垂直取晶、固晶机构及其采用它的垂直固晶机的制作方法

本发明涉及固晶机领域，具体涉及垂直取晶、固晶机构及其采用它的垂直固晶机。

背景技术：

在半导体器件如IC和LED等的封装过程中，固晶是极其重要的环节。固晶的过程是：首先由点胶机构(也称点胶模块)在基板的固晶工位上点胶，而后由固晶机构(也称固晶邦头)将半导体晶粒从晶圆上取出，进而转移到已点好胶的固晶工位上。在相同固晶良品率(质量)条件下，固晶机的固晶效率是评价固晶机性能的重要指标。

现有的固晶机主要焊头在晶圆台的上方做沿晶圆台水平圆周运动，比如中国专利申请公布号为：CN102543801A的一种固晶机，从说明书附图5，又比如中国专利申请授权公告号为：CN203774253U的一种覆胶固晶设备，在取晶、固晶时，如图1所示，摆臂21在晶圆台上方水平运动完成取晶和固晶作业，将晶粒22取出，然后将晶粒22放置到点胶后的基板23上，但是由于基板尺寸不一，有些基板尺寸较大，焊头取晶后，水平运动距离较远，这就导致焊头取晶和固晶时水平运动时间较长，生产效率低下，生产成本高。

因此亟需一种可以提高工作效率的垂直取晶、固晶机构。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种可以提高工作效率的垂直取晶、固晶机构。

为达到上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

垂直取晶、固晶机构，包括晶圆台，其特征在于，还包括：

第一驱动装置，所述第一驱动装置用于驱动下述焊头组件相对于所述晶圆台做垂直圆周旋转；

焊头组件，所述焊头组件包括至少一个焊头，所述焊头用于取晶及固晶，所述焊头组件的旋转轴线与所述晶圆台平行。

采用上述技术方案的有益效果是：焊头在晶圆台的上方或下方做沿晶圆台垂直圆周运动，取晶、固晶时，焊头相对于晶圆台的运动轨迹为圆弧，焊头到达晶圆台最近点时，焊头与晶圆台的垂直距离可以很小，焊头取晶和固晶时垂直运动时间非常短，大大提高了生产效率，降低生产成本。

进一步地，所述焊头与所述焊头组件活动连接，一个或一个以上所述焊头独立沿垂直于所述旋转轴线方向来回运动。

采用上述技术方案的有益效果是：通过焊头组件的独立运动，实现取晶和固晶，提高生产效率。

进一步地，所述焊接组件设有截面为“Z”字型的连接臂，所述焊头与所述连接臂连接，所述焊头和连接臂沿所述旋转轴线的周向均匀分布。

采用上述技术方案的有益效果是：连接臂的截面为“Z”字型，便于视觉定位装置的定位，通过多个连接臂和焊头，可以实现多个焊头同时作业，大大提高生产效率。

进一步地，所述晶圆台倒置于所述焊头组件上方。

进一步地，所述焊头与所述焊头组件通过凸轮结构连接，所述凸轮结构用于驱动所述焊头在所述晶圆台的正上方或者正下方相对于所述晶圆台上下运动。

采用上述技术方案的有益效果是：通过凸轮结构带动焊头来回运动，结构简单，运动迅速便于控制。

进一步地，所述凸轮结构包括第一半圆和第二半圆，所述第一半圆的直径大于所述第二半圆的直径，所述第一半圆的圆心与所述第二半圆的圆心的连线和所述旋转轴线相垂直。

采用上述技术方案的有益效果是：具体设置凸轮结构，通过两个半圆驱动焊头上下运动，第一半圆的圆心与第二半圆的圆心的连线和旋转轴线相垂直，保证焊头平稳的上下运动。

进一步地，所述凸轮结构或者焊头的外表面设有一层耐磨层。

采用上述技术方案的有益效果是：延长凸轮结构或者焊头的使用寿命。

进一步地，所述焊头为一伸缩式结构，所述焊头包括第一连接杆、套筒、第二连接杆、压簧和吸嘴，所述第一连接杆与所述套筒滑动连接，所述第二连接杆穿设于所述套筒内且与所述套筒固定连接，所述压簧的一端与所述第一连接杆连接，所述压簧的另一端与所述第二连接杆的一端连接，气管插入第一连接杆和第二连接杆中并与所述吸嘴连接，气管连接有抽真空装置，所述第一连接杆的周向设有凹槽，所述套筒内壁设有导向凸起，所述凹槽与所述导向凸起配合。

采用上述技术方案的有益效果是：防止取晶时焊头与晶圆之间的硬冲撞。

进一步地，还包括视觉定位装置，所述视觉定位装置位于所述焊头的正上方及正下方。

采用上述技术方案的有益效果是：实现位置定位，从而进一步提升生产效率，降低生产成本。

本发明还公开了一种垂直固晶机，包括基板上料装置、点胶装置和晶圆解耦装置，其特征在于，还包括上述的垂直取晶、固晶机构。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明现有固晶机运动的结构示意图。

图2是本发明的结构示意图。

图3是本发明一个焊头取晶和固晶的结构示意图。

图4是本发明3个焊头取晶和固晶的结构示意图。

图5是本发明4个焊头取晶和固晶的结构示意图。

图6是本发明伸缩式焊头的结构示意图。

图中数字和字母所表示的相应部件的名称：

1-晶圆台；2-连接臂；3-第一驱动装置；5-焊头组件；6-支架；7-焊头；8-视觉定位装置；10-基板；31-第一连接杆；32-套筒；33-第二连接杆；34-压簧；35-吸嘴；36-气管；37-凸轮；311-凹槽；321-导向凸起；21-摆臂；22-晶粒；23-基片。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明的内容做进一步的详细说明：为了达到本发明的目的，如图所示，在本发明的一种实施方式为：垂直取晶、固晶机构，包括晶圆台1，还包括：第一驱动装置3和焊头组件5，焊头组件5固定于支架6上，晶圆台1倒置于焊头组件5上方，第一驱动装置3用于驱动焊头组件5相对于晶圆台1做垂直圆周旋转，焊头组件5包括至少一个焊头7，焊头7用于取晶及固晶，焊头组件5的旋转轴线与晶圆台1平行，焊接组件5设有截面为“Z”字型的连接臂2，焊头7与连接臂2连接，焊头7和连接臂2沿旋转轴线的周向均匀分布。本实施方式的工作原理如下：第一驱动装置驱动焊头组件旋转，当焊头旋转到晶圆台正上方或者正下方时，取晶，然后继续转动，转动到基板10正下方或者正上方时，固晶，完成整个固晶作业。

采用上述技术方案的有益效果是：焊头在晶圆台的上方或下方做沿晶圆台垂直圆周运动，取晶、固晶时，焊头相对于晶圆台的运动轨迹为圆弧，通过焊头垂直圆周转动，可以缩短焊头的水平运动距离，可以适应不同尺寸的基板，取晶和固晶时水平运动时间非常短，大大提高了生产效率，降低生产成本。

在本发明的另一些实施方式中，垂直取晶、固晶机构，包括晶圆台1，还包括：第一驱动装置3和焊头组件5，第一驱动装置3用于驱动焊头组件5相对于晶圆台1做垂直圆周旋转，焊头组件5包括至少一个焊头7，焊头7用于取晶及固晶，焊头组件5的旋转轴线与晶圆台1平行，焊头7与焊头组件5活动连接，一个或3个或4个焊头7独立沿垂直于旋转轴线方向来回运动，如图3-5所示。

采用上述技术方案的有益效果是：通过焊头组件的独立运动，实现取晶和固晶，提高生产效率。

在本发明的另一些实施方式中，焊头7与焊头组件5通过凸轮结构37连接，凸轮结构37用于驱动焊头7在晶圆台的正上方或者正下方相对于晶圆台1上下运动，凸轮结构37包括第一半圆和第二半圆，第一半圆的直径大于第二半圆的直径，第一半圆的圆心与第二半圆的圆心的连线和旋转轴线相垂直，凸轮结构或者焊头的外表面设有一层耐磨层。

采用上述技术方案的有益效果是：通过两个半圆的凸轮结构驱动焊头上下运动，第一半圆的圆心与第二半圆的圆心的连线和旋转轴线相垂直，保证焊头平稳的上下运动，结构简单，运动迅速便于控制，延长凸轮结构或者焊头的使用寿命。

在本发明的另一些实施方式中，焊头7为一伸缩式结构，焊头7包括第一连接杆31、套筒32、第二连接杆33、压簧34和吸嘴35，第一连接杆31与套筒32滑动连接，第二连接杆33穿设于套筒32内且与套筒32固定连接，压簧34的一端与第一连接杆31连接，压簧34的另一端与第二连接杆33的一端连接，气管36插入第一连接杆31和第二连接杆33中并与吸嘴35连接，气管36连接有抽真空装置，第一连接杆31的周向设有凹槽311，套筒32内壁设有导向凸起321，凹槽311与导向凸起321配合，凹槽311既可以使导向凸起321上下滑动，又可以起到滑动限位的作用，压簧在吸嘴吸附时，防止取晶时焊头与晶圆之间的硬冲撞，避免晶圆损坏。

采用上述技术方案的有益效果是：防止取晶时焊头与晶圆之间的硬冲撞。

在本发明的另一种实施方式中，压簧34还可以替换为电动推杆。采用上述技术方案的有益效果是：可以使焊头在取晶和固晶时不等臂工作，例如在取晶工位时，通过电动推杆推动第一连接杆伸缩运动，控制第一连接杆伸出的行程，可以使焊头尽量接近晶圆台，完成瞬间取晶，在固晶工作时，可以使焊头尽量靠近焊接基片，大大减少了取晶和固晶的时间，提高生产效率，同时可以避免焊接组件旋转时，焊头与周边元件干涉。

在本发明的另一些实施方式中，还包括视觉定位装置8，视觉定位装置8位于焊头7的正上方及正下方。

采用上述技术方案的有益效果是：实现位置定位，从而进一步提升生产效率，降低生产成本。

本发明还公开了一种垂直固晶机，包括基板上料装置、点胶装置和晶圆解耦装置，其特征在于，还包括上述的垂直取晶、固晶机构。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。