一种取晶、固晶装置及其采用它的固晶机的制作方法

本发明涉及固晶机领域，具体涉及一种取晶、固晶装置及其采用它的固晶机。

背景技术：

在半导体器件如ic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，而后由固晶机构的固晶摆臂将半导体芯片从晶圆上取出，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。

对于背部贴设有daf膜的芯片，封装尺寸与芯片大小相同，在封装时需要进行加热，且加热时的温度公差在±3度，目前基板的输送料道较长，对整条料道进行温度控制技术难度较大，而且能耗高，温度控制不均匀，导致芯片封装时容易产生空洞现象。

另一方面，由于很难保证焊头和整个基板的水平，因此很难满足对贴装平整度要求较高的产品。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种取晶、固晶装置。

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：

一种取晶、固晶装置，其特征在于，包括：

固晶台，所述固晶台沿x、y方向运动，所述固晶台上嵌设有平面治具座，所述平面治具座与所述固晶台平齐，所述平面治具座连接有加热装置；

转臂，所述转臂设有沿平行于所述转臂的旋转轴线来回运动的焊头，所述焊头用于取晶和固晶；

基板，所述基板位于所述固晶台上方且相对于所述固晶台沿x方向作进给运动。

第一驱动装置，所述第一驱动装置与所述转臂连接，用于驱动所述转臂圆周转动；

晶圆台和晶圆台驱动装置，所述晶圆台用于固定晶圆，所述晶圆台驱动装置用于驱动所述晶圆台沿x、y方向运动以及驱动所述晶圆台绕其旋转轴线旋转。

采用上述技术方案的有益效果是：通过在固晶台上设置平面治具座，平面治具座与固晶台平齐，加热装置，可以实现对平面治具座的加热，便于固晶时温度的控制，可以使基板在一定的范围内加热，温度控制较为稳定，装片不易产生空洞现象；在固晶时，焊头与基板之间的力集中于平面治具座上，大大降低了对固晶台整体平整度的要求，提高了焊头与处于装片位基板的平行度，更易确保半导体器件的贴装平整度，提高固晶的良品率。转臂和视觉定位装置固定不动，通过驱动固晶台沿y方向运动，可以实现对基板y方向的封装，通过固晶台上的x方向基板驱动机构，可以实现对基板y方向的封装。通过使晶圆台移动，带动晶圆移动，提高取晶效率，通过驱动晶圆台旋转，可以实现芯片多角度的固晶作业。

进一步地，还包括第一视觉定位装置和第二视觉定位装置，所述第一视觉定位装置固定于所述晶圆台上方，所述第二视觉定位装置固定于所述平面治具座上方。采用上述技术方案的有益效果是：第一视觉定位装置在取晶时进行定位，第二视觉定位装置在固晶时进行定位，定位精度高。

进一步地，所述平面治具座的四个角附近设有阶梯孔，所述阶梯孔内安装有调平螺丝和弹簧，所述弹簧套设于所述调平螺丝上。

采用上述技术方案的有益效果是：通过螺丝上弹簧的弹性作用，可以快速安装和调平平面治具座，保证焊头与平面治具座之间的水平，易于加工和调整。

进一步地，所述焊头为一伸缩式结构，焊头包括第一连接杆、套筒、第二连接杆和压簧，第一连接杆与套筒滑动连接，第二连接杆穿设于套筒内且与套筒固定连接，压簧一端与第一连接杆连接，压簧的另一端与第二连接杆的一端连接，第一连接杆的周向设有凹槽，套筒内壁设有导向凸起，凹槽与导向凸起配合，气管插入第一连接杆和第二连接杆中并与吸嘴连接，气管连接有真空发生器。

本发明还公开了固晶机，包括基板上料装置、点胶装置，其特征在于，还包括上述的一种取晶、固晶装置。

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做简单地介绍，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是本发明的结构示意图。

图2是本发明平面治具座安装的结构示意图

图3是本发明焊头的结构示意图

图中数字和字母所表示的相应部件的名称：

1-晶圆台；11-芯片；2-固晶台；3-基板；4-平面治具座；5-转臂；6-第一驱动装置；8-加热装置；21-第一视觉定位装置；22-第二视觉定位装置；31-吸嘴；32-第一连接杆；33-套筒；34-压簧；35-第二连接杆；36-气管；321-凹槽；331-导向凸起；41-阶梯孔；42-调平螺丝；43-弹簧；100-夹爪。

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：一种取晶、固晶装置，包括：

固晶台2，固晶台2沿x、y方向运动，固晶台2上嵌设有平面治具座4，平面治具座4与固晶台2平齐，平面治具座4连接有加热装置8；

转臂5，转臂5设有沿平行于转臂5的旋转轴线来回运动的焊头，焊头用于取晶和固晶；

基板3，基板3位于固晶台1上方且相对于固晶台1沿x方向作进给运动，基板3通过夹爪100固定，步进电机驱动夹爪作进给运动。

第一驱动装置6，第一驱动装置6与转臂5连接，用于驱动转臂5圆周转动；

晶圆台4和晶圆台驱动装置，晶圆台1用于固定晶圆，晶圆台驱动装置用于驱动晶圆台1沿x、y方向运动以及驱动晶圆台1绕其旋转轴线旋转。

采用上述技术方案的有益效果是：通过在固晶台上设置平面治具座，平面治具座与固晶台平齐，加热装置，可以实现对平面治具座的加热，便于固晶时温度的控制，可以使基板在一定的范围内加热，温度控制较为稳定，封装不易产生空洞现象；在固晶时，焊头与基板之间的力集中于平面治具座上，基板不容易产生局部变形，使得固晶后基板的平整度较高，大大降低了固晶的废品率，降低企业生产成本，通过驱动固晶台沿xy方向运动，转臂和视觉定位装置固定不动，可以实现对基板xy方向的封装，通过使晶圆台移动，带动晶圆移动，提高取晶效率，通过驱动晶圆台旋转，可以实现芯片多角度的固晶作业。

在本发明的另一些实施方式中，还包括第一视觉定位装置21和第二视觉定位装置22，第一视觉定位装置21固定于晶圆台上方，第二视觉定位装置22固定于平面治具座上方。采用上述技术方案的有益效果是：第一视觉定位装置在取晶时进行定位，第二视觉定位装置在固晶时进行定位，定位精度高。

在本发明的另一些实施方式中，平面治具座的四个角附近设有阶梯孔，阶梯孔内安装有调平螺丝和弹簧，弹簧套设于调平螺丝上。采用上述技术方案的有益效果是：通过螺丝上弹簧的弹性作用，可以快速安装和调平平面治具座，保证焊头与平面治具座之间的水平，易于加工和调整。

在本发明的另一些实施方式中，焊头为一伸缩式结构，焊头包括第一连接杆32、套筒33、第二连接杆35和压簧34，第一连接杆32与套筒33滑动连接，第二连接杆35穿设于套筒33内且与套筒33固定连接，压簧34一端与第一连接杆32连接，压簧34的另一端与第二连接杆35的一端连接，第一连接杆32的周向设有凹槽321，套筒33内壁设有导向凸起331，凹槽321与导向凸起331配合，气管36插入第一连接杆32和第二连接杆35中并与吸嘴31连接，气管36连接有真空发生器，套筒33可以采用弹性材料制成，凹槽321既可以使导向凸起331上下滑动，又可以起到滑动限位的作用。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。

本发明还公开了固晶机，包括基板上料装置、点胶装置，其特征在于，还包括上述的一种取晶、固晶装置。

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做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。