300的接触面为芯片具有焊盘的表面，即所述第一转盘的芯片吸取装置2032吸附芯片具有焊盘的表面，与芯片具有焊盘的表面相对的芯片背面暴露在外。

步骤（2）第二转盘的芯片吸取装置2042依次从所述第一转盘的芯片吸取装置2032上吸附芯片，第二转盘的芯片吸取装置2042与芯片的接触面为与芯片具有焊盘的表面相对的芯片背面，即所述第二转盘的芯片吸取装置2042吸附芯片背面，芯片具有焊盘的表面暴露在外。优选地，在第一转盘的一个芯片吸取装置2032吸取芯片的同时，第二转盘的芯片吸取装置2042依次从所述第一转盘的另一芯片吸取装置2032上吸附芯片300。

步骤（3）第二转盘的芯片吸取装置2042依次将吸附的芯片放置在芯片贴片区202，所述芯片具有焊盘的表面朝向芯片贴片区，与芯片具有焊盘的表面相对的芯片背面暴露在外，进而实现芯片倒装贴片。优选地，在第二转盘的一个芯片吸取装置2042吸取芯片的同时，第二转盘的另一芯片吸取装置2042依次将吸附的芯片放置在芯片贴片区202。

进一步，所述方法还包括如下监控步骤：

所述第一监控装置205获取第一转盘203吸附的芯片的位置信息，并将该信息反馈给第二转盘204；所述第二转盘204根据第一监控装置205反馈的信息调整芯片吸取装置吸取位置，以提高第二转盘204吸取芯片的精度；所述第二监控装置206获取第二转盘204吸附的芯片的位置信息，并调整第二转盘204的待放置芯片的芯片吸取装置的位置，以提高贴片精度；所述第三监控装置207获取芯片贴片区202待贴片位置的信息，并调整芯片贴片区202的待放置芯片的位置，以便于提高贴片精度。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。