固晶机及其拾取键合装置的制作方法

本发明涉及芯片加工领域，特别是涉及一种固晶机的拾取键合装置。此外，本发明还涉及一种包括上述拾取键合装置的固晶机。

背景技术：

目前led产业发展迅速，led封装可以提供芯片的机械保护、嘉庆散射、电信号连接和光学控制等功能。完整的led封装需要经历点胶、固晶、烘烤、焊线、树脂封装、烘烤、切脚、检测等工序。其中的固晶工序需要使用固晶机。

在现有技术中，固晶机的拾取键合装置一般包括驱动轴、固晶臂和吸嘴，固晶臂的一端连接驱动轴，另一端连接吸嘴。工作时，驱动轴带动固晶臂移动，进而使吸嘴由原点移动至拾取晶圆位置，控制吸嘴吸取晶圆，通过移动吸嘴使被吸取的晶圆移动至键合晶圆位置，控制吸嘴放开键合晶圆，最终回到原点，此即一个固晶周期，重复上述过程实现连续工作。

固晶周期是衡量一台固晶机性能的重要指标。在一个周期里，固晶臂的摆动时间和停留时间占了大部分。缩短固晶臂的摆动时间和停留时间成为了大幅度缩短固晶周期的唯一途径。但是，当提高马达转速，缩短固晶臂的摆动时间和停留时间同时，就会加剧固晶臂的振动，使固晶机不能正常工作，或定位精度下降。即提高固晶臂来回摆动的速度将花更多的停留时间来控制固晶臂使其末端不振动，仍然需要较长的时间，工作效率低。

因此，如何提供一种能够提高工作效率的拾取键合装置是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种固晶机的拾取键合装置，能够提高工作效率。本发明的另一目的是提供一种包括上述拾取键合装置的固晶机，能够提高工作效率。

为解决上述技术问题，本发明提供一种固晶机的拾取键合装置，包括竖直设置的驱动轴和水平设置的固晶臂，所述驱动轴连接所述固晶臂的一端并能够带动所述固晶臂旋转和上下移动，所述固晶臂的另一端设置有能够吸取晶圆的吸取装置，所述吸取装置包括安装于所述固晶臂另一端的转盘、驱动所述转盘转动的驱动装置和安装于所述转盘的多个吸嘴，多个所述吸嘴围绕所述转盘的旋转轴线依次排列，且多个所述吸嘴的开口均沿所述转盘端面的半径向外设置，所述驱动装置能够驱动所述转盘转动以使多个所述吸嘴的开口依次竖直向下，且所述吸嘴的开口竖直向下时吸取或键合晶圆。

优选地，所述转盘的旋转轴线与所述固晶臂的延伸方向重合。

优选地，还对应设置有多个中部设置有弯折的连接件，所述连接件的一端平行于所述转盘的旋转轴线并连接所述转盘的端面，所述连接件的另一端平行于所述转盘端面的半径并连接所述吸嘴。

优选地，所述连接件安装于所述转盘远离所述固晶臂的一侧端面。

优选地，包括四个均匀排布的所述吸嘴。

优选地，所述驱动装置具体为步进电机。

优选地，驱动轴包括用于驱动所述固晶臂旋转的旋转轴和用于驱动所述固晶臂上下移动的竖直轴，所述旋转轴和所述竖直轴的轴线重合且相互连接。

优选地，所述转盘上设置有分别对应所述吸嘴的多个定位槽，所述固晶臂上固定设置有匹配所述定位槽的定位块。

本发明还提供一种固晶机，包括机架以及安装于所述机架的拾取键合装置，所述拾取键合装置具体为上述任意一项所述的拾取键合装置。

本发明提供一种固晶机的拾取键合装置，包括竖直设置的驱动轴和水平设置的固晶臂，驱动轴连接固晶臂的一端并能够带动固晶臂旋转和上下移动，固晶臂的另一端设置有能够吸取晶圆的吸取装置，吸取装置包括安装于固晶臂另一端的转盘、驱动转盘转动的驱动装置和安装于转盘的多个吸嘴，多个吸嘴围绕转盘的旋转轴线依次排列，且多个吸嘴的开口均沿转盘端面的半径向外设置，驱动装置能够驱动转盘转动以使多个吸嘴的开口依次竖直向下，且吸嘴的开口竖直向下时吸取或键合晶圆。在吸取和键合的过程中，通过旋转转盘，一次可吸取或键合多个晶圆，固晶臂摆动一次和静置消除振动的时间基本不变，但在一个固晶周期内能够完成多个晶圆的吸取和键合，提高工作效率。

附图说明

图1为本发明所提供的拾取键合装置的一种具体实施方式的结构示意图；

图2为本发明所提供的拾取键合装置的一种具体实施方式中吸取装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种固晶机的拾取键合装置，能够提高工作效率。本发明的另一核心是提供一种包括上述拾取键合装置的固晶机，能够提高工作效率。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1和图2，图1为本发明所提供的拾取键合装置的一种具体实施方式的结构示意图；图2为本发明所提供的拾取键合装置的一种具体实施方式中吸取装置的结构示意图。

本发明具体实施方式提供的拾取键合装置，包括竖直设置的驱动轴1和水平设置的固晶臂2，驱动轴1连接固晶臂2的一端并能够带动固晶臂2旋转和上下移动，固晶臂2的另一端设置有能够吸取晶圆的吸取装置3。驱动轴1包括用于驱动固晶臂2旋转的旋转轴和用于驱动固晶臂2上下移动的竖直轴，旋转轴和竖直轴的轴线重合且相互连接。可根据情况调整旋转轴和竖直轴的上下位置，位于下方的与固晶臂2连接，但是均能保证驱动固晶臂2的旋转移动和上下移动。

其中，吸取装置3包括安装于固晶臂2另一端的转盘31、驱动转盘31转动的驱动装置和安装于转盘31的多个吸嘴32。多个吸嘴32围绕转盘31的旋转轴线依次排列，且多个吸嘴32的开口均沿转盘31端面的半径向外设置，驱动装置能够驱动转盘31转动以使多个吸嘴32的开口依次竖直向下，且吸嘴32的开口竖直向下时吸取或键合晶圆。驱动装置可以为步进电机，便于控制且位移精确，也可采用其他驱动设备，均在本发明的保护范围之内。

在吸取和键合的过程中，通过旋转转盘31，一次可吸取或键合多个晶圆，固晶臂2摆动一次和静置消除振动的时间基本不变，但在一个固晶周期内能够完成多个晶圆的吸取和键合，提高工作效率。

具体地，转盘31的旋转轴线与固晶臂2的延伸方向重合，能够避免干事，也可垂直设置。还对应设置有多个中部设置有弯折的连接件33，连接件33的一端平行于转盘31的旋转轴线并连接转盘31的端面，连接件33的另一端平行于转盘31端面的半径并连接吸嘴32，便于调整吸嘴32的位置。连接件33安装于转盘31远离固晶臂2的一侧端面，能够避免干涉。可以根据情况调整各部件的数量和设置方式，如设置四个均匀排布的吸嘴32。

固晶臂2在旋转轴的带动下首先从原点位置旋转至捡取晶圆位置，检测晶圆定位是否完成。若完成，直接旋转到位，否则旋转至预取晶位，等待晶圆定位的完成。当晶圆定位完成，已旋转至取晶位。然后竖直轴动作，使固晶臂2向下运动，进而单独控制开口向下的吸嘴32吸取晶圆。确保吸取完成后，竖直轴动作，固晶臂2微微上抬，旋转转盘31，在步进电机的驱动下旋转90°，然后固晶臂2下压，下一个吸嘴32拾取晶圆(当吸嘴2与晶圆接触时，吸嘴2处的真空管打开，开始在接触面产生吸力)。依次类推，直至四个晶圆全部拾取完成，竖直轴提升至旋转高度。

接下来，旋转轴动作，带动固晶臂2旋转至固晶位。此动作执行前，要检测支架待固晶杯定位是否完成。若完成，则直接旋转至固晶位，否则，摆至预固晶位，等待晶杯定位完成(此旋转动作完成后晶盘定位平台在视觉系统的配合下开始定位下一待取晶圆)。晶杯定位完成，固晶臂2摆至固晶位。下一个动作是竖直轴从旋转高度下降至固晶高度，开口向下的吸嘴32将晶圆放置在晶杯中心。然后固晶臂2微微上抬，转盘31旋转90°，板料运动平台运动到下晶杯位置，固晶臂2下压完成第二个晶圆键合。依次类推，直至四个吸嘴32上的晶圆全部完成键合。

在上述各具体实施方式提供的拾取键合装置的基础上，为了提高定位精度，可以在转盘31上设置有分别对应吸嘴32的多个定位槽，固晶臂2上固定设置有匹配定位槽的定位块。转盘31旋转至预定位置时，定位块会进入定位槽，实现定位。

除了上述拾取键合装置，本发明的具体实施方式还提供一种包括上述拾取键合装置的固晶机，该固晶机其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

以上对本发明所提供的固晶机及其拾取键合装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。